RU2158908C1 - Full-scale test rig for testing flying vehicles - Google Patents
Full-scale test rig for testing flying vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158908C1 RU2158908C1 RU99112287/28A RU99112287A RU2158908C1 RU 2158908 C1 RU2158908 C1 RU 2158908C1 RU 99112287/28 A RU99112287/28 A RU 99112287/28A RU 99112287 A RU99112287 A RU 99112287A RU 2158908 C1 RU2158908 C1 RU 2158908C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- lever
- frame
- base
- bracket
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиации, а более конкретно к конструкциям стендов для проведения натурных испытаний летательных аппаратов тяжелее воздуха, например самолетов вертикального взлета и посадки и вертолетов, а также для обучения пилотов и экипажей таких летательных аппаратов. Кроме того, возможно использование такого стенда в качестве паркового оборудования для массовых развлечений и в шоу-программах. The invention relates to the field of aviation, and more particularly to the construction of stands for field testing of aircraft heavier than air, for example, vertical take-off and landing aircraft and helicopters, as well as for training pilots and crews of such aircraft. In addition, it is possible to use such a stand as a park equipment for mass entertainment and in show programs.
Известны различные конструкции стендов для проведения натурных испытаний летательных аппаратов тяжелее воздуха, например самолета вертикального взлета и посадки (СВВП) модели "МИРАЖ-БАЛЬЗАК" французской фирмы "ДАССО" (см. кн. Э. Цихош. "Сверхзвуковые самолеты". М., "Мир", 1983, с. 111, рис. 1.54), содержащий основание (площадку), на которой устанавливается испытуемый образец самолета, устройство для фиксации самолета на основании (для вывешивания самолета над площадкой), выполненное в виде трособлочной системы, к которой прикреплен самолет носовой частью фюзеляжа и основными стойками шасси. There are various designs of stands for conducting full-scale tests of aircraft heavier than air, for example, a vertical take-off and landing aircraft (VTOL) of the MIRAGE-BALZAK model of the French company DASSO (see Prince E. Tsikhosh. “Supersonic planes.” M., Mir, 1983, p. 111, Fig. 1.54) containing the base (platform) on which the test sample of the aircraft is mounted, a device for fixing the aircraft on the base (for hanging the aircraft over the platform), made in the form of a cable system to which attached nasal cha plane Tew fuselage and main landing gear.
Такая конструкция фиксирующего устройства позволяет самолету за счет слабины тросов подниматься на небольшую высоту и совершать небольшие наклоны (повороты) вокруг всех осей. This design of the locking device allows the aircraft due to the slack of the cables to rise to a small height and make small inclinations (turns) around all axes.
В то же время при натяжении тросов подъем и эволюции самолета прекращаются. At the same time, when the cables are pulled, the rise and evolution of the aircraft ceases.
При этом в случае отказа даже части двигателей или элементов системы управления возможно падение и даже опрокидывание самолета, причем тросы только ограничивают высоту падения. Moreover, in the event of a failure, even part of the engines or elements of the control system may crash and even tip over the aircraft, and the cables only limit the height of the fall.
По причине ограниченности перемещений на подобном стенде не могут быть отработаны переходные режимы полета, а следовательно, не могут быть проведены ни полноценные летные испытания СВВП, ни обучение полету на нем. Кроме того, такой стенд не обеспечивает безопасности выполнения этих действий. Due to the limited movement on such a stand, transitional flight modes cannot be worked out, and therefore, neither full-fledged VTOL flight tests nor flight training on it can be conducted. In addition, such a stand does not ensure the safety of these actions.
Наиболее близкой к заявляемой конструкции стенда для натурных испытаний летательного аппарата по технической сущности и достигаемому результату от ее использования является конструкция стенда для проведения натурных испытаний летательного аппарата СВВП модели ЯК-141 (см. статью Л. Берне "ЯК-141 - сверхзвуковая вертикалка", "КРЫЛЬЯ РОДИНЫ", 1994, N 5, стр. 2), содержащего основание, над которым с помощью устройства для вывешивания, выполненного в виде трехопорной штанговой конструкции, устанавливается проходящий испытания самолет. При этом штанги оснащены тензодатчиками, которые обеспечивают замеры усилий по всем трем осям самолета при работе силовой установки и струйных рулей. Closest to the claimed design of the stand for full-scale tests of the aircraft in terms of technical nature and the achieved result from its use is the design of the stand for full-scale tests of the aircraft SVVP model Yak-141 (see the article by L. Berne "Yak-141 - supersonic vertical", "WINGS OF THE HOMELAND", 1994,
На этом стенде можно получить данные по растеканию горячих струй от подъемных и подъемно-маршевого двигателей и отработать защиту самолета и двигателей от их попадания. Самолету можно придавать ожидаемые эксплуатационные углы по крену и тангажу, что позволяет оценить все критические режимы работы силовой установки. On this stand, you can get data on the spreading of hot jets from lifting and lifting-marching engines and work out the protection of the aircraft and engines from getting them. The aircraft can be given the expected operational angles for roll and pitch, which allows you to evaluate all critical modes of operation of the power plant.
