close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

устройство для транспортирования грузов вертолетом

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 300 484
(13)
C1
(51) МПК
B64D 9/00
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2005129426/11, 21.09.2005
(72) Автор(ы):
Солу нов Юрий Михайлович (RU),
Худоленко Олег Владимирович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
21.09.2005
(45) Опубликовано: 10.06.2007 Бюл. № 16
2 3 0 0 4 8 4
составными с дополнительными пластинами,
прикрепл емыми посредством вертикальных
шарниров или без них. Дополнительные пластины
позвол ют производить более тонкую регулировку
обтекани встречного потока воздуха дл обеспечени продольной устойчивости контейнера
в полете. Поворотные створки фиксируютс в
открытом положении посредством регулируемых
по длине т г. Стропы внешней подвески вертолета
выполнены разновеликими по длине, причем
стропы, прикрепленные около заднего торца,
длиннее передних стропов с обеспечением при
висении вертолета наклона продольной оси
контейнера к горизонту под углом 10...35°.
Техническим
результатом
за вленного
изобретени вл етс улучшение летнотехнических характеристик вертолета. 3 з.п. ф-лы,
4 ил.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к авиационной технике,
а именно к устройствам дл транспортировани грузов на тросовой внешней подвеске вертолетов.
Устройство
содержит
контейнер
в
форме
параллелепипеда
с
двум хвостовыми
стабилизаторами, комплект стропов внешней
подвески, соедин емый с замком вертолета. В
качестве
стабилизаторов
используют
две
поворотные створки, закрепленные на заднем
торце контейнера посредством вертикальных
шарниров,
смонтированных
на
боковых
поверхност х контейнера. Поворотные створки
установлены с возможностью либо закреплени в
плоскости заднего торца при хранении, либо
поворота и закреплени в открытом положении под
углом 120...180° к боковым стенкам контейнера
перед полетом. Поворотные створки выполнены
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ГРУЗОВ ВЕРТОЛЕТОМ
2 3 0 0 4 8 4
Адрес дл переписки:
350000, г.Краснодар, ул. Кирова, 138, ОАО НПК
"ПАНХ"
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: "Гражданска авиаци ", 1990, №7, с.3839. SU 1364559 A1, 07.01.1988. RU 2213678 C2,
10.10.2003. DE 2818539 A1, 08.11.1979.
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество Научнопроизводственна компани применени авиации в народном хоз йстве (ОАО НПК
"ПАНХ") (RU)
C 1
C 1
2 3 0 0 4 8 4
2 3 0 0 4 8 4
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 300 484
(13)
C1
(51) Int. Cl.
B64D 9/00
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2005129426/11, 21.09.2005
(72) Inventor(s):
Solujanov Jurij Mikhajlovich (RU),
Khudolenko Oleg Vladimirovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 21.09.2005
(45) Date of publication: 10.06.2007 Bull. 16
R U
Mail address:
350000, g.Krasnodar, ul. Kirova, 138, OAO NPK
"PANKh"
(73) Proprietor(s):
Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo Nauchnoproizvodstvennaja kompanija primenenija
aviatsii v narodnom khozjajstve (OAO NPK
"PANKh") (RU)
C 1
2 3 0 0 4 8 4
R U
axis to level at angle of 10 to 35° at hovering.
EFFECT: improved flight characteristics
helicopter.
4 cl, 4 dwg
Страница: 3
EN
of
C 1
(57) Abstract:
FIELD: aeronautical engineering; devices for
transportation of cargo in helicopter external store.
SUBSTANCE: proposed device includes container
inform
of
parallelepiped
with
two
tail
stabilizers and set of lines of external store
connected
with
helicopter
lock.
Used
as
stabilizers are two swivel flaps secured on rear
end face of container by means of lag hinges
mounted on side surfaces of container. Swivel
flaps may be either secured in plane of rear end
face during storage or may be turned and secured
in open position at angle of 120 to 180° to side
walls of container before flight. Swivel flaps
are sectional in construction and are provided
with additional plates attached by means of lag
hinges or without them. Additional plates make it
possible to perform more fine adjustment of air
incoming
flow
for
longitudinal
stability
of
container in flight. Swivel flaps are fixed in
open position by means of rods which are
adjustable
in
length.
Lines
of
helicopter
external
store
have
different
length:
lines
secured near rear end face are longer as compared
with those secured at front end face, thus
ensuring
inclination
of
container
longitudinal
2 3 0 0 4 8 4
(54) DEVICE FOR TRANSPORTATION OF CARGO BY HELICOPTER
RU 2 300 484 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к авиационной технике, в частности к устройствам дл транспортировани грузов на тросовой внешней подвеске вертолетов, и может быть
использовано дл сокращени затрат летного времени при безопасном выполнении
операций по доставке грузов.
