Odzyskiwanie w trudnym terenie

Tekstylne systemy odzyskiwania do nierównego gruntu

System musi zmniejszyć energię lądowania, zapanować nad ruchem poziomym i ochronić platformę przed uderzeniem, odbiciem, przewróceniem, wleczeniem i uszkodzeniami wtórnymi. APCO Aviation Defense opracowuje lekkie i małogabarytowe rozwiązania tekstylne dla obronności, służące odzyskiwaniu i ochronie bezzałogowych statków powietrznych (BSP, ang. UAV) w wymagających warunkach działania.

Na lądowania w trudnym terenie powstają zintegrowane systemy odzyskiwania złożone ze spadochronów, czasz sterowalnych, poduszek powietrznych awaryjnego lądowania, systemów hamujących i tekstylnych elementów ochrony przed uderzeniem.

Grunt zmienia przebieg lądowania

Na płaskim gruncie część energii lądowania może rozproszyć się w poślizgu po przyziemieniu. W trudnym terenie ten poślizg może zamienić się w zahaczenie, koziołkowanie, przewrócenie albo uderzenie o skały, korzenie, gałęzie i stoki. Lądowanie trzeba więc traktować jako pełną sekwencję: opadanie, zbliżanie do gruntu, pierwsze uderzenie, odbicie lub przewrócenie, wleczenie i położenie końcowe.

Co musi obejmować rozwiązanie

Celem nie jest sama niższa pionowa prędkość opadania, lecz opanowanie całego lądowania — łącznie z kontrolą ruchu poziomego oraz ochroną BSP, ładunku użytecznego i odsłoniętego wyposażenia przed uderzeniem, odbiciem, przewróceniem, wleczeniem i uszkodzeniami wtórnymi przez cały czas odzyskiwania. Właściwe tekstylne rozwiązanie dla obronności może opierać się na jednym podejściu albo łączyć kontrolowane opadanie z konstrukcyjną ochroną przed uderzeniem o grunt. Do dyspozycji są:

• Hamowanie spadochronowe i sterowalne czasze komorowe (ram-air) dla prowadzonego opadania i ustalonego kierunku lądowania.
• Wyhamowanie prędkości tuż przed przyziemieniem, czyli flara przy lądowaniu.
• Zabudowa poduszek powietrznych awaryjnego lądowania i tekstylnych pochłaniaczy energii.
• Wzmocnione strefy styku, osłony ochronne i warstwy odporne na przebicie.
• Złożenie czaszy lub jej odczepienie po przyziemieniu.
• Osłony czasz i pojemniki wykonane na zamówienie.

Poduszki powietrzne i ochrona przed uderzeniem o grunt

Poduszki powietrzne pochłaniają energię zarówno w pionie, jak i w poziomie, ale ich zabudowę trzeba uwzględnić wcześnie, już na etapie projektu platformy. Mała powierzchnia mocowania może sprawić, że poduszka zaokrągli się przy uderzeniu, co zwiększa ryzyko przewrócenia.

Systemy poduszek mogą też wymagać odporności na przebicie, ochrony przed ścieraniem, kontrolowanego upustu powietrza i wzmocnionych powierzchni styku.

Szeroka i płaska poduszka o większej powierzchni połączenia może poprawić:

• przenoszenie obciążeń
• stateczność platformy
• pochłanianie energii
• kierunek lądowania
• ochronę przed uderzeniem wtórnym

Uderzenie pionowe i poziome pod kontrolą

Niższa pionowa prędkość opadania zmniejsza energię uderzenia, ale bardzo małe prędkości opadania mogą wymagać spadochronu zbyt dużego, zbyt ciężkiego albo trudnego do zabudowania.

Krytyczna jest również prędkość pozioma. Nawet przy kontrolowanym opadaniu ruch do przodu może doprowadzić do uderzenia BSP lub ładunku użytecznego o skały, gałęzie, stoki albo inne przeszkody.

