RU2376198C1 - Flight vehicle compartment - Google Patents
Flight vehicle compartment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2376198C1 RU2376198C1 RU2008108074/11A RU2008108074A RU2376198C1 RU 2376198 C1 RU2376198 C1 RU 2376198C1 RU 2008108074/11 A RU2008108074/11 A RU 2008108074/11A RU 2008108074 A RU2008108074 A RU 2008108074A RU 2376198 C1 RU2376198 C1 RU 2376198C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compartment
- cover
- sash
- shell
- aircraft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Closing And Opening Devices For Wings, And Checks For Wings (AREA)
- Wing Frames And Configurations (AREA)
Abstract
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.The invention relates to the field of aerodynamics of aircraft (LA) and can be used in rocket science and aviation to create compartments for aircraft that fly along the trajectories of aircraft ascending and lowering.
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.The invention is intended to control aerodynamic pressures acting on the aircraft compartment, its elements (shell, mounting, technological hatches and other elements) and products (transportation objects, automation units of the control system, etc.) located in the compartment.
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].Known compartment LA, for example a compartment of an aircraft containing a shell with a drainage hole made in the shell, hingedly installed in the drainage hole of the sash, a mechanism for moving the valves with levers, providing movement of the valves to regulate the pressure in the aircraft compartment [1].
Недостаток этого технического решения - сложность конструктивно-компоновочной схемы отсека из-за наличия в составе самолета механизма перемещения створок.The disadvantage of this technical solution is the complexity of the structural layout of the compartment due to the presence of a shutter movement mechanism in the aircraft.
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].A well-known compartment of the aircraft, for example the compartment of the orbiter "Buran", containing a shell, drainage holes made in the shell of the compartment, the sash installed in the drainage holes, drives and control system of the sash [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.The flaps are designed to reduce the pressure drops acting on the compartment shell and are equipped with a control system with actuators for closing and opening the drainage holes along the paths of raising and lowering in accordance with the shutter operation pattern fixed for the paths. The presence of controlled along the paths of the drives complicates the design of the compartment, and also necessitates linking the sequence diagram of the drive control system to the design paths. Thus complicate the structural layout of the compartment.
Известен отсек ЛА, например отсек ракеты-носителя, содержащий оболочку, дренажное отверстие, выполненное в оболочке отсека, подпружиненную крышку, шарнирно установленную в дренажном отверстии оболочки [3].Known compartment LA, for example a compartment of a launch vehicle containing a shell, a drainage hole made in the shell of the compartment, a spring-loaded cover pivotally mounted in the drainage hole of the shell [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.According to this technical solution, a spring-loaded cover configured for a given pressure drop, not exceeding the maximum allowable from the strength conditions of the compartment elements, opens due to excessive aerodynamic pressure acting on the compartment along the elevation path, without the use of drives with their control system to open the cover.
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.The disadvantage of this technical solution is that the pressure is not regulated along the aircraft descent trajectory. The technical solution is applicable only for missiles flying along trajectories with increasing flight altitude.
Техническое решение [3] наиболее близко к предлагаемому и принято авторами за прототип.The technical solution [3] is the closest to the proposed and accepted by the authors as a prototype.
Задачей изобретения является обеспечение регулирования давлений в отсеке ЛА, совершающего полет по траекториям подъема и спуска, при упрощении конструктивной схемы отсека.The objective of the invention is to provide pressure control in the compartment of an aircraft flying along the trajectories of ascent and descent, while simplifying the design of the compartment.
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 отсека, а в крышке и створке выполнены ограничители перемещения отдельно створки в отсек, чем обеспечивается перемещение крышки совместно со створкой в отсек и отдельно створки - в наружную среду.The problem is solved in such a way that in the compartment of the aircraft containing the shell with a drainage hole, a spring-loaded cover pivotally mounted in the drainage hole of the shell, according to the invention, a drainage hole is also made in the cover and a spring-loaded shutter is pivotally mounted flush with the surface of the cover, while in the shell of the compartment, a limiter for displacing the cover in the compartment is made, and in the lid and the sash there are made limiters for moving the sash separately into the compartment, which ensures the movement of the cover together with the sash first compartment and a separate wing - into the external environment.
