RU2490179C1 - In-flight fueling unit taper gage - Google Patents

In-flight fueling unit taper gage Download PDF

Info

Publication number
RU2490179C1
RU2490179C1 RU2012101701/11A RU2012101701A RU2490179C1 RU 2490179 C1 RU2490179 C1 RU 2490179C1 RU 2012101701/11 A RU2012101701/11 A RU 2012101701/11A RU 2012101701 A RU2012101701 A RU 2012101701A RU 2490179 C1 RU2490179 C1 RU 2490179C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
outputs
taper
cone
accelerometers
Prior art date
Application number
RU2012101701/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012101701A (en
Inventor
Всеволод Романович Волковицкий
Леонид Яковлевич Любин
Владимир Александрович Степаненко
Миннхат Нюхович Миргазов
Александр Владимирович Климин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Звезда" имени академика Г.И. Северина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Звезда" имени академика Г.И. Северина" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Звезда" имени академика Г.И. Северина"
Priority to RU2012101701/11A priority Critical patent/RU2490179C1/en
Publication of RU2012101701A publication Critical patent/RU2012101701A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490179C1 publication Critical patent/RU2490179C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering, particularly, to fueling unit taper gage. Proposed taper gage comprises case, ball hinge and stabilising aerodynamic taper. Jacket is fitted on taper case with three annular channels made at its front side and three slot-like openings are made at its lateral sides to support three shutters with their three drives. Two accelerometers are arranged on taper case in two mutually perpendicular mirror planes of the taper. Outputs of accelerometers are connected to inputs of two shutter drive control systems arranged on taper case. Every said system consists of acceleration integrator, speed integrator, divider, two-input adder and two-way logical commutator connected in both systems. Outputs of accelerometers are connected to inputs of speed integrators and one of inputs of adders. Outputs of speed integrators are connected to inputs of dividers. Outputs of dividers are connected to second inputs of adders while outputs of adders are connected to appropriate inputs of logical commutator.
EFFECT: better stabilisation of taper till contact with fuel receiver.
6 dwg

Description

Изобретение относится к области авиации, в частности, к системам дозаправки летательных аппаратов топливом в полете по типу «шланг-конус».The invention relates to the field of aviation, in particular, to systems for refueling aircraft with fuel in flight of the type "hose-cone".

Известен конус-датчик агрегата заправки топливом в полете, содержащий корпус, шаровой шарнир, стабилизирующий аэродинамический конус (патент РФ №1778983, приоритет 02.09.1980 г).Known cone-sensor unit fueling in flight, comprising a housing, a ball joint, stabilizing the aerodynamic cone (RF patent No. 1798983, priority 02.09.1980 g).

В процессе заправки в результате колебаний конуса в момент контакта возникает усложнение процесса заправки, что приводит к ненадежности процесса заправки. Для исключения этой ненадежности необходимо стабилизировать положение конуса до момента контакта с приемником топлива.In the process of refueling as a result of cone vibrations at the moment of contact, complication of the refueling process occurs, which leads to unreliability of the refueling process. To eliminate this unreliability, it is necessary to stabilize the position of the cone until it contacts the fuel receiver.

Недостатком прототипа является невозможность стабилизации конуса до момента контакта.The disadvantage of the prototype is the inability to stabilize the cone until the moment of contact.

Задачей изобретения является стабилизация конуса до момента контакта его с приемником топлива.The objective of the invention is the stabilization of the cone until it contacts the fuel receiver.

