RU2374129C1 - Отсек летательного аппарата - Google Patents
Отсек летательного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374129C1 RU2374129C1 RU2008108062/11A RU2008108062A RU2374129C1 RU 2374129 C1 RU2374129 C1 RU 2374129C1 RU 2008108062/11 A RU2008108062/11 A RU 2008108062/11A RU 2008108062 A RU2008108062 A RU 2008108062A RU 2374129 C1 RU2374129 C1 RU 2374129C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compartment
- cover
- sash
- aircraft
- shell
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Closing And Opening Devices For Wings, And Checks For Wings (AREA)
- Wing Frames And Configurations (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области аэродинамики летательных аппаратов и может быть использовано в ракетостроении и авиации при создании отсеков для ЛА, совершающих полет по траектории подъема и спуска ЛА. Отсек летательного аппарата содержит оболочку с дренажным отверстием, подпружиненную крышку, шарнирно установленную в дренажном отверстии оболочки. В крышке также выполнено дренажное отверстие и в нем шарнирно установлена подпружиненная створка заподлицо с поверхностью крышки. В оболочке отсека выполнен ограничитель перемещения крышки в отсек, а в крышке и створке выполнены ограничители перемещения отдельно створки в наружную среду, чем обеспечивается перемещение крышки совместно со створкой в наружную среду и отдельно створки - в отсек. Достигается обеспечение перепадов давлений, действующих на отсек при полете по траектории подъема, превышающих перепады давлений, действующие на отсек при полете по траектории спуска, упрощение конструктивно-компоновочной схемы отсека, расширение функциональных возможностей отсека. 6 ил.
Description
Изобретение относится к области аэродинамики летательных аппаратов (ЛА) и может быть использовано в ракетостроении и авиации при создании отсеков для ЛА, совершающих полет по траекториям подъема и спуска ЛА.
Изобретение предназначено для регулирования аэродинамических давлений, действующих на отсек ЛА, его элементы (оболочку, монтажные, технологические люки и др. элементы) и изделия (объекты транспортировки, блоки автоматики системы управления и др.), размещенные в отсеке.
Известен отсек ЛА, например отсек самолета, содержащий оболочку с дренажным отверстием, выполненным в оболочке, шарнирно установленные в дренажном отверстии створки, механизм перемещения створок с рычагами, обеспечивающий перемещение створок для регулирования давлений в отсеке самолета [1].
Недостаток этого технического решения - сложность конструктивно-компоновочной схемы отсека из-за наличия в составе самолета механизма перемещения створок.
Известен отсек ЛА, например отсек орбитального корабля «Буран», содержащий оболочку, дренажные отверстия, выполненные в оболочке отсека, створки, установленные в дренажных отверстиях, приводы и систему управления створками [2].
Предназначенные для снижения перепадов давлений, действующих на оболочку отсека, створки снабжены системой управления с приводами для закрытия и открытия дренажных отверстий по траекториям подъема и спуска в соответствии с фиксированной для траекторий циклограммой работы створок. Наличие управляемых по траекториям приводов приводит к усложнению конструкции отсека, а также обуславливает необходимость привязки циклограммы системы управления приводов к расчетным траекториям. Тем самым усложняют конструктивно-компоновочную схему отсека.
Известен отсек ЛА, например, отсек ракеты-носителя, содержащий оболочку, дренажное отверстие, выполненное в оболочке отсека, подпружиненную крышку, шарнирно установленную в дренажном отверстии оболочки [3].
По этому техническому решению подпружиненная крышка, настроенная на заданный перепад давлений, не превышающий максимально допустимый из условий прочности элементов отсека, открывается за счет избыточного аэродинамического давления, действующего на отсек по траектории подъема, без применения приводов с системой их управления для открытия крышки.
Недостаток этого технического решения - не обеспечивается регулирование давления по траектории спуска ЛА. Техническое решение применимо только для ракет, совершающих полет по траекториям с увеличением высоты полета.
Техническое решение [3] наиболее близко к предлагаемому и принято авторами за прототип.
