RU2764475C1 - Parachute landing platform - Google Patents
Parachute landing platform Download PDFInfo
- Publication number
- RU2764475C1 RU2764475C1 RU2021107614A RU2021107614A RU2764475C1 RU 2764475 C1 RU2764475 C1 RU 2764475C1 RU 2021107614 A RU2021107614 A RU 2021107614A RU 2021107614 A RU2021107614 A RU 2021107614A RU 2764475 C1 RU2764475 C1 RU 2764475C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- landing
- parachute
- frame
- shell
- shock absorbers
- Prior art date
Links
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 42
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 6
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000005486 microgravity Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
- B64D1/02—Dropping, ejecting, or releasing articles
- B64D1/08—Dropping, ejecting, or releasing articles the articles being load-carrying devices
- B64D1/14—Absorbing landing shocks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к парашютно-десантной технике (ПДТ), предназначенной для десантирования с самолетов грузов различного назначения: объектов снабжения, боеприпасов, бронетехники и автотехники, артиллерийских и ракетных установок, а также грузов гуманитарной помощи населению в труднодоступных удаленных районах, средств спасения в областях природных бедствий и техногенных катастроф, поддержки научно-исследовательских экспедиций в различных климато-географических зонах.The invention relates to paratroopers (APT) intended for landing cargo from aircraft for various purposes: supply facilities, ammunition, armored vehicles and vehicles, artillery and rocket launchers, as well as cargo of humanitarian aid to the population in hard-to-reach remote areas, means of rescue in areas of natural disasters and man-made disasters, support for research expeditions in various climatic and geographical zones.
Десантирование должно обеспечивать боевую готовность и пригодность десантированных объектов для использования по предназначению, целостность и функциональность конструкции, достаточную амортизацию удара и устойчивость в проектном положении при приземлении, погашение вертикальной и горизонтальной скорости объекта при контакте с поверхностью, исключать опрокидывание.Landing should ensure the combat readiness and suitability of the landing objects for their intended use, the integrity and functionality of the structure, sufficient shock absorption and stability in the design position upon landing, the extinction of the vertical and horizontal speed of the object upon contact with the surface, and exclude tipping.
Расширение задач, которые могут решать воздушно-десантные войска (ВДВ) до стратегических масштабов, выдвигает фактор логистического обеспечения десантных операций в качестве одного из критериев, определяющих эффективность ВДВ. Такую же роль играет фактор доставки грузов в гуманитарно-спасательных операциях.The expansion of the tasks that the airborne troops (Airborne Forces) can solve to a strategic scale puts forward the factor of logistical support for landing operations as one of the criteria that determine the effectiveness of the Airborne Forces. The same role is played by the factor of cargo delivery in humanitarian and rescue operations.
Десантирование техники выполняют парашютными системами и парашютно-десантными платформами (ЦДЛ), несущими на себе десантируемые объекты и грузы.The landing of equipment is carried out by parachute systems and parachute landing platforms (CDL), which carry the landing objects and cargo.
Поступление на снабжение ВВС специальных военно-транспортных самолетов, изменение характера и количество десантируемых объектов, стимулировали эволюционное развитие и совершенствование как парашютных систем, так и парашютно-десантных платформ.The arrival of special military transport aircraft for supply to the Air Force, the change in the nature and number of landing objects stimulated the evolutionary development and improvement of both parachute systems and parachute landing platforms.
Особые требования по безопасности и надежности были предъявлены к ПДП в результате предложения командующего ВДВ генерала В.Ф. Маргелова (1971 г. ) десантировать экипаж внутри боевой машины БМД-1. Проект, получивший условное наименование "Кентавр", был впервые реализован в 1973 г., затем сбросы выполнялись войсковыми экипажами в каждом парашютно-десантном полку. Был разработан и испытывался комплекс совместного десантирования (КСД), предполагавший установку на десантную платформу вместе с объектом десантирования кресел (кабины) для размещения экипажа или расчета с индивидуальными парашютами, - на случай отказа основного парашюта. Этот способ позволял десантировать вместе с боевой машиной не только экипаж, но и десант.Однако выбор был сделан в пользу десантирования боевой машины с экипажем внутри (https://oko-planet.su/history/historysng/319297-parashytno-fe universala. html).Special requirements for safety and reliability were presented to the RAP as a result of the proposal of the commander of the Airborne Forces, General V.F. Margelov (1971) to parachute the crew inside the BMD-1 combat vehicle. The project, which received the code name "Centaur", was first implemented in 1973, then drops were carried out by military crews in each parachute regiment. A joint landing complex (KSD) was developed and tested, which involved installation on the landing platform along with the landing seat (cabin) to accommodate the crew or calculation with individual parachutes, in case of failure of the main parachute. This method made it possible to land not only the crew, but also the troops along with the combat vehicle. However, the choice was made in favor of landing the combat vehicle with the crew inside (https://oko-planet.su/history/historysng/319297-parashytno-fe universala. html).