Испытания самолета на этом стенде обеспечивают полную безопасность, однако ограничение подвижности самолета в то же время не позволяет обеспечить ни проведение полноценных натурных летных испытаний, ни полноценное обучение полету на СВВП. Tests of the aircraft at this stand ensure complete safety, however, limiting the mobility of the aircraft at the same time does not allow for full-fledged full-scale flight tests or for full-fledged training in the use of VTOL aircraft.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности проведения натурных испытаний летательных аппаратов тяжелее воздуха, например самолетов вертикального взлета и посадки или вертолетов, а также повышение эффективности обучения пилотов и экипажей таких летательных аппаратов. The problem to which the invention is directed is to increase the efficiency of field testing of aircraft heavier than air, such as vertical take-off and landing aircraft or helicopters, as well as to increase the efficiency of training pilots and crews of such aircraft.
Данная задача решается с помощью технического результата от использования заявленного изобретения, заключающегося в практическом исключении большинства технических ограничений на проведение испытаний или тренировок при обеспечении их полной безопасности. This problem is solved using the technical result of using the claimed invention, which consists in the practical exclusion of most of the technical limitations on testing or training while ensuring their complete safety.
Указанный результат достигается тем, что в известном стенде для натурных испытаний летательного аппарата, содержащем основание и устройство для вывешивания испытуемого летательного аппарата над основанием, устройство для вывешивания испытуемого летательного аппарата над основанием выполнено в виде опоры, одним концом прикрепленной к основанию, а другим концом с помощью двухстепенного шарнира соединенной со средней частью рычага, при этом летательный аппарат установлен в раме, охватывающей его по периметру в горизонтальной плоскости, на первой паре цапф с возможностью качания в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной плоскости симметрии летательного аппарата, при этом рама закреплена с помощью второй пары цапф на концах скобы с возможностью качания вокруг продольной оси летательного аппарата, причем скоба закреплена на одном конце упомянутого рычага при помощи гибкой связи, расположенной на вертикальной оси летательного аппарата, проходящей через центр его тяжести, а на другом конце этого рычага закреплен груз, выполненный уравновешивающим рычаг с закрепленными на нем вышеупомянутыми скобой и рамой, при этом на опоре шарнирно закреплен предохранительный упор, кинематически или электромеханически связанный с рамой, скобой и летательным аппаратом и выполненный ограничивающим угол качания рычага, причем регулировка положения предохранительного упора задается его приводом в зависимости от углов качания летательного аппарата в раме и рамы в скобе. This result is achieved by the fact that in the known stand for full-scale testing of the aircraft, containing the base and the device for hanging the test aircraft above the base, the device for hanging the test aircraft above the base is made in the form of a support, one end attached to the base, and the other end with using a two-stage hinge connected to the middle part of the lever, while the aircraft is installed in a frame that covers it around the perimeter in a horizontal plane , on the first pair of trunnions with the possibility of swinging in a vertical plane around a horizontal axis perpendicular to the plane of symmetry of the aircraft, while the frame is fixed with a second pair of trunnions at the ends of the bracket with the possibility of swinging around the longitudinal axis of the aircraft, and the bracket is fixed on one end of the said lever by means of a flexible connection located on the vertical axis of the aircraft passing through its center of gravity, and at the other end of this lever, a load is secured by balancing a lever with the aforementioned bracket and frame fixed on it, while a support stop pivotally mounted kinematically or electromechanically connected to the frame, bracket and aircraft and limiting the swing angle of the lever is pivotally mounted on the support, the adjustment of the position of the safety stop being set by its drive depending on the angles rocking the aircraft in the frame and the frame in the bracket.