Техническими результатами изобретения являются:The technical results of the invention are:
- обеспечение перепадов давлений, действующих на отсек при полете по траектории спуска, превышающих перепады давлений, действующие на отсек при полете по траектории подъема;- providing pressure differences acting on the compartment during flight along the descent path, exceeding pressure differences acting on the compartment during flight along the ascending path;
- упрощение конструктивно-компоновочной схемы отсека;- simplification of the structural layout of the compartment;
- расширение функциональных возможностей отсека.- expansion of the functionality of the compartment.
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.The invention is illustrated by the structural scheme of the compartment, illustrations of the movement of the lid and sash in the process of regulating the pressure in the compartment, as well as graphs of aerodynamic pressures acting on the compartment along the flight paths of the aircraft.
На фиг.1 приведена схема отсека, показаны основные его элементы и выделен фрагмент отсека с крышкой (узел I).Figure 1 shows the layout of the compartment, its main elements are shown and a fragment of the compartment with a lid (node I) is highlighted.
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.Figure 2, 3, 4 shows the main elements of the fragment of the compartment with the cover, respectively, in the initial position and in the process of regulating the pressure in the compartment on the trajectories of the ascension and descent of the aircraft.
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 регулирования давлений в отсеке.1, 3 and 4 also illustrate the direction of movement of the lid with the sash (solid arrows), separately the sash (dashed arrow) and the direction of flow of the gas medium when regulating the pressure in the compartment.
На этих фигурах:In these figures:
1 - оболочка;1 - shell;
2, 5 - дренажные отверстия;2, 5 - drainage holes;
3 - крышка;3 - cover;
4, 7 - шарниры;4, 7 - hinges;
6 - створка;6 - sash;
8, 9, 13, 14 -кронштейны;8, 9, 13, 14 brackets;
10, 11, 15, 16 - отверстия;10, 11, 15, 16 - holes;
12, 17 - пружины;12, 17 - springs;
18, 19, 20 - ограничители.18, 19, 20 - limiters.
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 створки (µS)ств. и крышки (µS)кр., соответственно для траекторий подъема и спуска ЛА, где:Figures 5 and 6 show the dependences of the pressure drops ΔР and -ΔР acting on the compartment on the flight time t of the aircraft at various values of the effective leaflet passage area (µS) of the stem. and covers (µS) cr. , respectively, for the trajectories of the ascent and descent of the aircraft, where:
Sств., Sкр. - проходная площадь створки и крышки, соответственно;S stem , S cr. - passage area of the sash and cover, respectively;
µств., µкр. - коэффициент расхода проходной площади створки и крышки, соответственно.µ st. , μ cr. - flow coefficient of the passage area of the sash and cover, respectively.
Отсек ЛА (фиг.1) содержит оболочку 1, в которой выполнено дренажное отверстие 2 (см. также фиг.4) и в нем установлена подпружиненная крышка 3, которая может перемещаться в отсек на шарнирах 4 крышки 3.The aircraft compartment (Fig. 1) contains a
В крышке 3 также выполнено дренажное отверстие 5 (см. также фиг.3) и в нем установлена подпружиненная створка 6, которая может перемещаться на шарнирах 7 створки 6 как в наружную среду, так и совместно с крышкой 3 на шарнирах 4 крышки 3 в отсек.A
На внешних 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.On the outer surfaces (view A) of the
Аналогично на внутренних поверхностях (вид В) оболочки 1 и створке 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.Similarly, on the inner surfaces (view B) of the
В оболочке 1 отсека выполнен ограничитель 18 перемещения крышки 3 в наружную среду (фиг.4), а в крышке 3 и створке 6 - ограничители 19 и 20 перемещения отдельно створки 6 в отсек (фиг.3). Ограничители 18, 19, 20 могут быть выполнены в виде уступов.In the
Для уменьшения воздействия аэродинамического потока на пружины 12 крышки 3 они могут быть закрыты обтекателями или уложены в ложементы, выполненные в оболочке 1 и крышке 3 (для упрощения на чертеже не показаны).To reduce the impact of the aerodynamic flow on the
Таким образом, реализуют возможность перемещения отдельно створки в наружную среду (фиг.3) и крышки совместно со створкой - в отсек (фиг.4), чем обеспечивают эффективную проходную площадь створки (µS)ств. на участке подъема меньше эффективной проходной площади крышки (µS)кр. на участке спуска ЛА.Thus, they realize the possibility of moving the sash separately into the external environment (Fig. 3) and the lid together with the sash - into the compartment (Fig. 4), which ensures the effective passage area of the sash (µS) of the stem. on the lifting section is less than the effective passage area of the cover (µS) cr. on the descent section of the aircraft.