Ключевыми элементами ПДП являются амортизаторы.The key elements of the RAP are shock absorbers.
Известны сминаемые или разрушаемые сотовые, ячеистые конструкции, изготавливаемые:Known crushable or destructible honeycomb, cellular structures manufactured:
- из бумаги с полимерной связкой (GB 820968-A, 1958 г.);- from paper with a polymer bond (GB 820968-A, 1958);
- из бумаги с пропиткой смолой (GB 781698 (A), 1957 г.);- from paper impregnated with resin (GB 781698 (A), 1957);
- из армированного картона (WO 9506585 (A), WO 194FR01010, 1995 г.);- from reinforced cardboard (WO 9506585 (A), WO 194FR01010, 1995);
Известны амортизаторы из газонаполненных полимеров - композиционных материалов с каркасом (матрицей) из полимерных пленок, образующих стенки и ребра ячеек (пор), заполненных газом, преимущественно воздухом - пенопласты (https://oko-planet, su/history/historysng/319297-parashytno-desantnaya-tehnika-universala.html).Known shock absorbers made of gas-filled polymers - composite materials with a frame (matrix) of polymer films that form the walls and ribs of cells (pores) filled with gas, mainly air - foam plastics (https://oko-planet, su/history/historysng/319297- parashytno-desantnaya-tehnika-universala.html).
Указанные виды амортизаторов, решая в некоторой мере задачу нейтрализации посадочных нагрузок, имеют следующие недостатки: разрушаемые и деформируемые материалы оказывают недостаточное противодействие горизонтальной скорости при контакте с грунтом, что приводит к опрокидыванию объектов десантирования, кроме того эти виды амортизаторов являются одноразовыми.These types of shock absorbers, solving to some extent the problem of neutralizing landing loads, have the following disadvantages: destructible and deformable materials have insufficient resistance to horizontal speed when in contact with the ground, which leads to the overturning of landing objects, in addition, these types of shock absorbers are disposable.
Известны амортизаторы из упругого материала в форме тетраэдра (а.с. SU 9241/337003, опубл. 31.08.1944 г.). Действие данных амортизаторов основано на свойстве упругости твердого тела восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил, следовательно, такая реакция упругих амортизаторов отнюдь не способствует устойчивости десантируемых объектов относительно вертикали.Known shock absorbers made of elastic material in the form of a tetrahedron (AS SU 9241/337003, publ. 31.08.1944). The action of these shock absorbers is based on the property of the elasticity of a solid body to restore its shape and volume after the termination of the action of external forces, therefore, such a reaction of elastic shock absorbers does not at all contribute to the stability of the landing objects relative to the vertical.
Известна воздушная амортизация (разработки Б.А. Сотскова), содержащая амортизаторы с камерами, надувавшимися при снижении встречным потоком воздуха. Наблюдалось недостаточное быстрое стравливание воздуха из оболочек при приземлении, что вызывало отскоки (https://oko-planet.su/history/historysng/319297-parashytno-desantnaya-tehnika-universala.html).Known air cushioning (designed by B.A. Sotskov), containing shock absorbers with chambers, inflated when lowering the oncoming air flow. There was insufficient rapid bleeding of air from the shells upon landing, which caused rebounds (https://oko-planet.su/history/historysng/319297-parashytno-desantnaya-tehnika-universala.html).
Известна система амортизации нагрузок на космический аппарат при посадке на безатмосферные объекты (RU 2725103, МПК: B64G 1/62 (2006.01), B64D 1/14 (2006.01), опубл. 29.06.2020, бюл. №19), содержащая прикрепленный к днищу космического аппарата несущий фланец с кольцевыми выступами и загрузочным отверстием, снабженным крышкой, мягкую U-образную в поперечном сечении оболочку, выполненную из кольчужной сетки, кромками присоединенную посредством бандажей к упомянутым кольцевым выступам и образующую подобие тора, заполненного наполнителем в виде гранулированных, твердотельных, сферических элементов диаметром 0,012-0,015 м, уложенным в 12-15 слоев в упомянутой оболочке, при этом масса наполнителя должна составлять 15±5% от массы космического аппарата.A known system for damping loads on a spacecraft during landing on non-atmospheric objects (RU 2725103, IPC: B64G 1/62 (2006.01), B64D 1/14 (2006.01), publ. 29.06.2020, bull. No. 19), containing attached to the bottom carrier flange with annular protrusions and a loading opening provided with a lid, a soft U-shaped shell in cross section, made of chain mail mesh, attached by bandages to the said annular protrusions and forming a kind of torus filled with filler in the form of granular, solid, spherical elements with a diameter of 0.012-0.015 m, laid in 12-15 layers in the said shell, while the mass of the filler should be 15±5% of the mass of the spacecraft.