Кроме того, эффективность работы предлагаемого стенда можно повысить путем ограничения углов качания летательного аппарата в раме и рамы в скобе с помощью гибких связей переменной длины. In addition, the efficiency of the proposed stand can be improved by limiting the swing angles of the aircraft in the frame and the frame in the bracket using flexible couplings of variable length.
Введение в конструкцию стенда дополнительных элементов, а также особое выполнение и размещение уже имеющихся и вновь введенных элементов позволяют проводить натурные испытания летательных аппаратов тяжелее воздуха и обучение полету на них с обеспечением полной безопасности вне зависимости от положения испытуемого летательного аппарата в пространстве путем исключения контакта летательного аппарата с землей. The introduction of additional elements to the stand design, as well as the special implementation and placement of existing and newly introduced elements, allow full-scale tests of aircraft heavier than air and flight training with them to ensure complete safety regardless of the position of the tested aircraft in space by eliminating contact of the aircraft with the ground.
Заявляемое изобретение пояснено чертежами, на которых:
- на фиг. 1 показан общий вид предлагаемого стенда;
- на фиг. 2 показано в увеличенном виде место крепления рычага к опоре для демонстрации работы предохранительного упора.The invention is illustrated by drawings, in which:
- in FIG. 1 shows a General view of the proposed stand;
- in FIG. 2 shows in an enlarged view the place of attachment of the lever to the support to demonstrate the operation of the safety stop.
Предлагаемый стенд для натурных испытаний летательного аппарата содержит основание 1 и устройство для вывешивания испытуемого летательного аппарата 2 над основанием 1. The proposed stand for full-scale testing of the aircraft contains a base 1 and a device for hanging the test aircraft 2 over the base 1.
Устройство для вывешивания испытуемого летательного аппарата 2 над основанием 1 выполнено в виде опоры 3, одним концом прикрепленной к основанию 1, а другим концом с помощью двухстепенного шарнира 4 соединенной со средней частью рычага 5. A device for hanging the test aircraft 2 over the base 1 is made in the form of a support 3, one end attached to the base 1, and the other end using a two-
Летательный аппарат 2 установлен в раме 6, охватывающей его по периметру в горизонтальной плоскости, на первой паре цапф 7, 8 с возможностью качания в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси "Y", перпендикулярной плоскости симметрии летательного аппарата 2, при этом рама 6 закреплена с помощью второй пары цапф 9, 10 на концах скобы 11 с возможностью качания вокруг продольной оси "X" летательного аппарата 2. Угол качания летательного аппарата 2 в раме 6 ограничен гибкой связью 12, а углы качания рамы 6 в скобе 11 - гибкими связями 13 и 14. При этом скоба 11 закреплена на одном конце упомянутого рычага 5 при помощи гибкой связи 15, расположенной на вертикальной оси "Z" летательного аппарата 2, проходящей через центр его тяжести, а на другом конце рычага 6 закреплен груз 16, выполненный уравновешивающим рычаг 5 с закрепленным на нем вышеупомянутыми скобой 11 и рамой 6, при этом на опоре 3 шарнирно закреплен предохранительный упор 17, кинематически или электромеханически связанный с рамой 6, скобой 11 и летательным аппаратом 2 и выполненный ограничивающим угол качания рычага 5, причем регулировка положения предохранительного упора 17 задается его приводом 18 в зависимости от углов качания летательного аппарата 2 в раме 6 и рамы 6 в скобе 11. Aircraft 2 is installed in a frame 6, covering it around the perimeter in a horizontal plane, on the first pair of pins 7, 8 with the possibility of swinging in a vertical plane around the horizontal axis "Y", perpendicular to the plane of symmetry of the aircraft 2, while the frame 6 is fixed with the second pair of pins 9, 10 at the ends of the bracket 11 with the possibility of swinging around the longitudinal axis "X" of the aircraft 2. The swing angle of the aircraft 2 in the frame 6 is limited by a flexible link 12, and the swing angles of the frame 6 in the bracket 11 are limited by a flexible link 13 and 14 . Moreover, with both 11 are fixed at one end of the said
Эксплуатация предлагаемого стенда осуществляется следующим образом:
Режим 1. "ПОДЛЕТ"
На начальном этапе испытаний летательного аппарата 2 или обучения полетам с помощью такой модели целесообразно выполнять так называемые "подлеты" - т. е. подъемы на некоторую высоту, висение с определенными эволюциями (например, наклоны на нос или хвост, с крыла на крыло, вращение по горизонту, посадка). При этом должна обеспечиваться практически полная свобода перемещений летательного аппарата 2 в ограничениях, задаваемых лишь длинами гибких связей 12, 13, 14, 15. Длины этих связей можно регулировать, что в сочетании с соответствующим управлением положением предохранительного упора 17 исключает контакт любых частей летательного аппарата 2 с поверхностью основания 1 при всех случаях отказа силовой установки летательного аппарата 2 и его системы управления, а также при всех, даже самых грубых ошибках пилотирования. Некоторое увеличение моментов инерции летательного аппарата 2 за счет присоединенных масс рамы 6 и скобы 11 может быть легко учтено испытательным оборудованием и не помещает отработке навыков управления летательным аппаратом 2.The operation of the proposed stand is as follows:
Mode 1. "Approach"
At the initial stage of testing aircraft 2 or training in flight using such a model, it is advisable to carry out the so-called “approaches” —that is, ascents to a certain height, hovering with certain evolutions (for example, tilts to the nose or tail, from wing to wing, rotation on the horizon, landing). In this case, almost complete freedom of movement of the aircraft 2 must be ensured in the restrictions specified only by the lengths of the flexible links 12, 13, 14, 15. The lengths of these connections can be adjusted, which, in combination with the appropriate control of the position of the
Режим 2. ПОЛЕТ". Mode 2. FLIGHT ".