Регулирование давлений в отсеке осуществляют следующим образом.The pressure regulation in the compartment is as follows.
При обтекании отсека А 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 ΔPi зависят от параметров траектории полета ЛА и режимов работы отдельно створки 6 и крышки 3 совместно со створкой 6.When aerodynamic flow flows around compartment A at a speed of V, an external P bunk acts on the
В исходном положении давление внутри отсека равно наружному давлениюIn the initial position, the pressure inside the compartment is equal to the external pressure
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).R int. = P nar . The
При полете ЛА по траектории подъема внутри отсека реализуется положительное избыточное давление ΔP1=Рвн.-Рнар., которое зависит от эффективной проходной площади (µS)ств. створки 6 и имеет характерный максимум (фиг.5), причем с увеличением (µS)ств. избыточное давление ΔР уменьшается. Оболочка 1 отсека работает на растяжение.During the flight of the aircraft along the lift path inside the compartment, positive overpressure ΔP 1 = P int. -P Nar. , which depends on the effective passage area (µS) of the stem.
Уменьшение положительного избыточного давления ΔР внутри отсека по траектории подъема осуществляют путем истечения газовой среды из отсека. При этом створка 6 под действием положительного избыточного давления в отсеке перемещается в наружную среду (фиг.3).The decrease in positive overpressure ΔP inside the compartment along the lift path is carried out by the outflow of the gas medium from the compartment. In this case, the
Допустимое избыточное давление ΔРдоп. внутри отсека (фиг.5) обеспечивают заданной эффективной проходной площадью (µS)ств. створки 6, что достигается настройкой пружин 17 створки 6.Permissible overpressure ΔP add. inside the compartment ( figure 5) provide a given effective passage area (µS) stem.
После сброса избыточного давления из отсека створка 6 закрывается под действием пружин 17 створки 6 и принимает исходное положение (фиг.2).After the overpressure is released from the compartment, the
При полете ЛА по траектории спуска внутри отсека реализуется отрицательное избыточное давление -ΔР2=Рвн.-Рнар., которое зависит от эффективной проходной площади (µS)кр. крышки 3 и имеет характерный минимум (фиг.6), причем с увеличением (µS)кр. избыточное давление -ΔР уменьшается. Оболочка 1 отсека работает на сжатие.When flying aircraft along the descent trajectory inside the compartment, a negative overpressure of -ΔP 2 = P ext. -P Nar. , which depends on the effective passage area (µS) cr.
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 створка 6 прижимается к крышке 3 и крышка 3 со створкой 6 перемещается в отсек (фиг.4).The decrease in negative excess pressure -ΔP inside the compartment along the descent path is carried out by blowing the gaseous medium into the compartment. In this case, under the influence of positive excess pressure in the external environment, the
Допустимое отрицательное избыточное давление -ΔРдоп. внутри отсека (фиг.6) обеспечивают заданной эффективной проходной площадью (ΔS)кр. крышки 3, что достигается настройкой пружин 12 крышки 3.Permissible negative overpressure -ΔP add. inside the compartment (Fig.6) provide a given effective passage area (ΔS) cr.
После наддува отсека крышка 3 со створкой 6 закрывается под действием пружин 12, прижимается к оболочке 1 и принимает исходное положение (фиг.2).After pressurizing the compartment, the
Поскольку эффективная проходная площадь створки (µS)ств. выполнена меньше эффективной проходной площади крышки (µS)кр., реализуют перепады давлений |ΔР1|, действующие на отсек по траектории подъема, меньше перепадов давлений |ΔР2|, действующих на отсек по траектории спуска.Because the effective leaflet area (µS) of the stem. less than the effective passage area of the lid (µS) cr. , realize the pressure drops | ΔP 1 | acting on the compartment along the ascent path, less pressure differences | ΔP 1 | acting on the compartment along the descent path.
Таким образом, обеспечивают регулирование аэродинамических давлений, действующих на отсек ЛА, совершающего полет по траекториям подъема и спуска, что приводит к выполнению поставленной задачи.Thus, they provide regulation of aerodynamic pressures acting on the compartment of an aircraft flying along the paths of ascent and descent, which leads to the achievement of the task.
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.At the same time, in comparison with the well-known technical solutions, the structural layout of the compartment is simplified by eliminating the lid and sash movement drives controlled along the flight paths.
Расширяются также функциональные возможности отсека за счет эксплуатации его в составе ЛА, совершающего полет по траекториям подъема и спуска.The functionality of the compartment also expands due to its operation as part of an aircraft flying along the paths of ascent and descent.
В настоящее время техническое предложение реализуется применительно к грузовому отсеку транспортного самолета.Currently, the technical proposal is being implemented in relation to the cargo compartment of a transport aircraft.
Анализируется возможность использования технического решения для грузового отсека космического аппарата, возвращаемого с орбиты искусственного спутника Земли.The possibility of using a technical solution for the cargo compartment of a spacecraft returned from the orbit of an artificial Earth satellite is analyzed.
ЛитератураLiterature
1. Патент US №3426984 А, 11.02.1969 г.1. US patent No. 3426984 A, 02/11/1969
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.148-150.2. The space complex. The reusable orbiter Buran. Ed. Yu.P. Semenova, G.E. Lozino-Lozinsky, V.L. Lapygin, V.A. Timchenko. M.: Mechanical Engineering, 1995, pp. 144-150.
3. Патент RU №2145563 С1, 20.02.2002 г.3. Patent RU No. 2145563 C1, 02.20.2002
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108074/11A RU2376198C1 (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Flight vehicle compartment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108074/11A RU2376198C1 (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Flight vehicle compartment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008108074A RU2008108074A (en) | 2009-09-10 |
RU2376198C1 true RU2376198C1 (en) | 2009-12-20 |
Family
ID=41166044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008108074/11A RU2376198C1 (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Flight vehicle compartment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2376198C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557125C2 (en) * | 2013-06-24 | 2015-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева | Aft body of aircraft with annular location of jet engine nozzles on its bottom protection (versions) |
RU2819152C1 (en) * | 2023-03-23 | 2024-05-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Device for detachable connection of housings of aircraft compartments |
-
2008
- 2008-02-29 RU RU2008108074/11A patent/RU2376198C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557125C2 (en) * | 2013-06-24 | 2015-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева | Aft body of aircraft with annular location of jet engine nozzles on its bottom protection (versions) |
RU2819152C1 (en) * | 2023-03-23 | 2024-05-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Device for detachable connection of housings of aircraft compartments |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008108074A (en) | 2009-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9096320B2 (en) | Cabin pressure thrust recovery outflow valve with single door | |
CN105270608B (en) | Aircraft air intake system with passive pneumatic actuator | |
CN101588965B (en) | High-lift system on the wing of an aircraft, and method for its operation | |
US9487308B2 (en) | Launch vehicles with ring-shaped external elements, and associated systems and methods | |
US9180967B2 (en) | Configurable pod structure and store stowage and deployment system and method | |
US20150266585A1 (en) | Method and system for controlling the pressure in an aircraft cabin | |
EP3170750B1 (en) | Bi-fold thrust recovery outflow valve with a ram air flap | |
US20100210201A1 (en) | Outlet valve for an airplane | |
EP1894837A2 (en) | Method and apparatus for controlling aircraft airflow | |
US10882598B2 (en) | Pressurized sliding door | |
US7168659B2 (en) | Control device for moving a vehicle closure element | |
US10293949B2 (en) | Inflation system pressure regulator with leakage vent | |
US11192625B2 (en) | Panels for obstructing air flow through apertures in an aircraft wing | |
US20100006696A1 (en) | Landing gear noise reduction assembly | |
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 | |
RU2376198C1 (en) | Flight vehicle compartment | |
US20140227956A1 (en) | Valve for Controlling the Internal Pressure in a Cabin of an Aircraft | |
US10435159B2 (en) | Cabin pressure outflow valve noise suppression devices and methods | |
RU2374129C1 (en) | Aircraft compartment | |
US20170096223A1 (en) | Aircraft pylon | |
US10577072B2 (en) | Connecting mechanism between an aircraft door and a structure of the aircraft, related aircraft and method | |
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 | |
US9074841B2 (en) | Actuation system and method for missile container doors | |
US9688410B2 (en) | Water inflow prevention device for aircraft working when landing in water, pressure adjusting valve, and aircraft | |
RU2186710C2 (en) | Amphibious aeroplane side hatch |