Известна парашютная платформа ПП-128-5000 и как ее развитие платформа 14П134 (https://oko-planet.su/history/historysng/319297-parashytno-desantnaya-tehnika-universala.html), обозначаемая в серии П-7, широко принятая на снабжение в ВДВ и Военно-транспортной авиации, содержащая стальной каркас, продольные балки, замок крепления, элементы швартовки, съемный колесный ход, парашютную раму, подкладную пенопластовую амортизацию, размещенную между платформой и грузом. Прототип.The PP-128-5000 parachute platform is known and, as its development, the 14P134 platform (https://oko-planet.su/history/historysng/319297-parashytno-desantnaya-tehnika-universala.html), referred to in the P-7 series, is widely accepted for supply in the Airborne Forces and Military Transport Aviation, containing a steel frame, longitudinal beams, fastening lock, mooring elements, a removable wheel drive, a parachute frame, padded foam cushioning placed between the platform and the load. Prototype.
Известны модернизации платформы П-7: П-7М и П-7МР. Последняя содержит амортизаторы с дополнительными камерами, надуваемые встречным потоком воздуха при снижении. Однако, в процессе эксплуатации платформы П-7МР выявилось недостаточное быстрое стравливание воздуха из оболочек, что приводило "к подпрыгиванию" и опрокидыванию платформы после приземления, что не позволяло обеспечить безопасное десантирование (https://oko-planet.su/history/historysng/319297-parashytno-desantnaya-tehnika-universala.html).Known upgrades platform P-7: P-7M and P-7MR. The latter contains shock absorbers with additional chambers, inflated by the oncoming air flow during descent. However, during the operation of the P-7MR platform, insufficient rapid bleeding of air from the shells was revealed, which led to "bouncing" and overturning of the platform after landing, which did not allow for safe landing (https://oko-planet.su/history/historysng/ 319297-parashytno-desantnaya-tehnika-universala.html).
Задачей изобретения является повышение надежности и безопасности десантирования объектов и грузов.The objective of the invention is to improve the reliability and safety of landing objects and cargo.
Техническим результатом изобретения является создание парашютно-десантной платформы, обеспечивающей надежную и эффективную амортизацию нагрузок без отскока и опрокидывания при приземлении в момент соприкосновения с поверхностью.The technical result of the invention is the creation of a parachute landing platform that provides reliable and efficient load damping without rebound and rollover when landing at the moment of contact with the surface.
Технический результат изобретения достигается тем, что парашютно-десантная платформа содержит стальной каркас, элементы швартовки, парашютную раму, съемный колесный ход и по крайней мере четыре амортизатора, при этом амортизаторы выполнены в виде отдельных блоков и прикреплены к каркасу с его нижней стороны, каждый из которых состоит из несущего фланца с загрузочным отверстием, снабженным крышкой, мягкой тканевой мешкообразной оболочки, прикрепленной к несущему фланцу прижимным кольцом, выполненной в форме цилиндра высотой Н и диаметром D в соотношении H:D=2:3 и заполненной наполнителем из гранулированных твердотельных сферических элементов диаметром 12-15 мм на 80±5% от ее общего объема и уложенным в 8-11 слоев в упомянутой оболочке.The technical result of the invention is achieved by the fact that the parachute platform contains a steel frame, mooring elements, a parachute frame, a removable wheel drive and at least four shock absorbers, while the shock absorbers are made in the form of separate blocks and are attached to the frame from its lower side, each of which consists of a carrier flange with a loading opening equipped with a lid, a soft fabric bag-like shell attached to the carrier flange with a clamping ring, made in the form of a cylinder with a height H and a diameter D in the ratio H:D=2:3 and filled with a filler of granular solid spherical elements with a diameter of 12-15 mm by 80±5% of its total volume and laid in 8-11 layers in the said shell.
Перед тем, как привести техническое обоснование изобретения, проводится следующий эксперимент.Before giving a technical justification for the invention, the following experiment is carried out.
1. Сбрасывается металлический шар на твердую поверхность, гранитную или металлическую плиту. Результат: шар отскакивает вверх или в сторону.1. A metal ball is dropped onto a hard surface, a granite or metal slab. Result: The ball bounces up or to the side.
2. Сбрасывается металлический предмет, например, шар на песчаный грунт или слой песка. Результат: шар замирает и не отскакивает.2. A metal object, such as a ball, is dropped onto sandy soil or a layer of sand. Result: the ball freezes and does not bounce.
3. Сбрасывается на твердую поверхность мягкая емкость с песком, гравием и другим сыпучим наполнителем. Результат: отскока нет.3. A soft container with sand, gravel and other loose filler is dumped on a hard surface. Result: no rebound.
На основе проведенных экспериментов можно заключить, что сыпучие среды отскок предотвращают.On the basis of the experiments carried out, it can be concluded that loose media prevent rebound.
Заявленные отличительные признаки изобретения обоснованы следующим образом.The claimed distinguishing features of the invention are substantiated as follows.
1. В технике известны так называемые диссипативные системы, полная механическая энергия которых, (т.е. сумма кинетической и потенциальной энергии) при движении убывает, переходя в другие формы энергии, например, в теплоту. Этот процесс называет процессом диссипации (рассеяния) механической энергии; он происходит вследствие наличия различных сил сопротивления (трения). Практически из-за неизбежного наличия сил сопротивления все системы, в которых не происходит притока энергии извне, являются диссипативными системами. Например, отдельно взятый маятник часов из-за наличия сопротивления трения будет диссипативной системой и его колебания будут затухать без притока энергии извне. Твердое тело, движущееся по наклонной поверхности другого при наличии трения также является примером диссипативной системы. (Большая советская энциклопедия. Том 12, стр. 927. Москва. Издательство «Советская энциклопедия». 1973). Таким образом, процесс диссипации для машин и механизмов, функционирующих с потреблением энергии, носит негативный характер.1. In technology, so-called dissipative systems are known, the total mechanical energy of which, (ie the sum of kinetic and potential energy) decreases during movement, passing into other forms of energy, for example, into heat. This process is called the process of dissipation (scattering) of mechanical energy; it occurs due to the presence of various resistance forces (friction). In practice, due to the inevitable presence of resistance forces, all systems in which there is no influx of energy from the outside are dissipative systems. For example, a single clock pendulum, due to the presence of frictional resistance, will be a dissipative system and its oscillations will decay without an influx of energy from outside. A rigid body moving along an inclined surface of another in the presence of friction is also an example of a dissipative system. (Great Soviet Encyclopedia.
В технике существуют задачи, когда требуется рассеяние, поглощение поступающей излишней энергии: при торможении, амортизации и демпфировании нагрузок. Именно в таких случаях процесс диссипации энергии может играть положительную роль. Учитывая результат упомянутого выше эксперимента, автор предлагает сформировать отсутствующий в технической литературе образец диссипативной системы на основе использования свойств сыпучей среды, состоящей из отдельных частиц. Такая диссипативная система состоит из мягкой, эластичной, поддающейся остаточной деформации оболочки, наполненной твердыми гранулированными элементами. При приложении нагрузки в массе наполнителя развиваются процессы, вытекающие из положений теории упругости. Очевидно, что наполнитель в массе не является твердым телом с присущими ему свойством упругости, т.е. свойством восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил, вызвавших деформацию. В данном случае наполнителем из твердых элементов имитируется газ или жидкость, обладающие объемной упругостью, но не обладающие упругостью формы. При полном, без зазоров в точках контактов, заполнении оболочки частицами, эффект амортизации массива частиц объясняется явлением упругого рассеяния частиц1(1Упругое рассеивание частиц - процесс столкновения частиц, в результате которого меняется только импульсы, а внутренние состояния остаются неизменными (Новый политехнический словарь. Научное издательство «Большая российская энциклопедия». Москва. 2000. С.570).) за счет уплотнения и трения между частицами с выделением поглощенной на трение энергии в виде тепла (Новый политехнический словарь. Научное издательство «Большая российская энциклопедия». Москва. 2000. С. 570).In engineering, there are tasks when dissipation, absorption of incoming excess energy is required: during braking, depreciation and damping of loads. It is in such cases that the process of energy dissipation can play a positive role. Taking into account the result of the experiment mentioned above, the author proposes to form a sample of a dissipative system, which is absent in the technical literature, based on the use of the properties of a granular medium consisting of individual particles. Such a dissipative system consists of a soft, elastic, permanently deformable shell filled with solid granular elements. When a load is applied in the mass of the filler, processes develop that follow from the provisions of the theory of elasticity. It is obvious that the bulk filler is not a solid body with its inherent elasticity properties, i.e. the property to restore its shape and volume after the termination of the external forces that caused the deformation. In this case, the filler of solid elements imitates a gas or liquid that has bulk elasticity, but does not have shape elasticity. When the shell is completely filled with particles without gaps at the contact points, the effect of depreciation of an array of particles is explained by the phenomenon of elastic scattering of particles 1 ( 1 Elastic scattering of particles is a process of particle collision, as a result of which only impulses change, while internal states remain unchanged (New Polytechnic Dictionary. Scientific publishing house "Great Russian Encyclopedia". Moscow. 2000. P. 570) due to compaction and friction between particles with the release of energy absorbed by friction in the form of heat (New Polytechnic Dictionary. Scientific publishing house "Great Russian Encyclopedia". Moscow. 2000 pp. 570).
Эффект поглощения и рассеяния энергии подобными системами подтвержден при создании и эксплуатации «Космического молотка» в условиях земного тяготения и микрогравитации (патент RU 2560899 С2, опубл. 20.08.2015, МПК: B25D 1/12 (2006.01)), а также на модели «Колеса с квазигазовым наполнителем» (патент RU 2679522 С2, опубл. 11.02.2019, МПК: В60В 19/00 (2006.01), B64G 1/16 (2006.01)).The effect of energy absorption and dissipation by such systems was confirmed during the creation and operation of the "Space Hammer" in the conditions of terrestrial gravity and microgravity (patent RU 2560899 C2, publ. 20.08.2015, IPC:
2. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что в рассмотренных конструкциях ПДП (прототип) амортизаторы размещены между платформой и десантируемыми объектами и не вступают в непосредственный контакт с грунтом. Рассмотрим процесс контакта (удара) платформы, несущей десантируемый объект, с грунтом. Платформа с объектом десантирования представляет собой систему, состоящую из двух масс: массы платформы и массы десантируемого объекта. Предположим две возможности размещения амортизаторов: между грузом и платформой и под платформой. При контакте десантируемой системы о грунт возможны следующие случаи:2. Attention is drawn to the fact that in the considered designs of the PDP (prototype) shock absorbers are placed between the platform and the landing objects and do not come into direct contact with the ground. Let us consider the process of contact (impact) of a platform carrying a landing object with the ground. The platform with the landing object is a system consisting of two masses: the mass of the platform and the mass of the landing object. Let's assume two possibilities for placing shock absorbers: between the load and the platform and under the platform. When the landing system contacts the ground, the following cases are possible:
- при касании грунта платформой происходит упругий удар;- when the platform touches the ground, an elastic impact occurs;
- при касании грунта амортизаторами происходит пластический удар.- when the shock absorbers touch the ground, plastic impact occurs.
При рассмотрении процесса движения системы в координатах "скорость-время" получаем и сопоставляем расчет величины потребного хода обжатия амортизаторов: при пластическом ударе, то есть при касании грунта амортизаторами, потребный ход обжатия амортизаторов в четыре раза меньше, чем в случае упругого удара при касании грунта платформой (Б.А. Бронштейн. Безопасность космонавта при посадочном ударе спускаемого аппарата о грунт. Москва. 2014. С. 79-82). Очевидно, что основные амортизаторы рационально размещать под платформой для обеспечения пластического соударения платформы с грузом.When considering the process of system movement in the "speed-time" coordinates, we obtain and compare the calculation of the required shock absorber compression stroke: in case of plastic impact, that is, when the shock absorbers touch the ground, the required shock absorber compression stroke is four times less than in the case of elastic shock when touching the ground platform (B.A. Bronshtein. Cosmonaut safety during landing impact of the descent vehicle on the ground. Moscow. 2014. P. 79-82). Obviously, it is rational to place the main shock absorbers under the platform to ensure plastic impact of the platform with the load.
3. Значимым показателем амортизации и устойчивости относительно вертикали является площадь ПДП, вступающая в контакт с грунтом. Оптимальным был бы вариант, когда вся площадь контакта защищена амортизатором, в нашем случае оболочкой с наполнителем. Однако, для платформы, например, П-7, с габаритными размерами 4916×3194×624 мм, такой вариант явно неконструктивен. Поэтому предполагается создание амортизаторов в виде отдельных блоков, которые устанавливаются под каркасом.3. A significant indicator of shock absorption and stability relative to the vertical is the area of the RAP that comes into contact with the ground. The best option would be when the entire contact area is protected by a shock absorber, in our case, a shell with a filler. However, for a platform, for example, P-7, with overall dimensions of 4916 × 3194 × 624 mm, this option is clearly unconstructive. Therefore, it is planned to create shock absorbers in the form of separate blocks that are installed under the frame.
4. ПДП должна обеспечивать безопасное приземление на различные поверхности: мерзлая почва, каменистые и скальные грунты, склоны и другие неровности микрорельефа. Цилиндрическая оболочка, заполненная наполнителем на высоту Н должна обеспечивать блокирование в толще наполнителя камней, возвышений размерами, по меньшей мере, до 0,1 - 0,2 м. Этим обосновывается высота цилиндрической оболочки Н. В интересах устойчивости отдельного блока-амортизатора относительно вертикали отношение высоты оболочки Н к диаметру D принимается 2:3.4. RAP must ensure safe landing on various surfaces: frozen soil, stony and rocky soils, slopes and other microrelief irregularities. A cylindrical shell filled with a filler to a height H should ensure blocking of stones in the thickness of the filler, elevations up to at least 0.1 - 0.2 m in size. This justifies the height of the cylindrical shell H. shell height H to diameter D is assumed to be 2:3.
5. Гранулированные, твердотельные, сферические элементы наполнителя должны соответствовать следующим требованиям:5. Granular, solid, spherical filler elements must meet the following requirements:
- устойчивость физических характеристик при эксплуатации;- stability of physical characteristics during operation;
- сохранение формы под статическими и динамическими нагрузками;- shape retention under static and dynamic loads;
- химическая и коррозийная устойчивость;- chemical and corrosion resistance;
- исключение адгезии и диффузионной сварки гранул между собой;- exception of adhesion and diffusion welding of granules among themselves;
- невысокий коэффициент трения;- low coefficient of friction;
- исключение магнетизма.- exclusion of magnetism.