Предлагаемый стенд обеспечивает возможность (при проведении испытаний летательного аппарата 2 или при обучении полетам на нем) выполнения в том числе и переходных режимов (например, для самолета вертикального взлета и посадки - от вертикального взлета к горизонтальному полету, затем собственно горизонтальный полет, после чего - переход в режим висения и посадки). The proposed stand provides the ability (when conducting tests of aircraft 2 or when learning to fly on it) to perform transition modes (for example, for an airplane of vertical take-off and landing - from vertical take-off to horizontal flight, then horizontal flight itself, and then - transition to the hovering and landing mode).
При появлении горизонтальной составляющей скорости полета летательного аппарата 2 он начинает движение по кругу с центром вращения на оси "h" опоры 3. При этом скоба 11 и гибкая связь 15 наклоняются от вертикали, увеличивая радиус окружности, по которой движется летательный аппарат 2. Наибольшая скорость горизонтального движения определяется допустимой перегрузкой, действующей на пилота. Следует отметить то, что конструкция стенда обеспечивает практически полную свободу эволюций летательного аппарата 2 вокруг его осей и только скорость полета и границы выполнения переходных режимов по высоте будут определяться суммарной длиной рычага 5, гибкой связи 15 и скобы 11. Так же, как и в режиме подлета, на режиме полета длины гибких связей 12, 13, 14, соответствующее управление положением предохранительного упора 17, а также высокая суммарная энергоемкость всей системы подвески летательного аппарата 2: рычага 5, гибких связей 12, 13, 14, 15, скобы 11 и рамы 6 исключают контакт любых частей летательного аппарата 2 с поверхностью основания 1 при всех случаях отказа силовой установки летательного аппарата 2 и его системы управления, а также при всех, даже самых грубых ошибках пилотирования. When the horizontal component of the flight speed of the aircraft 2 appears, it begins to move in a circle with a rotation center on the axis "h" of the support 3. At the same time, the bracket 11 and the flexible connection 15 are tilted from the vertical, increasing the radius of the circle along which the aircraft 2 moves. The highest speed horizontal movement is determined by the permissible overload acting on the pilot. It should be noted that the design of the stand provides almost complete freedom of evolution of the aircraft 2 around its axes, and only the flight speed and the boundaries of the transitional transitions in height will be determined by the total length of the
Использование предлагаемого изобретения позволяет:
1. Обеспечить полную безопасность испытательных и учебных полетов летательного аппарата (в первую очередь самолета вертикального взлета и посадки, а также вертолета), проводимых на стенде предлагаемой конструкции.Using the invention allows:
1. Ensure the complete safety of test and training flights of the aircraft (primarily vertical take-off and landing aircraft, as well as helicopters) conducted at the stand of the proposed design.
2. Обеспечить полную сохранность оборудования стенда, включая летательный аппарат. 2. Ensure the complete safety of the equipment of the stand, including the aircraft.
3. Существенно снизить стоимость и время проведения испытаний новых летательных аппаратов. 3. Significantly reduce the cost and time of testing new aircraft.
