RU2094324C1

RU2094324C1 - Планирующий парашют

Info

Publication number: RU2094324C1
Application number: RU96100405A
Authority: RU
Inventors: А.А. Шилов; А.И. Сойнов
Original assignee: Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 1997-10-27

Abstract

Использование: изобретение относится к авиационной технике, в частности к управляемым планирующим парашютам. Сущность изобретения: в планирующем парашюте фалы, связывающие его с грузом, соединены двумя параллельными гибкими поперечными элементами с закрепленными на них блоками и дополнительным полотнищем с кольцами, через которые проходят направляющие шнуры, концы которых закреплены на гибких поперечных элементах. Кромка дополнительного полотнища скреплена с концами управляющих шнуров ввода и уборки, намотанных на барабан привода и проходящих через блоки. При вращении барабана привода меняется эффективная площадь дополнительного полотнища и аэродинамическое качество планирующей системы, что расширяет диапазон возможных углов планирования. 4 ил.

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к управляемым планирующим парашютам.

Известны различные по конструктивному выполнению спортивные и грузовые управляемые планирующие парашюты (ПП). Двухоболочковые ПП имеют наполняемый набегающим потоком крыльевой профиль с воздухозаборным отверстием в носовой части. Управление ими осуществляется двумя специальными стропами путем изменения кривизны профиля консольных частей мягкого крыла. Меняя кривизну, изменяют его угол атаки и аэродинамическое качество парашюта К, которое определяет угол планирования по отношению к горизонту.

Однако при таком управлении, как показывает опыт, величина К меняется у большинства типов ПП мало, на 15 25% от величины K_max. Этому соответствует узкий, в 4 6^o диапазон возможного угла планирования, что недостаточно для эффективного управления и обеспечения точной посадки груза в сложных метеоусловиях. Для повышения эффективности управления и обеспечения высокой точности посадки планирующей системы необходимо расширить диапазон изменения траекторного угла, увеличить величину K_max и/или уменьшить K_min.

Известен планирующий парашют, содержащий купол со стропами и снабженный устройством для управления аэродинамическим качеством, размещенным на передней кромке купола. Форма кромки может меняться с помощью управляющего шнура
дополнительной стропы управления, при этом меняется и аэродинамическое качество мягкого крыла (патент США 4175722, Control systen for ram air gliding parachute, B 64 D 17/18, USCl 244-152).

Недостатком данного решения является то, что уменьшении К достигается изменением оптимальной формы профиля в его носовой части, что приводит к срыву потока на профиле и ухудшает устойчивость, так как ухудшает условия работы воздухозаборников.

Известен планирующий парашют с прикрепленными к нему соединительными звеньями, выполняющими функцию управляющих шнуров, дополнительным полотнищем, причем управляющие шнуры проходят через блоки, выполненные в виде колец, скрепленных со сторонами или коушами непосредственно или с помощью гибких элементов (патент N 2040437, RU, кл. B 64 D 17/02, 1995).

Регулирование величины К производится изменением угла атаки дополнительного полотнища α_дп при изменении длины управляющих шнуров (дополнительных управляющих строп). Испытания в АДТ показали, что при угле атаки α_дп> 60^° достигается эффективное уменьшение величины К ПП. Недостатком данной конструкции является то, что на α_дп= 20-45^° возникают колебания дополнительного полотнища, связанные со срывным характером его обтекания и периодическим возникновением слабины в управляющих шнурах (соединительных звеньях), что приводит к интенсивным "хлопкам". Как показали исследования в АДТ в широком диапазоне изменений длины управляющих шнуров, дополнительное полотнище обтекается в стационарном, устойчивом режиме на малых углах атаки, близких к флюгированию, а также при

(нормально к потоку). На углах атаки 20^°< α_дп< 60^° возникают колебания и рывки, осложняющие управление траекторией планирования груза и создающие дополнительные динамические нагрузки на конструкцию.

Задача изобретения улучшение аэродинамических характеристик ПП: расширение диапазона изменения величины аэродинамического качества парашюта.

Техническим результатом является устранение колебаний управляющей поверхности при изменении аэродинамического качества парашюта.

Цель достигается тем, что к стропам или силовым звеньям-фалам прикреплены два гибких поперечных элемента, параллельные между собой, с закрепленными на них направляющими шнурами, проходящими через кольца, установленные рядами на дополнительном полотнище, одна кромка которого соединена с одним из гибких поперечных элементов, другая кромка дополнительного полотнища связана с управляющими шнурами ввода и уборки, укрепленными на барабане привода или выведенными на клеванты, причем управляющие шнуры ввода проходят через блоки, укрепленные на гибком поперечном элементе. В упрощенном варианте направляющие шнуры могут отсутствовать и их роль выполняют управляющие шнуры ввода и уборки, проходящие через кольца.

На фиг. 1-3 показана схема дистанционно-управляемого планирующего парашюта с приземляемым грузом: на фиг. 1 система, общий вид; на фиг. 2 - схема прикрепления дополнительного полотнища к силовым звеньям-фалам парашютной системы; на фиг. 3 дополнительное полотнище, продольное сечение. На фиг. 4 показан альтернативный вариант закрепления дополнительного полотнища на гибком поперечном элементе.