Поставленная задача решается конусом-датчиком, в котором на корпус установлен кожух. На передней стороне кожуха выполнены три кольцевых канала, на боковых сторонах кожуха выполнены три щелевых окна, на которых установлены три заслонки с тремя устройствами для их перемещения. На корпусе конуса установлены два акселерометра в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно оси симметрии конуса. Выходы акселерометров подключены к входам двух систем управления перемещением заслонок, расположенных на корпусе конуса, каждая из которых состоит из интегратора ускорения, интегратора скорости, делителя, двухвходового сумматора, включенного в обе системы двухвходового логического коммутатора, причем выходы интеграторов ускорения соединены с входами интеграторов скорости и одного из входов сумматоров, выходы интеграторов скорости подсоединены к входам делителей, выходы делителей подсоединены ко вторым входам сумматоров, а выходы сумматоров подсоединены к соответствующим входам логического коммутатора.The problem is solved by a cone-sensor, in which a casing is installed on the housing. Three annular channels are made on the front side of the casing, three slotted windows are made on the sides of the casing, on which three shutters with three devices for moving them are installed. Two accelerometers are installed on the cone body in two mutually perpendicular planes relative to the axis of symmetry of the cone. The outputs of the accelerometers are connected to the inputs of two control systems for the movement of dampers located on the cone body, each of which consists of an accelerator integrator, a speed integrator, a divider, a two-input adder included in both two-input logic switch systems, and the outputs of the acceleration integrators are connected to the inputs of the speed integrators and one of the inputs of the adders, the outputs of the speed integrators are connected to the inputs of the dividers, the outputs of the dividers are connected to the second inputs of the adders, and the outputs with mmatorov connected to respective inputs of a logic switch.

Заявляемое устройство представлено фигурами 1, 2, 3, 4, 5, 6.The inventive device is represented by figures 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Фиг.1 - заявляемый конус-датчик в сборе.Figure 1 - the inventive cone-sensor assembly.

Фиг.2 - вид конуса с переднего торца.Figure 2 - view of the cone from the front end.

Фиг.3 - привод заслонок.Figure 3 - damper actuator.

Фиг.4 - сечение конуса по линии Б-Б.Figure 4 - section of the cone along the line BB.

Фиг.5 - структурная схема системы управления устройствами перемещения заслонок.5 is a structural diagram of a control system for devices for moving shutters.

Фиг.6 - схема направления управляющих струй.6 is a diagram of the direction of the control jets.

Заявляемое устройство состоит из кожуха 1, в котором выполнены три щелевых канала 2, заканчивающихся щелевыми окнами 3, которые закрываются заслонками 4, соединенными с приводами заслонок 5. На корпусе конуса 6 установлены во взаимно перпендикулярных плоскостях два акселерометра 7.The inventive device consists of a casing 1, in which there are three slotted channels 2, ending with slotted windows 3, which are closed by shutters 4 connected to the actuators of the shutters 5. On the cone body 6 two accelerometers 7 are mounted in mutually perpendicular planes.

Система управления устройствами перемещения заслонок (тремя приводами заслонок) (фиг.5) состоит из датчиков перегрузки -акселерометров 7, интеграторов ускорения 8, интеграторов скорости 9, делителей 10, двухвходовых сумматоров 11, логического коммутатора 12, приводов перемещения заслонок T1, Т2, Т3.The control system of the devices for moving the dampers (three actuators of the dampers) (Fig. 5) consists of overload sensors - accelerometers 7, accelerator integrators 8, speed integrators 9, dividers 10, two-input adders 11, logical switch 12, actuators for moving the dampers T 1 , T 2 , T 3 .

Заявляемый конус-датчик работает следующим образом.The inventive cone sensor operates as follows.

Набегающий воздушный поток попадает через щелевые каналы 2 внутрь кожуха конуса 1 и выходит через щелевые окна 3 наружу конуса, создавая при этом реактивный импульс, воздействующий на перемещение конуса, в направлении, обратном открытому щелевому окну.The incoming air flow enters through the slotted channels 2 into the cone casing 1 and exits through the slotted windows 3 to the outside of the cone, creating a jet impulse that affects the movement of the cone in the opposite direction to the open slotted window.

При открытии или изменении степени открытия того или иного окна путем перемещения заслонок 4, приводимых в движение приводами 5, конус принудительно перемещается в требуемом направлении, компенсируя возникающие колебания конуса в потоке.When you open or change the degree of opening of a window by moving the shutters 4, driven by the actuators 5, the cone is forced to move in the desired direction, compensating for the fluctuation of the cone in the stream.

Система управления перемещением заслонок щелевых окон работает следующим образом.The control system for the movement of the shutter slit windows works as follows.

В двух взаимно перпендикулярных плоскостях симметрии конуса-датчика устанавливаются датчики перегрузки 7, ориентированные перпендикулярно оси симметрии конуса в направлениях осей OY и OZ (фиг.6).In two mutually perpendicular planes of symmetry of the cone-sensor installed overload sensors 7, oriented perpendicular to the axis of symmetry of the cone in the directions of the axes OY and OZ (Fig.6).

Результаты измерения ускорений ay и az поступают соответственно в интеграторы 8, результатом работы которых являются относительные скорости конуса-датчика vy1 и vz1, которые не равны фактическим скоростям конуса-датчика в направлениях соответствующих осей, так как работа интеграторов начинается в произвольный момент времени, когда начальные значения этих скоростей не известны и поэтому принимаются равными нулю.The results of measuring the accelerations a y and a z arrive respectively at integrators 8, the result of which is the relative speeds of the cone-sensor v y1 and v z1 , which are not equal to the actual speeds of the cone-sensor in the directions of the corresponding axes, since the work of the integrators starts at an arbitrary moment time when the initial values of these speeds are not known and therefore are taken equal to zero.

Значения относительных скоростей vy1 и vz1 поступают соответственно в интеграторы 9, результатом работы которых являются относительные смещения sy1 и sz1 конуса-датчика вдоль соответствующих осей. Они не являются отклонениями конуса-датчика от равновесного положения, так как не известны ни начальные значения этих смещений в момент начала работы интеграторов, ни начальные скорости.The values of the relative velocities v y1 and v z1 respectively arrive at the integrators 9, the result of which are the relative displacements s y1 and s z1 of the cone-sensor along the corresponding axes. They are not deviations of the sensor cone from the equilibrium position, since neither the initial values of these displacements at the moment the integrators begin to work, nor the initial speeds are known.

Значения sy1 и sz1 поступают в делители 10, где делятся на время t, прошедшее с момента начала работы интеграторов 8.The values of s y1 and s z1 enter the divisors 10, where they are divided by the time t elapsed since the start of the work of the integrators 8.

Все элементы схемы начинают работать одновременно, а процессы интегрирования выполняются синхронно в режиме реального времени.All elements of the circuit begin to work simultaneously, and integration processes are performed synchronously in real time.

Полученные в делителях 10 значения Δvy и Δvz поступают соответственно в сумматоры 11, где вычитаются из относительных скоростей vy1 и vz1, а полученные в результате vy и vz стремятся со временем к истинным скоростям поперечных колебаний конуса-датчика в направлениях соответствующих осей, так как начальные скорости, соответствующие началу процесса интегрирования, равны предельным значениям величин -Δvy и -Δvz при t→∞.The values Δv y and Δv z obtained in the dividers 10 are supplied respectively to the adders 11, where they are subtracted from the relative velocities v y1 and v z1 , and the resulting v y and v z tend with time to the true transverse vibrations of the cone-sensor in the directions corresponding axes, since the initial velocities corresponding to the beginning of the integration process are equal to the limiting values of -Δv y and -Δv z as t → ∞.

Величины скоростей vy и vz поступают в логический коммутатор, управляющий перемещением заслонок Т1, Т2, Т3 трех щелевых окон, из которых выпускается воздух в направлениях осей 1, 2 и 3 (фиг.3).The values of the speeds v y and v z enter the logical switch that controls the movement of the shutters T 1 , T 2 , T 3 of three slit windows, from which air is released in the directions of the axes 1, 2 and 3 (Fig. 3).

Степень открытия соответствующих каналов выбирается из условий, обеспечивающих значения соответствующих реактивных сил Fv, которые удовлетворяют следующим условиям:The degree of opening of the respective channels is selected from the conditions providing the values of the corresponding reactive forces F v that satisfy the following conditions:

1. если vy>0 и vz>0,1. if v y > 0 and v z > 0, то F3=0, F2=Fz/cos(π/6), F1=Fy+Fz*tg(π/6)then F 3 = 0, F 2 = F z / cos (π / 6), F 1 = F y + F z * tg (π / 6) 2. если vy>0 и Vz<0,2. if v y > 0 and V z <0, то F2=0, F3=-Fz/cos(π/6), F1=Fy-Fz*tg(π/6)then F 2 = 0, F 3 = -F z / cos (π / 6), F 1 = F y -F z * tg (π / 6) 3. если vy<0,3. if v y <0, то F2=1/2[(Fz/cos(π/6))-(Fy/sin(π/6))],then F 2 = 1/2 [(F z / cos (π / 6)) - (F y / sin (π / 6))],   F3=1/2[(Fz/cos(π/6))+(Fy/sin(π/6))], F1=0,F 3 = 1/2 [(F z / cos (π / 6)) + (F y / sin (π / 6))], F 1 = 0,

где силы Fy и Fz задаются пропорциональными составляющими скоростей vy и vz соответственно.where the forces F y and F z are determined by the proportional components of the velocities v y and v z, respectively.

Таким образом, перемещая конус-датчик в требуемом направлении, тем самым компенсируя возникающие колебания конуса в потоке, и используя систему управления перемещением заслонок, решается задача стабилизации положения конуса-датчика агрегата заправки в полете перед контактом.Thus, by moving the cone-sensor in the desired direction, thereby compensating for the occurring fluctuations of the cone in the flow, and using the control system for moving the dampers, the problem of stabilizing the position of the cone-sensor of the refueling unit in flight before contact is solved.

Claims (1)

Конус-датчик агрегата заправки топливом в полете, содержащий корпус, шаровой шарнир, стабилизирующий аэродинамический конус, отличающийся тем, что на корпус конуса установлен кожух, на передней стороне которого выполнены три кольцевых канала, на боковых сторонах выполнены три щелевых окна, на которых установлены три заслонки с тремя устройствами для их перемещения, а на корпусе конуса установлены два акселерометра в двух взаимно перпендикулярных плоскостях симметрии конуса, выходы акселерометров подключены к входам двух систем управления перемещением заслонок, расположенных на корпусе конуса, каждая из которых состоит из интегратора ускорения, интегратора скорости, делителя, двухвходового сумматора, включенного в обе системы двухвходового логического коммутатора, причем выходы интеграторов ускорения соединены со входами интеграторов скорости и одного из входов сумматоров, выходы интеграторов скорости подсоединены к входам делителей, выходы делителей подсоединены ко вторым входам сумматоров, а выходы сумматоров подсоединены к соответствующим входам логического коммутатора. The cone-sensor of the in-flight fueling unit, comprising a housing, a ball joint stabilizing an aerodynamic cone, characterized in that a casing is installed on the cone body, on the front side of which there are three annular channels, on the sides there are three slotted windows on which three shutters with three devices for moving them, and on the cone body two accelerometers are installed in two mutually perpendicular planes of symmetry of the cone, the outputs of the accelerometers are connected to the inputs of two control systems by moving the dampers located on the cone body, each of which consists of an acceleration integrator, speed integrator, divider, two-input adder, included in both two-input logic switch systems, the outputs of the acceleration integrators connected to the inputs of the speed integrators and one of the adder inputs, the outputs of the integrators speeds are connected to the inputs of the dividers, the outputs of the dividers are connected to the second inputs of the adders, and the outputs of the adders are connected to the corresponding inputs of the logic switchboard.
RU2012101701/11A 2012-01-19 2012-01-19 In-flight fueling unit taper gage RU2490179C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101701/11A RU2490179C1 (en) 2012-01-19 2012-01-19 In-flight fueling unit taper gage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101701/11A RU2490179C1 (en) 2012-01-19 2012-01-19 In-flight fueling unit taper gage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012101701A RU2012101701A (en) 2013-07-27
RU2490179C1 true RU2490179C1 (en) 2013-08-20

Family

ID=49155326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012101701/11A RU2490179C1 (en) 2012-01-19 2012-01-19 In-flight fueling unit taper gage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2490179C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538479C2 (en) * 2013-05-06 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Звезда" имени академика Г.И. Северина" Air refuelling system cone sensor
RU2797452C1 (en) * 2022-10-10 2023-06-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук In-flight refueling cone stabilization device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2946605A (en) * 1956-03-22 1960-07-26 Schulz Tool & Mfg Co In-flight aircraft refueling apparatus
RU1778983C (en) * 1980-09-02 1995-07-09 Научно-производственное предприятие "Звезда" Fuel cone-sensor for filling set
ES2331212T3 (en) * 2006-03-15 2009-12-23 Flight Refuelling Limited ANCHORAGE LIGHTING FOR FITTING.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2946605A (en) * 1956-03-22 1960-07-26 Schulz Tool & Mfg Co In-flight aircraft refueling apparatus
RU1778983C (en) * 1980-09-02 1995-07-09 Научно-производственное предприятие "Звезда" Fuel cone-sensor for filling set
ES2331212T3 (en) * 2006-03-15 2009-12-23 Flight Refuelling Limited ANCHORAGE LIGHTING FOR FITTING.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538479C2 (en) * 2013-05-06 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Звезда" имени академика Г.И. Северина" Air refuelling system cone sensor
RU2797452C1 (en) * 2022-10-10 2023-06-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук In-flight refueling cone stabilization device
RU2809164C1 (en) * 2023-06-21 2023-12-07 Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Air refueling system with automatic control and auto-stabilized refueling device
RU2811834C1 (en) * 2023-10-12 2024-01-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук In-flight refuelling cone stabilization device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012101701A (en) 2013-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101554487B1 (en) Multi rotor aerial vehicle
Grip et al. Flight control system for NASA's Mars Helicopter
US10086937B2 (en) Observation device
EP3269640B1 (en) Unmanned aerial vehicle
CN102425980B (en) Control method for realizing overload autopilot by using accelerometer
KR102324453B1 (en) Aero-wave instrument for the measurement of the optical wavefront disturbances in the airflow around airborne systems
US11060658B2 (en) Gimbal stabilization system and method
CN203705964U (en) Stable closed-loop control device of airborne 3-DOF pan-tilt
JP6293304B2 (en) Remote control device, control system, and control method
KR102358762B1 (en) Aero-wave instrument system to measure optical wavefront disturbances in airflow about airborne systems
FR2985581A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING A ROTARY SAILING DRONE FOR OPERATING A SHOOTING VIEW BY AN ON-BOARD CAMERA WITH MINIMIZATION OF DISTURBING MOVEMENTS
SI24055A (en) The control system for stabilizing the head of the flight or stationary platform
CN110032074B (en) Double compensator design method of double-path feedforward disturbance observer
CN104035445A (en) Remote control device, control system and control method
RU2490179C1 (en) In-flight fueling unit taper gage
Mueller et al. Critical subsystem failure mitigation in an indoor UAV testbed
JP2016215958A (en) Multicopter and multicopter system
RU2007144481A (en) METHOD FOR MANAGING A TWO ENGINE PLANE AND SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION
US20220308597A1 (en) System and method for tilt dead reckoning
Caverly et al. Gust-load alleviation of a flexible aircraft using a disturbance observer
JP6434764B2 (en) Aircraft flight control method and aircraft flight control system
Hussien et al. Re-entry vehicle longitudinal autopilot design via two-loop with PI and three-loop topologies
JP3316715B2 (en) Autopilot
KR101942717B1 (en) System Collecting An Aerial Photograph Image
Tiimus et al. Camera gimbal performance improvement with spinning-mass mechanical gyroscopes