3. Значительно уменьшить стоимость обучения полету на летательном аппарате тяжелее воздуха, преимущественно на самолете вертикального взлета и посадки, а также на вертолете, в т.ч. за счет обеспечения возможности использования летательных аппаратов, выработавших свой летный гарантийный ресурс. 3. Significantly reduce the cost of learning to fly on an aircraft heavier than air, mainly on a vertical take-off and landing airplane, as well as on a helicopter, incl. by providing the ability to use aircraft that have developed their flight warranty resource.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99112287/28A RU2158908C1 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Full-scale test rig for testing flying vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99112287/28A RU2158908C1 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Full-scale test rig for testing flying vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2158908C1 true RU2158908C1 (en) | 2000-11-10 |
Family
ID=20221025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99112287/28A RU2158908C1 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Full-scale test rig for testing flying vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2158908C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187871U1 (en) * | 2018-11-12 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | VERTICAL TAKE-OFF AND UNMANNED AERIAL TEST TEST TEST ON A HANGING AND TAKING-OFF MODE |
RU2722650C2 (en) * | 2018-11-02 | 2020-06-02 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Apparatus for inspecting helicopter rotors in uncontrolled rotation mode |
CN111220345A (en) * | 2020-01-19 | 2020-06-02 | 南京航空航天大学 | Formation flight aerodynamic interference and attitude control experiment system and experiment method |
CN117740312A (en) * | 2024-02-21 | 2024-03-22 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | Detachable reference suspension system suitable for high-speed wind tunnel large-scale heavy model test |
-
1999
- 1999-06-09 RU RU99112287/28A patent/RU2158908C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2722650C2 (en) * | 2018-11-02 | 2020-06-02 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Apparatus for inspecting helicopter rotors in uncontrolled rotation mode |
RU187871U1 (en) * | 2018-11-12 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | VERTICAL TAKE-OFF AND UNMANNED AERIAL TEST TEST TEST ON A HANGING AND TAKING-OFF MODE |
CN111220345A (en) * | 2020-01-19 | 2020-06-02 | 南京航空航天大学 | Formation flight aerodynamic interference and attitude control experiment system and experiment method |
CN117740312A (en) * | 2024-02-21 | 2024-03-22 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | Detachable reference suspension system suitable for high-speed wind tunnel large-scale heavy model test |
CN117740312B (en) * | 2024-02-21 | 2024-05-07 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | Detachable reference suspension system suitable for high-speed wind tunnel large-scale heavy model test |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5863013A (en) | STOL/VTOL free wing aircraft with improved shock dampening and absorbing means | |
US4898377A (en) | Roundabout with climbing effect fitted with an airplane | |
JPH03169799A (en) | Device to fit engine on fuselage of aircraft | |
US3228478A (en) | Control lag compensator for rotary wing aircraft | |
US3845917A (en) | Helicopter vibration isolation | |
RU2158908C1 (en) | Full-scale test rig for testing flying vehicles | |
US2385392A (en) | Crewless glider | |
Stone | The T-wing tail-sitter research UAV | |
US4790755A (en) | Aircraft pilot-training apparatus | |
US4275992A (en) | Mode controlled attachment of rotor mounted components | |
US1761444A (en) | Aircraft construction | |
US1939047A (en) | Aerodynamic instruction and testing apparatus | |
JP3022287B2 (en) | Wireless control biplane | |
US8636472B2 (en) | Blade damper, and a rotor fitted with such a damper | |
Gratton | The weightshift-controlled microlight aeroplane | |
Pruter et al. | A new flight training device for modern lightweight gyroplanes | |
RU2456211C1 (en) | Drone with parachute landing | |
CN109263918A (en) | A kind of tilting rotor fixed wing aircraft | |
Anderson et al. | Flight Experimentation Towards Enhanced UAV Capabilities–The Multi-rotor Air-Crane | |
RU223191U1 (en) | AUTOMATIC DEVICE FOR LAUNCHING A PARACHUTE SYSTEM ON A HANG PLANT | |
RU2780891C1 (en) | System for conducting preliminary flight tests of unmanned aerial vehicles | |
US4575341A (en) | Training apparatus for ultralight aircraft | |
RU2804156C1 (en) | Test stand for setting up multi-rotor unmanned aerial vehicles | |
KR200427856Y1 (en) | A Plaything Plane of Possibling Vetical Taking off and Landing | |
Cardinale | Soft In-Plane Matched-Stiffness/Flexure-Root-Blade Rotor System Summary Report |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040610 |