Spadochron sterowalny wspiera to, co niżej, i pozwala zmniejszyć całkowitą energię lądowania bez opierania się wyłącznie na większej czaszy:

• lądowanie pod wiatr
• mniejszą prędkość względem ziemi
• lepszy kierunek lądowania
• kontrolowane podejście końcowe
• wyhamowanie tuż przed przyziemieniem

Jak APCO prowadzi projekt

Projekt przebiega w pięciu krokach:

• Określenie środowiska lądowania: analizujemy rodzaj terenu, wiatr, niepewność strefy lądowania, stoki, przeszkody i spodziewane warunki gruntowe.
• Przegląd platformy i ładunku użytecznego: oceniamy masę platformy, wrażliwość ładunku, geometrię, odsłonięte podzespoły, dostępną objętość na spakowany system i punkty mocowania.
• Wyznaczenie kierunku odzyskiwania: ustalamy wymagany typ spadochronu, prędkość opadania, potrzebę sterowania, kierunek lądowania i ochronę przed uderzeniem o grunt.
• Projekt i integracja systemu: czaszę, układ otwarcia, poduszkę powietrzną, tekstylną ochronę przed uderzeniem i złącza mocujące opracowujemy wokół platformy.
• Prototyp, walidacja i przygotowanie produkcji: badania mogą obejmować uderzenie pionowe i ukośne, prędkość poziomą, przewrócenie, ścieranie, ryzyko przebicia, wleczenie czaszy oraz działanie po uderzeniu. Po walidacji APCO może wesprzeć dokumentację, wytwarzanie i produkcję.

Fazy projektu

Proces rozwojowy dzieli się na następujące fazy:

• Określenie wymagań: uzgodnienie platformy, misji, środowiska odzyskiwania i granic projektu.
• Rozwój prototypu: zbudowanie pierwszego rozwiązania fizycznego do integracji i oceny technicznej.
• Badania i walidacja.
• Produkcja: przygotowanie zwalidowanego rozwiązania do powtarzalnego wytwarzania i kontroli.
• Obsługa techniczna: ukierunkowana ocena potrzeb obsługowych, możliwości naprawy, szans na modernizację i długoterminowej zdatności zasobu utrzymuje systemy w gotowości do użycia.
• Szkolenie produkcyjne: wiedza, pliki produkcyjne i wsparcie kontroli jakości potrzebne do wytwarzania systemów odzyskiwania i ochrony poza APCO.
• Dokumentacja: czytelne, użyteczne materiały, dzięki którym projekt idzie do przodu.
• Wsparcie i usługi w cyklu życia: pomoc techniczna po dostawie, aby rozstrzygać pytania o system i potwierdzać jego gotowość.

Co otrzymuje Twój zespół

Efektem pracy są:

• koncepcja odzyskiwania dopasowana do terenu i misji
• określone wymagania co do prędkości pionowej i poziomej
• kierunek doboru spadochronu i ochrony przed uderzeniem
• określone wymagania co do kierunku lądowania i sterowania
• wymagania dotyczące poduszek powietrznych lub ochrony konstrukcyjnej
• wytyczne integracji i mocowania
• plan badań i walidacji
• wyraźniejsza droga do produkcji

Dlaczego APCO Aviation Defense

APCO Aviation Defense opracowuje lekkie i małogabarytowe systemy odzyskiwania BSP oraz tekstylne rozwiązania dla obronności wykonywane na zamówienie. To doświadczenie wspiera systemy, w których opadanie, uderzenie, geometrię platformy i teren trzeba rozpatrywać łącznie. Obejmuje ono:

• systemy odzyskiwania BSP
• spadochrony sterowalne i niesterowalne
• poduszki powietrzne i mechanizmy hamujące
• osłony czasz i pojemniki
• kontrolę uderzenia otwarcia
• lekką i małogabarytową zabudowę
• rozwiązania do odzyskiwania platform od poniżej 1 kg do ponad 1000 kg

Zarządzanie energią lądowania zamiast większego spadochronu

Skuteczny system odzyskiwania w trudnym terenie to nie po prostu większy spadochron ani mocniejsza platforma. To kompletne zarządzanie energią lądowania, zaprojektowane wokół opadania, prędkości względem ziemi, uderzenia, przewrócenia, wleczenia i końcowej ochrony platformy.