Известно устройство дл транспортировани грузов, представл ющее собой контейнер в
форме параллелепипеда с внутренними поворотными створками, обеспечивающими
перепланировку объема контейнера за счет создани необходимых по размерам секций
дл перевозки различных грузов (авт. свид. СССР №1364559, кл. В65D 90/00, 1985).
Недостатком известного устройства, как и всех плохообтекаемых грузов типа
параллелепипед, вл етс мала скорость транспортировани на внешней подвеске
вертолета, поскольку внутренние изменени конфигурации контейнера с помощью
поворотных створок не повли ли на его аэродинамические свойства.
Известно устройство дл транспортировани грузов вертолетом, содержащее контейнер
в форме параллелепипеда, снабженный узлами дл подцепки, и комплект стропов внешней
подвески, соедин емый с замком вертолета (патент РФ №2213678, кл. В64D 9/00, 2001). В
этом устройстве контейнер выполнен из нескольких секций, расположенных на общей
станине на рассто нии друг от друга. За счет изменени внутренней конфигурации
созданы сквозные, проходимые дл воздуха каналы, которые улучшили аэродинамику
контейнера и могут обеспечить повышение скорости транспортировани грузов.
Недостатком известного устройства вл етс необходимость изготовлени достаточно
жесткой (а следовательно, и материалоемкой) общей станины и прочных разобщенных
секций, способных выдержать большие по величине аэродинамические силы, возникающие
при повышенных скорост х полета. Сложность и больша материалоемкость конструкции
может снизить полезную грузоподъемность устройства.
Наиболее близким по технической сущности, т.е. прототипом, вл етс устройство дл транспортировани грузов вертолетом, содержащее контейнер в форме параллелепипеда,
оснащенный снаружи двум хвостовыми стабилизаторами и снабженный узлами дл подцепки, и комплект стропов внешней подвески, соедин емый с замком вертолета
(Журнал "Гражданска авиаци ", №7, 1990, с.38-39). Хвостовые стабилизаторы выполнены
в виде аэродинамических пластин (килей) с определенной площадью, установленных
параллельно (не под углом) боковым поверхност м контейнера в задней его части с
заданным выносом за верхнюю кромку и за задний торец. Кроме хвостовых стабилизаторов
на контейнере снаружи установлена головна пластина. Ее назначение - создавать
вихревые потоки в головной части контейнера и тем самым уменьшать лобовое
сопротивление. Оптимальные размеры головной пластины и рассто ние от переднего
торца контейнера св заны определенными зависимост ми с габаритами контейнера.
Летные испытани , проведенные у нас (в НПК "ПАНХ") в процессе совместной с
авторами работы, подтвердили их данные о том, что предложенные ими средства
стабилизации эффективны, но только при использовании всего комплекта средств и только
дл одного (расчетного) груза. Так при транспортировании на внешней подвеске
вертолета Ми-26 контейнера массой 7,2 т с габаритами 8000Ч2800Ч2500 мм безопасна скорость полета возросла с 75...80 км/ч (без указанных выше средств) до 180...200
км/ч (с полным комплектом средств стабилизации).
Однако при отдельном использовании головна пластина и хвостовые стабилизаторы
малоэффективны. При изменении конфигурации контейнера, например при увеличении
длины без изменени других размеров, полный комплект средств (рассчитанный и
изготовленный дл первого варианта контейнера) также оказалс не эффективным.
Кроме того, с ростом угла атаки (?) и скольжени выигрыш в уменьшении сопротивлени от головной пластины снижаетс и полностью исчезает при ?=25°. Отклонени других
параметров от расчетных (величина выноса и размеры стабилизаторов, выноса и размеров
головной пластины и пр.) существенно сужают область путевой устойчивости контейнера.
Достоинством устройства вл етс отсутствие высоких требований к качеству
изготовлени головной пластины из обычного стального проката (каркас из уголков,
Страница: 4
DE
RU 2 300 484 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
обшитый листом). С другой стороны, хвостовые стабилизаторы, изготовленные нами по
сложной современной технологии (выклейка из стеклоткани с применением полиэфирных
смол) и имеющие идеальные поверхности и профили, не дали ощутимых результатов при
изменении параметров контейнера или режимов полета от расчетных.
Сложность конструкции и больша трудоемкость изготовлени и монтажа (на установку
комплекта уходило более 3 часов) существенно ограничивают область применени известного устройства.
Кроме того, использование дл подцепки одинаковых по длине стропов обеспечивает
нулевой угол атаки (?=0) при подъеме, но приводит к отрицательному углу атаки
контейнера в полете и увеличению нагрузки на вертолет за счет по влени отрицательной
подъемной силы.