Система состоит из планирующего парашюта 1, соединенного силовыми звеньями-фалами 2 с приземляемым грузом 3, и блока управления 4 (фиг. 1). Планирующий парашют 1 состоит из купола 5, строп 6, сведенных в коуши 7, и строп управления 8. Коуши 7 или фалы 2, как показано на фиг. 2, соединены между собой двумя параллельными гибкими поперечными элементами 9 на некотором расстоянии друг от друга. На одном из гибких поперечных элементов 9, например ближайшем к блоку управления 4, закреплено одной своей кромкой дополнительное полотнище 10 трапециевидной или прямоугольной формы в плане с нашитыми на нем кольцами 11. На другом гибком поперечном элементе 9 установлены блоки 12 (фиг. 2). В упрощенном варианте конструкции роль блоков 12 могут играть кольца с малым трением.

На гибких поперечных элементах 9 закреплены концы направляющих шнуров 13, которые проходят через кольца 11. Кромка 14 дополнительного полотнища 10, противоположная закрепленной на гибком поперечном элементе 9, скреплена с концами управляющих шнуров ввода 15 и уборки 16 дополнительного полотнища 10. Управляющие шнуры ввода и уборки 15 и 16 намотаны на барабан привода 17, размещенного в блоке управления 4, причем направление намотки у них взаимопротивоположное: когда управляющий шнур ввода 15 наматывается на барабан, управляющий шнур уборки 16, сматывается с него и наоборот. Возможен вариант их намотки на барабаны одинаковых диаметров с противоположным направлением вращения. Управляющие шнуры ввода 15 проходят через блоки 12. Управляющие шнуры уборки 16 могут проходить как через кольца 11, так и, минуя их, как показано на фиг. 3.

В упрощенном варианте устройства направляющие шнуры 13 могут отсутствовать, в этом случае управляющие шнуры ввода 15 и уборки 16 проходят через кольца 11, выполняя функцию направляющих шнуров 13.

Управляющие шнуры 15 и 16 могут быть выведены не на барабан привода 17, а в случае его отсутствия (в людских системах) на клеванты.

Возможен альтернативный рассмотренному вариант "перевернутой" компоновки дополнительного полотнища 10, когда оно закреплено на гибком поперечном элементе 9, наиболее удаленном от блока управления 4 (фиг. 4). В этом случае блоки 12 закреплены на том же гибком поперечном элементе, что и дополнительное полотнище 10, а управляющие шнуры уборки 16 проходят через блоки 12. Управляющие шнуры ввода 15, минуя блоки 12, укреплены на барабане привода 17.

Дополнительное полотнище 10, изготовленное из плотной воздухонепроницаемой ткани, перед вводом в поток сложено гармошкой и находится в контейнере 18 на приземляемом грузе 3 или на блоке управления 4 (фиг. 3).

Управление траекторий осуществляется с помощью выдвижения в поток или уборки дополнительного полотнища 10. Выдвижение его или уборка могут осуществляться совместно с изменением геометрии купола 5. Однако управление задней кромкой купола 5 ПП1 с помощью строп управления 8 типично и потому не рассматривается подробно.

Фалы, блоки, кольца, шнуры, скрепки стандартные элементы, используемые широко в парашютной технике (Лобанов Н.А. Основы расчета и конструирования парашютов. М. Машиностроение, 1965).

Парашют функционирует следующим образом. По сигналу автомата или оператора вводится в поток ПП1. При наполнении купола 5 натягиваются силовые звенья-фалы 2, дополнительное полотнище 10 извлекается из контейнера 18, под действием силы веса груза 3 натягиваются направляющие шнуры 13 и гибкие поперечные элементы 9. При отклонении от требуемой траектории планирования по радиосигналу начинает вращаться барабан привода 17 в блоке управления 4. Управляющие шнуры ввода 15 и уборки 16 перемещают связанную с ними кромку 14 дополнительного полотнища 10. Кольца 11 скользят при этом по направляющим шнурам 13. Меняется площадь миделя дополнительного полотнища 10.

При наматывании на барабан привода 17 управляющих шнуров ввода 15 эффективная площадь дополнительного полотнища 10 увеличивается, сопротивление его растет, аэродинамическое качество системы уменьшается, в результате чего планирование осуществляется по более крутой траектории.

При вращении барабана привода 17 в противоположную сторону дополнительное полотнище 10 сжимается управляющими шнурами уборки 16, расстояние между кольцами 11 уменьшается, величина К растет и парашют планирует по пологой траектории.

Аэродинамическая нагрузка с дополнительного полотнища 10 через кольца 11 и направляющие шнуры 13 передается на гибкие поперечные элементы 9 и фалы 2 и уравновешивается силой натяжения приземляемого груза 3.

Так как дополнительное полотнище 10 зафиксировано кольцами 11 на натянутых направляющих шнурах 13 и обтекается под углом атаки α ≃ 90^°, его колебания в потоке отсутствуют.

Проведенный в аэродинамической трубе ЦАГИ эксперимент при V 15 25 м/с доказал устойчивое поведение дополнительного полотнища во всех фазах регулирования его площади при эффективном изменении коэффициента сопротивления и качества.

Изобретение позволяет улучшить характеристики ПП, расширив диапазон изменения аэродинамического качества и траекторных углов планирования управляемой парашютной системы.

Claims

Планирующий парашют, содержащий купол со стропами, силовые звенья-фалы, дополнительное полотнище с управляющими шнурами и блоками, отличающийся тем, что к стропам или силовым звеньям-фалам прикреплены два гибких поперечных элемента с закрепленными на них концами направляющих шнуров, блоками и кромкой дополнительного полотнища с установленными на нем рядами кольцами, через которые проходят направляющие шнуры, противоположная закрепленной кромка дополнительного полотнища скреплена с управляющими шнурами, соединенными с барабаном привода или выведенными на клеванты, причем часть управляющих шнуров проходит через блоки.