Гранулированные, твердотельные, сферические элементы могут быть:Granular, solid, spherical elements can be:
- в виде штампованных полусфер, соединенных контактной сваркой в полые сферы из стали 12Х18Н10Т, ГОСТ5582-75;- in the form of stamped hemispheres connected by contact welding into hollow spheres made of steel 12X18H10T, GOST 5582-75;
- из металлопорошков и смесей изготовленных по 3-D технологиям;- from metal powders and mixtures made using 3-D technologies;
- керамзитовое зерно, по структуре представляющее собой стекловидную пористую массу (с замкнутыми порами сферической формы), покрытую тонкой спекшейся оболочкой. Керамзит изготавливают преимущественно в виде гранул крупностью 5-40 мм. Плотность керамзитового гравия от 150 до 800 кг/м2, прочность при сжатии от 0,3 до 6 МН/м2 (3-60 кгс/м2), морозостойкость не менее 15 циклов переменного замораживания и оттаивания. Используется в составе конструктивного керамзитобетона для различных несущих конструкций зданий и инженерных сооружений, например, мостов, а также в судостроении для корпусов судов, что позволяет существенно снизить их массу и стоимость (Большая советская энциклопедия. Москва. Издательство «Советская энциклопедия». 1973. Том 12, С. 141). По результатам моделирования гранулированные, твердотельные, сферические элементы диаметром 0,012÷0,015 м обеспечивают диссипацию в массе толщиной 8÷11 слоев.- expanded clay grain, which in structure is a vitreous porous mass (with closed pores of a spherical shape), covered with a thin sintered shell. Expanded clay is produced mainly in the form of granules with a particle size of 5-40 mm. The density of expanded clay gravel is from 150 to 800 kg/m 2 , compressive strength is from 0.3 to 6 MN/m 2 (3-60 kgf/m 2 ), frost resistance is at least 15 cycles of alternating freezing and thawing. It is used as part of structural expanded clay concrete for various load-bearing structures of buildings and engineering structures, for example, bridges, as well as in shipbuilding for ship hulls, which can significantly reduce their weight and cost (Great Soviet Encyclopedia. Moscow. Publishing House "Soviet Encyclopedia". 1973.
6. Мягкая тканевая оболочка амортизатора выполняется в виде цилиндрического мешка. Для оболочки целесообразно использовать материал от парашютных систем, выработавших эксплуатационный ресурс, которые выдержали летные испытания, например, ткань парашютная, артикул 56028П, ГОСТ 16428-89 (https://shtf.su/tkani-parashut).6. The soft fabric shell of the shock absorber is made in the form of a cylindrical bag. For the shell, it is advisable to use material from parachute systems that have exhausted their service life and have passed flight tests, for example, parachute fabric, article 56028P, GOST 16428-89 (https://shtf.su/tkani-parashut).
Устройство изобретения показано на фиг. 1 и 2.The device of the invention is shown in Fig. 1 and 2.
На фиг. 1 - парашютно-десантная платформа (ПДП).In FIG. 1 - parachute landing platform (PAP).
На фиг. 2 - конструкция амортизатора.In FIG. 2 - shock absorber design.
Обозначения на фигурах.Designations on the figures.
1 - каркас;1 - frame;
2 - парашютная рама;2 - parachute frame;
3 - съемный колесный ход;3 - removable wheel travel;
4 - амортизатор;4 - shock absorber;
5 - тельфер;5 - hoist;
6 - рольганг;6 - roller table;
7 - объект десантирования;7 - landing object;
8 - несущий фланец;8 - bearing flange;
9 - крышка;9 - cover;
10 - оболочка;10 - shell;
11 - прижимное кольцо;11 - clamping ring;
12 - наполнитель;12 - filler;
13 - загрузочное отверстие.13 - loading hole.
Парашютно-десантная платформа (фиг. 1) содержит каркас 1, парашютную раму 2, съемный колесный ход 3, элементы швартовки (на фиг. не показаны) и амортизаторы 4, выполненные в виде отдельных блоков, прикреплены к каркасу 1 с нижней стороны по его периметру. Каждый из амортизаторов 4 содержит несущий фланец 8 с загрузочным отверстием 13 и крышкой 9 на винтах, мягкую тканевую мешкообразную оболочку 10, прикрепленную к несущему фланцу 8 прижимным кольцом 11 на винтах, оболочка 10 выполнена в форме цилиндра высотой Н и диаметром D в отношении H:D=:2:3 и заполнена наполнителем из гранулированных твердотельных сферических элементов 12 диаметром 12-15 мм на 80±5% ее общего объема, уложенных в 8-11 слоев в оболочке 10.The parachute platform (Fig. 1) contains a
Эксплуатацию изобретения осуществляют следующим образом:The operation of the invention is carried out as follows:
- выполняют сборку амортизатора 4, для чего оболочку 10 присоединяют к несущему фланцу 8 прижимным кольцом 11 на винтах; оболочку 10 через загрузочное отверстие 13 в несущем фланце 8 заполняют наполнителем 12, отверстие 13 закрывают крышкой 9 на винтах; каркас 1 устанавливают на технологические подставки (на фиг. не показаны); амортизатор 4 монтируют к каркасу 1 прикреплением несущего фланца 8. Количество амортизаторов 4 может быть различным, по крайней мере четыре, определяется поставленными задачами и соответствующими расчетами;- perform the assembly of the
- выполняют подготовку ПДП к десантированию: размещают и швартуют объект десантирования 7 на каркасе 1, монтируют парашютную систему на раме 2, а также устанавливают рамы подвески и тросы подвесной системы (на фиг. не показаны).- carry out the preparation of the RAP for landing: the landing object 7 is placed and moored on the
- производят загрузку ПДП в самолет одним из двух способов:- load the RAP into the aircraft in one of two ways:
- используют тельфер 5 самолета;- use the hoist 5 of the aircraft;
- закатывают на собственном колесном ходу 3 (если полетный вес груза превышает возможности погрузочно-разгрузочного оборудования самолета).- they are rolled up on their own wheels 3 (if the flight weight of the cargo exceeds the capabilities of the aircraft handling equipment).
- размещают ПДП в грузовой кабине самолета с учетом положения на роликовых дорожках 6.- place the RAP in the cargo compartment of the aircraft, taking into account the position on the roller tracks 6.
Осуществляют отделения от самолета и сброс ПДП:Carry out separation from the aircraft and reset the RAP:
- используют вытяжную парашютную систему для извлечения ПДП из самолета методом срыва;- use an exhaust parachute system to extract the RPS from the aircraft by the stall method;
- выполняют полет в режиме кабрирования (резкий поворот самолета в полете кверху).- perform a flight in the pitch-up mode (a sharp turn of the aircraft in flight upwards).
Физическая картина процесса амортизации представляется следующим образом.The physical picture of the depreciation process is presented as follows.
После загрузки наполнителя 12 под его весом днище мешкообразной оболочки 10 прогибается и принимает форму несколько вытянутого сферического сегмента, а при контакте с грунтом - профиль поверхности. Выпуклость днища не снижает эффективность амортизатора. При ударном контакте амортизаторов с поверхностью приземления происходит уменьшение высоты амортизатора и увеличение площади контакта с поверхностью за счет изменения формы с одновременным рассеиванием энергии удара за счет трения между гранулами и выделения в виде тепла.After loading the
Пример.Example.
В известной системе амортизации нагрузок на космический аппарат при посадке на безатмосферные объекты (RU 2725103, МПК: B64G 1/62 (2006.01), B64D 1/14 (2006.01), опубл. 29.06.2020, бюл. №19) в оболочке уложено 15 слоев наполнителя для амортизации объекта массой 250 кг. Из этого видно, что по сравнению с минимально возможным количеством слоев (8) заложен двукратный запас, при котором масса десантируемого объекта могла быть увеличена вдвое, то есть до 500 кг. Если ПДП с грузом 6-10 т оснащать 4-мя, 6-ю амортизационными блоками, то каждый блок должен обеспечить амортизацию приземляемого груза весом до 1500 кгс. Для этой цели блочный амортизатор должен содержать, по крайней мере, в 6 раз больше групп из 5-ми слоев наполнителя, чем в известной системе амортизации, то есть достаточно иметь 50 слоев наполнителя. Применяя из конструктивных соображений высоту оболочки 0,6 м и укладывая в нее 50 слоев наполнителя, получаем диаметр гранулы d=12 мм. Учитывая плотность укладки 12-миллиметровых гранул без зазоров, заполнение объема оболочки осуществляется на 80%, то есть реально будет уложено 48 слоев, что также содержит 6 групп по 8 слоев, при этом грузоподъемность амортизационного блока достигает 1500 кгс.In the well-known system for damping loads on a spacecraft during landing on non-atmospheric objects (RU 2725103, IPC:
Вес десантируемого груза является определяющим параметром ПДП, который, в свою очередь, зависит от способности амортизировать определенную нагрузку одним отдельно взятым блоком-амортизатором. Моделированием установлено, что для груза весом 300 кгс реализация амортизационного эффекта происходит при наличии 8-11 слоев наполнителя («Колесо с квазигазовым наполнителем для лунного и планетного транспорта и способ его сборки» RU 26795522, опубл. 11.02.2019, Бюл. №5, МПК: В60В 19/00 (2006.01), B64G 1/16 (2006.01). Из конструктивных соображений принимаем высоту оболочки Н=400 мм, диаметр оболочки D=600 мм, в нее укладывается 34 полных слоя гранул диаметром 12 мм, значит 4,25 групп по 8 минимально необходимых слоев в группе. Таким образом, один блок способен амортизировать при приземлении груз весом 300 кгс × 4,25=1275 кгс, то есть 4, 6, 8 амортизаторов достаточно для десантирования грузов 5100, 7650 и 10200 кгс соответственно.The weight of the cargo to be landed is the determining parameter of the RAP, which, in turn, depends on the ability to absorb a certain load with one single shock absorber block. It has been established by modeling that for a load weighing 300 kgf, the implementation of the depreciation effect occurs in the presence of 8-11 filler layers (“Wheel with a quasi-gas filler for lunar and planetary transport and a method for assembling it” RU 26795522, publ. 11.02.2019, Bull. No. 5, IPC: В60В 19/00 (2006.01),
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021107614A RU2764475C1 (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Parachute landing platform |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021107614A RU2764475C1 (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Parachute landing platform |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2764475C1 true RU2764475C1 (en) | 2022-01-17 |
Family
ID=80040485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021107614A RU2764475C1 (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Parachute landing platform |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2764475C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB572152A (en) * | 1943-10-11 | 1945-09-25 | George Robert Hutchinson | Improvements in or relating to parachute landing gear |
| RU2156718C1 (en) * | 1999-11-11 | 2000-09-27 | Гриншпан Яков Рувимович | Parachute platform |
| CN107344622A (en) * | 2016-05-06 | 2017-11-14 | 梅瀚裕 | Autonomous speed regulation parachute |
| CN109665109A (en) * | 2018-12-20 | 2019-04-23 | 航天科工智能机器人有限责任公司 | The unmanned platform of the air-drop of automatic deploying and retracting umbrella cover |
| RU2734152C1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-10-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Пром Композит" | Parachute platform |
-
2021
- 2021-03-23 RU RU2021107614A patent/RU2764475C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB572152A (en) * | 1943-10-11 | 1945-09-25 | George Robert Hutchinson | Improvements in or relating to parachute landing gear |
| RU2156718C1 (en) * | 1999-11-11 | 2000-09-27 | Гриншпан Яков Рувимович | Parachute platform |
| CN107344622A (en) * | 2016-05-06 | 2017-11-14 | 梅瀚裕 | Autonomous speed regulation parachute |
| CN109665109A (en) * | 2018-12-20 | 2019-04-23 | 航天科工智能机器人有限责任公司 | The unmanned platform of the air-drop of automatic deploying and retracting umbrella cover |
| RU2734152C1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-10-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Пром Композит" | Parachute platform |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8276497B2 (en) | Blast attenuator and method of making same | |
| US8579542B2 (en) | Vehicle arresting bed | |
| ES2734297T3 (en) | Suspended layered energy absorbing material for vehicle arrest systems | |
| Walker et al. | Momentum enhancement from aluminum striking granite and the scale size effect | |
| US5976656A (en) | Shock damper coating | |
| WO2009048676A9 (en) | Hybrid periodic cellular material structures, systems, and methods for blast and ballistic protection | |
| US20100297421A1 (en) | Blast Energy Mitigating Composite | |
| US10378861B2 (en) | Impulse mitigation systems for media impacts and related methods thereof | |
| RU2764475C1 (en) | Parachute landing platform | |
| JPH04502738A (en) | Composite materials effective in protecting aircraft structures | |
| EA033579B1 (en) | Aeroplane for delivering landing force, arms, and civilian cargoes | |
| US3637051A (en) | Impact energy absorbing system utilizing fracturable material | |
| Yin et al. | Technical progress in landing mechanisms for exploring small solar system bodies | |
| RU2764814C1 (en) | Device for platformless parachute landing of cargo from aircraft | |
| RU2725103C1 (en) | System for damping loads on spacecraft when landing on atmosphereless objects | |
| RU2725098C1 (en) | System for damping loads on spacecraft when landing on atmosphereless objects | |
| Mieloszyk et al. | Airstrip Ground Improvement Works by Blasting Charge Technique and Dredged-Ash Material Mixture | |
| Bartali et al. | Role of the granular nature of meteoritic projectiles in impact crater morphogenesis | |
| Esgar | Survey of energy-absorption devices for soft landing of space vehicles | |
| Thakkar et al. | Shielding of Spacecraft and Satellites From Micrometeorites and Space Debris | |
| RU2753782C1 (en) | Power-intensive pneumatic shock absorber for airdropping cargo (variants) | |
| Kaja | Design of inflatable lunar structure | |
| Fasanella | Multiterrain earth landing systems applicable for manned space capsules | |
| RU2763204C1 (en) | Parachute platform | |
| RU2758965C1 (en) | Device for protecting the environment from volcanic influences and a method for its construction |