Задачей насто щего изобретени вл етс улучшение летно-технических характеристик
вертолета при полете с грузом типа параллелепипед на внешней подвеске. Это
обеспечиваетс путем использовани более простых и доступных (менее трудоемких в
изготовлении) внешних средств стабилизации, позвол ющих предотвратить раскачку груза
с обеспечением приемлемой величины приращени лобового сопротивлени и,
следовательно, позвол ющих увеличить безопасную скорость полета.
Указанный технический результат в устройстве дл транспортировани грузов
вертолетом, содержащем контейнер в форме параллелепипеда с двум хвостовыми
стабилизаторами, снабженный узлами дл подцепки, и комплект стропов внешней
подвески, соедин емый с замком вертолета, достигаетс тем, что хвостовые
стабилизаторы выполнены в виде поворотных створок, прикрепленных на заднем торце
контейнера посредством вертикальных шарниров, смонтированных на боковых
поверхност х, причем обе поворотные створки установлены с возможностью либо
закреплени в плоскости заднего торца при хранении, либо поворота и закреплени в
открытом положении под углом 120...180° к боковым стенкам контейнера перед полетом.
Поворотные створки могут быть выполнены составными с дополнительными
пластинами, прикрепл емыми посредством вертикальных шарниров либо без них.
Поворотные створки фиксируютс в открытом положении посредством регулируемых по
длине т г.
Стропы внешней подвески вертолета могут быть выполнены разновеликими по длине,
причем стропы, прикрепленные около заднего торца, длиннее передних стропов с
обеспечением при висении вертолета наклона продольной оси контейнера к горизонту под
углом 10...35°.
Сущность изобретени по сн етс чертежами, где на фиг.1 изображено устройство с
вертолетом, вид сбоку (основными лини ми изображено положение контейнера и стропов
при висении вертолета, а тонкими - положение в полете); на фиг.2 - вид на контейнер
сверху; на фиг.3 и 4 - возможные варианты выполнени створок и дополнительных пластин
(основными лини ми изображены в закрытом положении, а тонкими - в открытом
положении).
Устройство дл транспортировани грузов вертолетом 1 содержит контейнер 2 в форме
параллелепипеда с узлами подцепки 3 (петли, проушины и т.п.). В состав устройства
также вход т стропы паука 4, 5 и центральный канат 6. При этом стропы 4 и 5 имеют
разную длину. На заднем торце контейнера 2 посредством вертикальных шарниров 7
прикреплены створки 8. Дл фиксации створок 8 на боковых сторонах контейнера 2
шарнирно прикреплены т ги 9 с регул торами длины 10. При большой ширине контейнера
длину створок 8 делают равной половине этого размера (фиг.2). В этом случае возможно
использование в качестве створок существующих дверок с замками на заднем торце
большегрузных контейнеров. Это обеспечивает в закрытом положении створок сохранность
груза при хранении контейнера на складе. Створки 8 могут быть выполнены составными.
Дл этого к основной створке 8 прикреплены дополнительные пластины 11 посредством
шарниров, идентичных шарнирам 7 (на фиг.4 - сверху), и дополнительных регулируемых по
длине т г, подобных т гам 9 (не показаны). Это дает возможность варьировать длину
Страница: 5
RU 2 300 484 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
створок в зависимости от ширины и длины контейнера. Например, при узком контейнере
створки 8 можно делать на всю его ширину с взаимным перекрытием створок при хранении
на складе (фиг.3). При коротком и широком контейнере целесообразны составные створки
с дополнительными пластинами 11 дл увеличени общей длины створок (фиг.4).
Возможно применение укороченных дополнительных пластин 11, прикрепленных
непосредственно к створкам 8 без шарниров (на фиг.4 - снизу).
Кроме того, контейнер может быть оснащен снизу колесами 12.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Перед применением
контейнер 2 загружают и выкатывают на колесах 12 со склада. Груз внутри контейнера
надежно закрепл ют (швартуют), как при обычных перевозках по воздуху. Открывают
задние створки и закрепл ют под необходимым углом к боковым поверхност м контейнера.
В случае использовани в качестве створок задних дверей контейнера на задний торец
целесообразно поставить шторку, выполненную, например, из парашютного чехла. С
помощью регулируемых по длине т г 9 устанавливают угол 120...180° между створками и
боковыми поверхност ми контейнера. При необходимости более точного налаживани стабильного положени контейнера в полете используют дополнительные пластины 11 на
створках 8. Положением пластин 11 (как дополнительных аэродинамических
поверхностей - триммеров) можно точно регулировать угол скольжени контейнера в
полете. Дл этого укороченные пластины 11, прикрепленные непосредственно к створкам
8, можно отогнуть в ту или иную сторону (как пластины на задней кромке крыла самолетов).