Задачей изобретения является обеспечение регулирования давлений в отсеке ЛА, совершающего полет по траекториям подъема и спуска, при упрощении конструктивной схемы отсека.
Задача решается таким образом, что в отсеке ЛА, содержащем оболочку с дренажным отверстием, подпружиненную крышку, шарнирно установленную в дренажном отверстии оболочки, согласно изобретению в крышке также выполнено дренажное отверстие и в нем шарнирно установлена подпружиненная створка заподлицо с поверхностью крышки, при этом в оболочке отсека выполнен ограничитель перемещения крышки в отсек, а в крышке и створке выполнены ограничители перемещения отдельно створки в наружную среду, чем обеспечивается перемещение крышки совместно со створкой в наружную среду и отдельно створки - в отсек.
Техническими результатами изобретения являются:
- обеспечение перепадов давлений, действующих на отсек при полете по траектории подъема, превышающих перепады давлений, действующие на отсек при полете по траектории спуска;
- упрощение конструктивно-компоновочной схемы отсека;
- расширение функциональных возможностей отсека.
Сущность изобретения поясняется конструктивной схемой отсека, иллюстрациями перемещения крышки и створки в процессе регулирования давлений в отсеке, а также графиками аэродинамических давлений, действующих на отсек по траекториям полета ЛА.
На фиг.1 приведена схема отсека, показаны основные его элементы и выделен фрагмент отсека с крышкой (узел I).
На фиг.2, 3, 4 показаны основные элементы фрагмента отсека с крышкой, соответственно в исходном положении и в процессе регулирования давлений в отсеке на траекториях подъема и спуска ЛА.
На фиг.1, 3 и 4 также иллюстрируются направления перемещения крышки со створкой (сплошными стрелками), отдельно створки (пунктирной стрелкой) и направления перетекания газовой среды при регулировании давлений в отсеке.
На этих фигурах:
1 - оболочка;
2, 5- дренажные отверстия;
3 - крышка;
4,7 - шарниры;
6 - створка;
8, 9, 13, 14 -кронштейны;
10, 11, 15, 16 - отверстия;
12, 17 - пружины;
18, 19, 20 - ограничители.
На фиг.5 и 6 приведены зависимости перепадов давлений ΔР и -ΔР, действующих на отсек, от времени полета t ЛА при различных значениях эффективной проходной площади крышки (µS)кр и створки (µS)ств, соответственно для траекторий подъема и спуска ЛА, где
Skp, Sств- проходная площадь крышки и створки, соответственно;
µкр, µств - коэффициент расхода проходной площади крышки и створки, соответственно.
Отсек ЛА (фиг.1) содержит оболочку 1, в которой выполнено дренажное отверстие 2 (см. также фиг.3) и в нем установлена подпружиненная крышка 3, которая может перемещаться в наружную среду на шарнирах 4 крышки 3.
В крышке 3 также выполнено дренажное отверстие 5 (см. также фиг.4) и в нем установлена подпружиненная створка 6, которая может перемещаться на шарнирах 7 створки 6 как в отсек, так и совместно с крышкой 3 на шарнирах 4 крышки 3 в наружную среду.
На внутренних поверхностях (вид А) оболочки 1 и крышки 3 установлены соответственно кронштейны 8 и 9, выполненные в виде перевернутых Т-образных профилей с отверстиями 10 и 11, обеспечивающими установку и регулирование натяжения пружин 12 крышки 3.
Аналогично на внешних поверхностях (вид В) оболочки 1 и створки 6 установлены кронштейны 13 и 14, также выполненные в виде Т-образных профилей с отверстиями 15 и 16, обеспечивающими установку и регулирование натяжения пружин 17 створки 6.
В оболочке 1 отсека выполнен ограничитель 18 перемещения крышки 3 в отсек (фиг.3), а в крышке 3 и створке 6 - ограничители 19 и 20 перемещения отдельно створки 6 в наружную среду (фиг.4). Ограничители 18, 19, 20 могут быть выполнены в виде уступов.
Для уменьшения воздействия аэродинамического потока на пружины 17 створки 6 они могут быть закрыты обтекателями или уложены в ложементы, выполненные в оболочке 1 и створке 6 (для упрощения на чертеже не показаны).
Таким образом, реализуют возможность перемещения крышки совместно со створкой в наружную среду (фиг.3) и отдельно створки - в отсек (фиг.4), чем обеспечивают эффективную проходную площадь крышки (µS)кр на участке подъема больше эффективной проходной площади створки (µS)ств на участке спуска ЛА.
Регулирование давлений в отсеке ЛА осуществляют следующим образом.
При обтекании отсека ЛА аэродинамическим потоком со скоростью V на оболочку 1 отсека действует наружное Рнар и внутреннее Рвн давления (фиг.2, 3 и 4). Величины этих давлений и их избыточные давления ΔРi зависят от параметров траектории полета ЛА и режимов работы крышки 3 совместно со створкой 6 на участке подъема и отдельно створки 6 на участке спуска.
В исходном положении давление внутри отсека равно наружному давлению
Рвн=Рнар. Крышка 3 перекрывает дренажное отверстие 2 оболочки 1 под действием пружин 12 и устанавливается заподлицо с оболочкой 1 отсека. При этом створка 6 под действием пружин 17 устанавливается заподлицо с крышкой 3 (фиг.2, узел I).
При полете ЛА по траектории подъема внутри отсека реализуется положительное избыточное давление ΔP1=Рвн - Рнар, которое зависит от эффективной проходной площади (µS)кр крышки 3 и имеет характерный максимум (фиг.5), причем с увеличением (µS)кр избыточное давление ΔР уменьшается. Оболочка 1 отсека работает на растяжение.
Уменьшение положительного избыточного давления ΔР внутри отсека по траектории подъема осуществляют путем истечения газовой среды из отсека. При этом крышка 3 совместно со створкой 6 под действием положительного избыточного давления в отсеке перемещается в наружную среду (фиг.3).
Допустимое избыточное давление ΔРдоп внутри отсека (фиг.5) обеспечивают заданной эффективной проходной площадью (µS)кр крышки 3, что достигается настройкой пружин 12 крышки 3.
После сброса избыточного давления из отсека крышка 3 совместно со створкой 6 закрывается под действием пружин 12 крышки 3, преодолевая сопротивление пружин 17 створки 6, прижимающих створку 6 к крышке 3, и принимает исходное положение (фиг.2).
При полете ЛА по траектории спуска внутри отсека реализуется отрицательное избыточное давление -ΔР2=Рвн - Рнар, которое зависит от эффективной проходной площади (µS)ств створки 6 и имеет характерный минимум (фиг.6), причем с увеличением (µS)ств избыточное давление -ΔР уменьшается. Оболочка 1 отсека работает на сжатие.
Уменьшение отрицательного избыточного давления -ΔР внутри отсека по траектории спуска осуществляют путем вдува газовой среды в отсек. При этом под действием положительного избыточного давления в наружной среде крышка 3 прижимается к оболочке 1 отсека, а створка 6 перемещается в отсек (фиг.4).
Допустимое отрицательное избыточное давление -ΔРдоп внутри отсека (фиг.6) обеспечивают заданной эффективной проходной площадью (µS)ств створки 6, что достигается настройкой пружин 17 створки 6.
После наддува отсека створка 6 закрывается под действием пружин 17 и прижимается к крышке 3, которая принимает исходное положение (фиг.2).
Поскольку эффективная проходная площадь крышки (µS)кр выполнена больше эффективной проходной площади створки (µS)ств реализуют перепады давлений |ΔP1|, действующие на отсек по траектории подъема, превышающие перепады давлений |ΔP2|, действующие на отсек по траектории спуска.
Таким образом, обеспечивают регулирование аэродинамических давлений, действующих на отсек ЛА, совершающего полет по траекториям подъема и спуска, что приводит к выполнению поставленной задачи.
Вместе с тем, по сравнению с известными техническими решениями, упрощается конструктивно-компоновочная схема отсека за счет исключения управляемых по траекториям полета приводов перемещения крышки и створки. Расширяются также функциональные возможности отсека за счет эксплуатации его в составе ЛА, совершающего полет по траекториям подъема и спуска.
В настоящее время техническое предложение реализуется применительно к грузовому отсеку транспортного самолета.
Литература
1. Патент US, №3426984 А, 11.02.1969 г.
2. Космический комплекс. Многоразовый орбитальный корабль «Буран». Под ред. Ю.П.Семенова, Г.Е.Лозино-Лозинского, В.Л.Лапыгина, В.А.Тимченко. М.: Машиностроение, 1995, стр. 148-150.
3. Патент RU, №2145563 С1, 20.02.2002 г.
Claims (1)
- Отсек летательного аппарата, содержащий оболочку с дренажным отверстием, подпружиненную крышку, шарнирно установленную в дренажном отверстии оболочки, отличающийся тем, что в крышке также выполнено дренажное отверстие и в нем шарнирно установлена подпружиненная створка заподлицо с поверхностью крышки, при этом в оболочке отсека выполнен ограничитель перемещения крышки в отсек, а в крышке и створке выполнены ограничители перемещения отдельно створки в наружную среду, чем обеспечивается перемещение крышки совместно со створкой в наружную среду и отдельно створки - в отсек.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108062/11A RU2374129C1 (ru) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Отсек летательного аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108062/11A RU2374129C1 (ru) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Отсек летательного аппарата |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008108062A RU2008108062A (ru) | 2009-09-10 |
RU2374129C1 true RU2374129C1 (ru) | 2009-11-27 |
Family
ID=41166037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008108062/11A RU2374129C1 (ru) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Отсек летательного аппарата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2374129C1 (ru) |
-
2008
- 2008-02-29 RU RU2008108062/11A patent/RU2374129C1/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008108062A (ru) | 2009-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2510218C (en) | Hingeless flapper valve for flow control | |
US9022843B2 (en) | Outlet valve for an airplane | |
RU2723371C2 (ru) | Выпускные клапаны восстановления тяги для использования с летательным аппаратом | |
EP2987985B1 (en) | Actively controlled cooling air exhaust door on aircraft engine nacelle | |
US8567721B2 (en) | Decompression device for an aircraft | |
CN101588965B (zh) | 飞行器机翼上的增升系统及其操作方法 | |
US8651925B2 (en) | Ventilating air intake arrangement with mobile closing device | |
US9096320B2 (en) | Cabin pressure thrust recovery outflow valve with single door | |
EP3170750B1 (en) | Bi-fold thrust recovery outflow valve with a ram air flap | |
EP2921408A1 (en) | Method and system for controlling the pressure in an aircraft cabin | |
JPH04228838A (ja) | 受動バイパス弁アセンブリ | |
US10293949B2 (en) | Inflation system pressure regulator with leakage vent | |
CN105270608A (zh) | 具有被动气动致动器的飞机进气口系统 | |
US20140227956A1 (en) | Valve for Controlling the Internal Pressure in a Cabin of an Aircraft | |
DE102009043797A1 (de) | Stauluftkanalklappenanordnung und Stauluftkanal | |
US9382009B2 (en) | Relief valve for being arranged on an opening of a fuselage shell of an aircraft, fuselage part with such a relief valve and aircraft fuselage | |
RU2374129C1 (ru) | Отсек летательного аппарата | |
RU2376198C1 (ru) | Отсек летательного аппарата | |
CA2551932A1 (en) | Air guiding flap of an aircraft comprising control of the pressure forces impinging thereon, process for adjusting the position of an air guiding flap and ram air system includingsuch an air guiding flap | |
US10577072B2 (en) | Connecting mechanism between an aircraft door and a structure of the aircraft, related aircraft and method | |
US8734211B2 (en) | Aircraft pressure management system | |
US5788181A (en) | Thermostatic metal actuator for nozzle actuation | |
US20210317783A1 (en) | Inlet air management system | |
US9688410B2 (en) | Water inflow prevention device for aircraft working when landing in water, pressure adjusting valve, and aircraft | |
US20200025128A1 (en) | Aircraft jet engine comprising means for varying its output surface area |