При зависании вертолета 1 над расположенным на земле контейнером 2 или при
посадке р дом подцепл ют к узлам 3 стропы 4 и 5, а центральный канат 6 подцепл ют к
замку вертолета 1. После подъема вертолетом в режиме висени контейнер 2 отклонитс от горизонтали на угол ? за счет разности длин стропов 4 и 5 (см. фиг.1). При этом угол ?
отклонени центрального каната 6 от вертикали равен нулю, а угол ? между продольной
осью контейнера и горизонтом может быть равным 10...35° (начальный угол атаки).
С разгоном вертолета 1 до скорости 50...60 км/ч на створках 8 происход т срывы
потока воздуха, которые привод т к перепаду давлени на каждой створке. В результате
на каждой створке образуетс аэродинамическа сила, стрем ща с повернуть контейнер
в противоположную сторону. При динамическом равновесии этих сил обеспечиваетс продольное положение контейнера по полету за счет равенства моментов, действующих на
контейнер. При нарушении равновеси сил, например при маневре вертолета или порыве
ветра, контейнер отклонитс от направлени полета. С поворотом продольной оси
контейнера, например передним торцом влево, на правой створке возникнет больший
перепад давлени , а на левой створке уменьшитс . В результате возникнет
восстанавливающий момент, возвращающий контейнер в исходное положение.
Кроме того, наличие открытых створок 8 в полете сдвигает назад центр давлени аэродинамических сил, действующих на боковые поверхности, относительно центра масс
контейнера. В результате возникает дополнительный стабилизирующий момент. Поэтому,
начина со скорости 50...60 км/ч, продольна ось контейнера стабильно располагаетс по направлению полета даже при больших углах атаки ? контейнера.
С набором скорости угол ? отклонени центрального каната 6 от вертикали растет, а
угол ? между продольной осью контейнера и горизонтом уменьшаетс . В результате угол
атаки ? уменьшаетс с критических значений (15...35°) до минимальных (1...10°), и
возникает подъемна сила, уменьшающа нагрузку на вертолет от силы веса контейнера.
Проведенные летные испытани на вертолете Ми-8 с контейнером массой 2,5 т и
габаритами 5000Ч1000Ч2000 мм показали, что установкой поворотных створок (дверок на
заднем торце) под углом 155...160° обеспечиваетс стабилизаци и путева устойчивость
груженого контейнера до скорости 160...170 км/ч, а пустого (масса 700 кг) - до 140
км/ч. При этом ограничение по скорости полета было только по касанию центральным
канатом ограждени грузового люка. В полете с такими скорост ми нагрузка на вертолет
от силы веса контейнера снижалась по показани м т гомера на 500 кг за счет
Страница: 6
RU 2 300 484 C1
5
10
15
20
25
30
оптимального угла атаки. Возможность регулировани положени створок по углу
установки позвол ет добиватьс положени контейнера в полете строго навстречу
набегающему потоку, что уменьшает лобовое сопротивление.
Использование предложенного устройства обеспечит эффективное использование
грузоподъемности вертолетов за счет меньшей материалоемкости контейнеров, а также
сокращение сроков работ по снижению затрат на доработку контейнеров за счет
использовани в качестве стабилизирующих средств элементов его конструкции, например
задних дверей и т.п.
Предложенное устройство исключает раскачку груза в полете с увеличенными
скорост ми и обеспечивает безопасное выполнение операций по доставке грузов на
внешней подвеске вертолетов.
Формула изобретени 1. Устройство дл транспортировани грузов вертолетом, содержащее контейнер в
форме параллелепипеда с двум хвостовыми стабилизаторами, снабженный узлами дл подцепки, и комплект стропов внешней подвески, соедин емый с замком вертолета,
отличающеес тем, что хвостовые стабилизаторы выполнены в виде поворотных створок,
прикрепленных на заднем торце контейнера посредством вертикальных шарниров,
смонтированных на боковых поверхност х контейнера, причем поворотные створки
установлены с возможностью либо закреплени в плоскости заднего торца при хранении,
либо поворота и закреплени в открытом положении под углом 120...180° к боковым
стенкам контейнера перед полетом.
2. Устройство по п.1, отличающеес тем, что поворотные створки выполнены
составными с дополнительными пластинами, прикрепл емыми посредством вертикальных
шарниров либо без них.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающеес тем, что поворотные створки фиксируютс в
открытом положении посредством регулируемых по длине т г.
4. Устройство по п.1, отличающеес тем, что стропы внешней подвески вертолета
выполнены разновеликими по длине, причем стропы, прикрепленные около заднего торца,
длиннее передних стропов с обеспечением при висении вертолета наклона продольной оси
контейнера к горизонту под углом 10...35°.
35
40
45
50
Страница: 7
CL
RU 2 300 484 C1
Страница: 8
DR
RU 2 300 484 C1
Страница: 9
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
223 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа