Система аварійного від’єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком, датчик зминання та вузол кріплення відокремлюваної частини крила
Формула / Реферат
1. Система аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком, виконана з можливістю відділення відокремлюваної частини крила повітряного судна, використовуваної як ємність для палива, в разі настання під час польоту судна ситуацій, що загрожують небезпекою руйнування відокремлюваних частин крила, витоку та запалення палива з баків, розташованих у відокремлюваних частинах крила, наприклад, під час зіткнення повітряного судна з поверхнею, яка відрізняється тим, що містить датчики зминання поверхні як основне джерело інформації про зіткнення, які приєднані до внутрішньої поверхні обшивки в нижній частині повітряного судна й інших випуклих вниз частинах фюзеляжу і крил, при цьому датчики зминання поверхні з’єднані з блоком керування відділенням відокремлюваної частини крила, який зв’язаний з пристроями кріплення відокремлюваної частини крила та пристроями відділення крила (піропатрон, піроштовхач, механічний пристрій) для автоматичного відділення відокремлюваних частин крила з паливними баками.
2. Датчик зминання,який відрізняється тим, що виконаний у вигляді двох близько розташованих закручених у спіраль смуг металу, які не мають між собою контакту і виконані з можливістю виникнення електричного контакту між смугами при порушенні геометрії датчика разом із обшивкою і подачі сигналу системі аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком на відділення відокремлюваної частини крила.
3. Вузол кріплення відокремлюваної частини крила, виконаний з можливістю аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком, який відрізняється тим, що містить на центроплані повітряного судна направлені в бік відокремлюваної частини крила несучі стрижні та фіксатори, які шарнірно приєднані до основи стрижнів і являють собою напівтрубки з нарізами по внутрішній поверхні, які в складеному стані входять в аналогічні нарізи на іншій частині даного вузла кріплення, що розташована з боку відокремлюваної частини крила, а в роз'єднаному стані розводяться в боки за допомогою пружин, а також містить розташовані на відокремлюваній частині крила трубки, які насуваються на несучі стрижні з боку центроплана і мають нарізи по зовнішній поверхні, в які входять нарізи фіксаторів, причому фіксатори в складеному стані з'єднані за допомогою піроболтів, що дозволяє дистанційне роз'єднання, при цьому відокремлювана частина крила утримується від поперечних зрушень парою стрижень-трубка, а від повздовжнього зсуву утримується нарізами фіксаторів.
Текст
Реферат: Винахід може бути використаний у пасажирських літаках для зменшення наслідків пожеж, спричинених руйнуванням паливних баків, розташованих у відокремлюваних частинах крил (ВЧК) літака, при авіакатастрофах. Винахід передбачає аварійне від'єднання відокремлюваної частини крила (із паливним баком) під час аварійного зіткнення із поверхнею або перешкодою незалежно від реакції пілота. Система аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила містить датчики зіткнення (датчики зминання), блок керування відділенням ВЧК, наявність пристрою відділення ВЧК (піропатрон, піроштовхач або механічний пристрій), зміни у конструкції вузлів кріплення крила до центроплану. Винаходом не передбачено від'єднання будь-яких частин під час штатного польоту повітряного судна. В результаті застосування винаходу можуть бути зменшені наслідки від розливу та займання авіаційного пального з баків, що розташовані в крилах, через віддалення місця виникнення пожежі від пасажирського салону під час аварії повітряного судна. UA 98730 C2 (12) UA 98730 C2 UA 98730 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід може бути використаний у пасажирських літаках для зменшення наслідків пожеж, спричинених руйнуванням паливних баків, розташованих у відокремлюваних частинах крил літака, при авіакатастрофах. В більшості сучасних моделей пасажирських літаків крило (планер) поділяється на частину, яка утворює із фюзеляжем одне ціле (центроплан), та відокремлювані частини крила (ВЧК), що приєднуються до центроплана за допомогою вузлів кріплення (М.Н. Шульженко. - Конструкция самолетов. - 3-е изд. - М., 1971, глава II). Відокремлювана частина крила крім виконання свого основного призначення - створення підйомної сили, використовується для розташування різного обладнання та засобів механізації крила. Також у більшості моделей сучасних пасажирських повітряних суден конструктивно передбачено розміщення запасів авіаційного палива в ємностях, які утворюються внутрішнім об'ємом відокремлюваної частини крила (М.Н. Шульженко. - Конструкция самолетов. - 3-е изд. - М., 1971, с. 62). В той же час за статистикою авіакатастроф більша частина випадків загибелі людей пов'язана саме із пожежею або отруєнням чадним газом через розлив і запалення авіаційного пального зі зруйнованих баків літака (напр. http://flatcenter.ru/clauses/sovety-turistu/aviakatastrofy.html. Отже, усунення значної частини паливного матеріалу під час катастрофи може в значній мірі зменшити обсяг пожежі, кількість людських жертв та інші негативні наслідки. Так, наприклад, Європейським патентним відомством видано патент на систему, яка передбачає баки, що є складовою частиною крила літаків та за рішенням пілота можуть бути від'єднані (скинуті) в разі настання ситуації, яка загрожує небезпекою (патент DE 202004017942 (U1)). Вказана система передбачає розташування паливного бака в крилі літака знизу і можливість його від'єднання в разі небезпеки. Описаний вище винахід є найближчим аналогом системі аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком. Загальним недоліком цієї й аналогічних схем є залежність від багатьох чинників: ситуації, що виникла, оцінки цієї ситуації пілотом, швидкості його реакції, стресу, висоти польоту (від'єднання бака на висоті може в значній мірі змінити аеродинамічний профіль крила, розподіл ваги і навіть погіршити шанси для запобіганню катастрофі). Це також зміна жорсткості та значна зміна конструкції крила тощо. Система аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком, що заявляється, відрізняється від вищенаведеного аналога тим, що працює в повністю автоматичному режимі, не залежить від реакції пілота, спрацьовує на саме зіткнення, а не на можливість його настання. Передбачає в собі наявність датчиків зминання як основного джерела інформації про порушення геометрії фюзеляжу. В свою чергу датчик має найближчим аналогом (за будовою - не за призначенням) звичайно вживаний електролітичний конденсатор, оскільки цей датчик також конструктивно складений з двох закручених у спіраль смуг металу, що не мають контакту між собою, а відрізняється тим, що має значно більші розміри в довжину і жорсткість, а діелектрична прокладка між смугами відсутня. За функціональним призначенням має найближчим аналогом інерційний датчик удару - також загальнопоширений пристрій. Відрізняється від нього тим, що спрацьовує на інший зовнішній вплив - в даному випадку на зминання або викривлення власної поверхні. Також система аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком відрізняється тим, що для кріплення відокремлюваної частини крила, при її застосуванні на повітряному судні, обов'язково має застосовуватися такий вузол кріплення відокремлюваної частини крила, який передбачав би дистанційне роз'єднання даного вузла і можливість відділення ВЧК. Загальнопоширені вузли кріплення ВЧК не можуть бути використані разом із системою аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком, оскільки не передбачають швидкого і дистанційно керованого відділення ВЧК від центроплана. Наприклад, найбільш широко використовуваний вузол вухо-виделка, а також інші вузли кріплення, що описані в гл. 13 А.Л. Гиммельфарб. Основы конструирования в самолетостроении. М., Машиностроение, 1980, є постійно з'єднаними і не передбачають роз'єднання дистанційно. Ті ж вузли кріплення, що використовуються в космічних апаратах, не можуть бути використані для кріплення ВЧК у зв'язку з необхідністю застосування додаткових систем: акумуляторів тиску, трубопроводів (див. напр. "Детали механизмов авиационной и космической техники" под ред. Ю.М. Климова и Е.А Самойлова, Москва, издательство МАИ, 1996, розд. 14.2). Найближчим за призначенням аналогом до вузла кріплення відокремлюваної частини крила, що заявляється в складі винаходу, є кріплення ВЧК за допомогою піроболтів або з їх використанням в складі кріпильного вузла (наприклад, патент RU 2336203). Таке кріплення також може бути застосоване і в складі винаходу. Але звичайне кріплення важкої та навантаженої конструкції, якою є ВЧК, лише за допомогою піроболтів є ненадійним, оскільки основні моменти сил (на розрив, на зріз) припадають на сам піроболт, що зумовлює необхідність збільшення його 1 UA 98730 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 габаритів і міцності. Відповідно - кількість бризантної вибухової речовини, яка використовується для відриву головки болта, має також бути більшою. Система аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком покликана від'єднати і віддалити ВЧК із паливними баками від фюзеляжу літака в разі зіткнення повітряного судна із поверхнею/перешкодою під час польоту. Завдяки віддаленню авіаційного пального, що міститься в паливних баках ВЧК від фюзеляжу, можливо буде зменшити наслідки від потенціальної пожежі, яка може бути спричинена руйнуванням баків, розливом та займанням авіаційного пального - технічна задача. Система відрізняється від аналогів тим, що передбачає можливість відділення відокремлюваної частини крила повітряного судна, що використовується як ємність для палива, в разі настання під час польоту повітряного судна ситуацій, що загрожують небезпекою руйнування відокремлюваних частин крила від зіткнення повітряного судна з поверхнею. Система передбачає аварійне від'єднання відокремлюваної частини крила лише під час аварійного зіткнення із поверхнею або перешкодою і не залежить від реакції пілота. Винаходом не передбачено від'єднання будь-яких частин під час штатного польоту повітряного судна. Як основне джерело інформації про зіткнення в системі використовується датчик зминання, а для кріплення ВЧК спеціальний вузол кріплення відокремлюваної частини крила. Заявлені в складі винаходу датчики зминання покликані сигналізувати системі про порушення геометрії фюзеляжу, яке відбувається під час зіткнення повітряного судна з поверхнею - технічна задача. Заявлені в складі винаходу вузли кріплення відокремлюваної частини крила покликані надійно кріпити ВЧК в штатних режимах роботи повітряного судна і роз'єднатися за сигналом від системи аварійного від'єднання ВЧК. Дозволяють надійно кріпити ВЧК в штатних режимах роботи повітряного судна, можуть бути дистанційно роз'єднані при надходженні на них сигналу. Вузли кріплення відокремлюваної частини крила, що заявляються, передбачають зменшення габаритів піроболтів як основної деталі, на яку покладене дистанційне роз'єднання вузла, через перенесення несучих навантажень на інші елементи конструкції вузла - технічна задача. В результаті застосування винаходу може бути досягнуто наступне. Під час аварійного зіткнення літака з поверхнею від центроплана можуть бути в автоматичному режимі відділені відокремлювані частини крила з розташованими в них паливними баками, що призведе до віддалення ємностей з паливом від фюзеляжу, а відповідно до віддалення місця потенційного розливу та займання авіаційного пального з баків. В кінцевому підсумку, це може призвести до зменшення негативних наслідків можливого займання авіаційного пального в безпосередній близькості до фюзеляжу. Конструктивно винахід включає в себе: а) датчики зминання (датчики зіткнення), які подають сигнал на відділення ВЧК; б) блок керування відділенням ВЧК; в) наявність пристрою відділення ВЧК: піропатрон, піроштовхач або механічний пристрій; г) вузли кріплення відокремлюваної частини крила, що заявлені в складі винаходу, або як варіант загальновідомі вузли кріплення ВЧК іншого типу, які передбачають дистанційне відокремлення ВЧК. Функціональне призначення складових частин винаходу: а) датчики зминання - сигналізують на блок керування відділенням ВЧК про зіткнення із поверхнею/перешкодою; б) блок керування відділенням ВЧК - оцінює дані від датчиків зминання й інших систем повітряного судна. У випадку надходження сигналів від датчиків зминання, при певних показниках інших систем - подає сигнал на роз'єднання вузлів кріплення ВЧК та на пристрої відділення ВЧК; в) вузол кріплення ВЧК, що заявляється у складі винаходу, дозволяє надійно кріпити ВЧК в штатних режимах і може бути швидко роз'єднаний в момент зіткнення повітряного судна за сигналом від блока керування; г) пристрій відділення ВЧК відокремлює ВЧК від центроплана за сигналом від блока керування. Датчик зминання, фіг. 2-8. Конструктивно датчик являє собою дві смуги металу поз. 1 та 2, які разом закручені у спіраль, але в звичайному стані не мають контакту між собою. Між смугами є проміжок (повітря, інертний газ, вакуум). До смуг приєднано клеми 3 та 4. З торців датчик закритий діелектричними кришками 5 з виточками по формі спіралей, у які закручені смуги. Смуги із зовнішнього боку датчика в місці виходу назовні можуть бути ізольовані діелектричною накладкою 6. За будовою датчик зминання схожий на електролітичний конденсатор, але в цілому прилад має бути довшим (по параметру L на кресленні), між контактними смугами відсутня діелектрична 2 UA 98730 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 прокладка, проміжок між ними більший, а метал смуг має більшу жорсткість для запобігання випадковому контакту між смугами. Параметрами, які є важливими при виконанні датчика та мають бути взяті до уваги при його розрахунку, конструюванні та дослідному випробуванні мають бути: X - товщина металу смуг, що утворюють датчик, Y - розмір проміжку між смугами або трубками. Обидва вказані параметри мають велике значення. Чим товщий метал трубок або смуг та більший проміжок між ними, тим чутливість датчика буде нижче, але разом з тим датчик не буде випадково реагувати на вібрації, поштовхи, інші можливі в польоті різкі рухи. Адже датчик має спрацювати лише один раз - при зминанні обшивки літака під час зіткнення з поверхнею. Для датчика важливим параметром є і кількість витків спіралей - також впливає на чутливість. Іншими важливими параметрами датчика є його діаметр D та довжина L. Довжина має значення для місця розташування датчика, крім того чим довший датчик, тим вірогідніше провисання смуг всередині і, нарешті, випадковий контакт між ними. Принцип роботи. Датчик діє за принципом замикання контактів при власному зминанні: до спіральних смуг, якими утворено цей прилад, під'єднанні електричні дроти, що з'єднані із блоком керування системою аварійного від'єднання крила. При зминанні обшивки повітряного судна разом із нею зминається або згинається приєднаний до неї датчик і між смугами настає хоча б короткочасний, імпульсний (до руйнування самого датчика та дротів) електричний контакт, що свідчить про зіткнення із поверхнею або перешкодою. Замикання контактів від датчиків зминання є сигналом для блока керування на відділення відокремлюваної частини крила із паливним баком (якщо показники інших систем літака відповідають певним параметрам). Розташування. Датчики кріпляться з внутрішнього боку довгою стороною вздовж осі судна або до обшивки, або до розташованих безпосередньо під обшивкою жорстких елементів фюзеляжу чи крил літака. Напевно, найкраще розташовувати датчики безпосередньо на внутрішній поверхні обшивки, але також щоб вони мали додаткове кріплення із жорсткими елементами і таким чином, щоб при порушенні геометрії корпусу літака однозначно відбувалося здавлювання або згинання датчика. Датчики слід розташовувати в тих частинах корпусу, які першочергово входять в контакт із поверхнею. Наприклад, датчики зминання можуть бути розташовані під обшивкою у нижній частині фюзеляжу, нижній частині центроплана, зовнішньому краю крила, носовому обтічнику, гондолах двигунів та шасі. Нарешті, для визначення найбільш ефективного місця розташування датчиків можна скористатися статистикою авіакатастроф: а саме статистикою зіткнень з поверхнею або перешкодами (які частини корпусу входять в контакт першими найчастіше). Датчик має розташовуватися контактами в бік протилежний напрямку руху літака. Дроти мають відходити вертикально в бік від обшивки. Це необхідно для того, щоб в першу чергу відбулося зминання датчика і надходження сигналу, а не руйнування дротів. Вузол кріплення відокремлюваної частини крила. В даному випадку для кріплення ВЧК використовується вузол кріплення крила, зображений на фіг. 9-15. Даний вузол складається з двох частин. Одна розташована на центроплані (І). Інша на ВЧК (II). На фіг. 9-11 зображено зовнішній вигляд частини вузла кріплення, яка розташовується в центроплані. Розріз вузла в зборі показаний на фіг. 12-14. Вузол поділяється на частину, яка розташована у центроплані (І) і частину, яка розташована на ВЧК (II), і складається з таких основних деталей: 1 - основа частини вузла на центроплані, 2 - фіксатори, 3 - центральний стрижень, 4 - піроболти, 5 - розвідні пружини, 6 - бронзове покриття центрального стрижня, 7 - кільцеві вирізи фіксатора, 8 - основа частини вузла на ВЧК, 9 - осі. Основа 1 кріпиться до несучого каркасу центроплана. До основи жорстко кріпиться або являє з нею єдине ціле центральний стрижень 3 круглого перерізу. Центральний стрижень 3 є основним несучим елементом, який передає усі навантаження і моменти сил від ВЧК на центроплан. Циліндрична частина основи вузла на ВЧК 8 насувається на центральний стрижень і фіксується фіксаторами 2. Фіксатори являють собою напівциліндричні (на зразок розрізаних вздовж трубок) деталі, які мають всередині кільцеві нарізи 7 прямокутного профілю (може бути використано трапецієподібний) і не дозволяють циліндричній частині основи вузла кріплення на ВЧК зсунутися з центрального стрижня. Фіксатори утримуються у зведеному положенні за допомого, піроболтів 4. Частина вузла на ВЧК 8 на зовнішній поверхні циліндричної частини має кільцеві виступи прямокутного профілю, які зачіплюються із нарізами фіксаторів. На фіксатори діють пружини 5, які в разі спрацьовування піроболтів розведуть фіксатори і буде вивільнено із зачеплення циліндричну частину вузла кріплення на ВЧК. Під дією зусилля піропатрона, піроштовхача або механічного пристрою циліндрична частина вузла кріплення на ВЧК зсунеться з центрального стрижня і ВЧК буде відділена. Перевагами даного вузла кріплення 3 UA 98730 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ВЧК в порівнянні із існуючими вузлами кріплення, а також із описаними вище варіантами є значне розвантаження піроболтів 4, які лише мають утримувати у зведеному стані фіксатори, долаючи зусилля пружини 5. Усі інші моменти і сили передаються через центральний стрижень 3, фіксатори 2 і осі 9 на основу і центроплан. Центральний стрижень повинен мати покриття для зменшення тертя ковзання. В такому випадку стрижень і циліндрична частина основи вузла на ВЧК утворюють пару на зразок підшипника ковзання. Відмінністю є те, що ковзання має відбуватися не для обертання, а для зсуву однієї деталі з іншої. Даний вузол також може виконуватися у різних варіантах. Як, зазначалося вище, може бути змінений профіль кільцевих проточок на фіксаторах і виступів на циліндричній частині вузла кріплення на ВЧК. Може бути використаний трапецієподібний або інший профіль (наприклад, профіль опорної різьби). В такому випадку буде припадати трохи більше зусилля на піроболт, але для розведення фіксаторів і виводу із зачеплення циліндричної частини може бути передане менше зусилля. Для полегшення зісковзування центральний стрижень 3 може мати форму усіченого конуса з кутом нахилу близьким до 90 градусів. Відповідно, і у циліндричній частині вузла на ВЧК, що насовується на центральний стрижень, має бути конусоподібний виріз. В даному випадку зісковзування і роз'єднання полегшиться. Схема розміщення частин винаходу в центроплані і ВЧК пояснюється із допомогою фіг. 16. ВЧК 2 кріпиться до центроплана 1 за допомогою 2 або більше вузлів з'єднання 3. Вузли кріплення ВЧК розміщуються в спеціально пристосованих місцях центроплана і ВЧК. Піропатрон, піроштовхач або механічний від'єднувальний пристрій 4 розміщується у ВЧК або крилі. Якщо для відділення ВЧК використовується піротехнічний пристрій в центроплані має бути передбачений відбійник газів 5. Осі вузлів кріплення, крила і піропатрона є паралельними і відділення крила відбувається у напрямку, який також паралельний центральній осі ВЧК (позначено стрілкою). Приклад здійснення винаходу. Для виконання винаходом функцій і для досягнення технічного результату використовуються: а) датчики зминання; б) блок керування системою від'єднання відокремлюваної частини крила; в) діючий орган - маються на увазі в сукупності піроболти вузлів кріплення крила та піропатрон, піроштовхач або механічний від'єднувальний пристрій (пружинний, пневматичний, інший) призначений для від'єднання відокремлюваної частини крила; г) вузол кріплення крила. Робота винаходу пояснюється з допомогою блочно-функціональної схеми винаходу, зображеної на фіг. 1. При надходженні сигналу від датчика/датчиків зминання (поз. 1) та при відповідних показниках інших систем літака: датчики висоти, рівня палива в паливних баках крил, не випущене шасі та інше (узагальнені та схематично позначені як поз. 3, блок керування (поз. 2) подає електричний струм на піроболти і піропатрони, піроштовхачі або піроболти механічного від'єднувального пристрою (поз 4.), які відділяють відокремлювані частини крил від центроплана. Завданням блока керування є оцінка сигналів від датчиків зминання й інших систем судна і подача напруги на піроболти і пристрої відділення ВЧК при відповідності всіх необхідних параметрів. Він має являти собою процесор та комутаційний блок, які інтегровані у загальну систему або є самостійною системою літака. Блок знімає й оцінює інформацію з датчиків зминання й інших датчиків і систем літака. Крім сигналів з датчиків зминання актуальними для блока керування мають бути висота, рівень палива в баках на крилах, випуск або невипуск шасі, а також можуть бути задіяні інші параметри. При надходженні сигналів від кількох датчиків зминання при певних показниках інших систем літака блок подає живлення на піроболти вузлів кріплення відокремлюваної частини крила, піропатрони (піроштовхачі або механічні пристрої) та піроножі (якщо використовуватимуться), які відділяють відокремлювані частини крил з паливними баками від фюзеляжу. Основним призначенням діючого органу є скріплення рухомих частин вузла кріплення відокремлюваної частини крила у штатних режимах польоту повітряного судна та відділення ВЧК за сигналом від блока керування. Складається з піроболтів на вузлах кріплення ВЧК, і власне пристрою відділення ВЧК (як зазначено вище - піропатрон, піроштовхач або механічний від'єднувальний пристрій). В будь-якому випадку передбачається обов'язкова наявність у складі піроболтів та піропатрон (піроштовхач або механічний пристрій). Також може бути використано піроніж для розділення комунікацій, що йдуть до засобів механізації відокремлюваної частини крила. Якщо піроніж не використовуватиметься, розділення комунікацій, відбуватиметься за рахунок імпульсу піропатрона і ваги відокремлюваної частини крила. 4 UA 98730 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Алгоритм роботи, діагностика та блокування системи аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком Алгоритм роботи. Під час польоту система має бути включена постійно. Примусове відключення допускається у випадку коли заздалегідь відомо, що посадка буде позаштатною: якщо можна вжити заходів для відпрацьовування зайвого пального з баків і вжити інших необхідних заходів для безпеки аварійного приземлення. В штатному режимі польоту контакти датчиків зминання розімкнуті і система перебуває в режимі очікування. При зіткненні із поверхнею або перешкодою відбувається порушення геометрії корпусу і розташованих на обшивці зсередини датчиків. Контакти датчиків замикаються і до блока керування від них надходять хоча б короткочасні сигнали про зминання обшивки, що має бути розцінено блоком керування як зіткнення. При цьому і за відповідних показників інших систем літака блоком керування подається струм на діючий орган. Піроболти вузлів кріплення крила спрацьовують, крило вивільняється і відштовхується піропатроном, піроштовхачем або механічним пристроєм, піроніж (якщо використовується) розділяє гідравлічні, електричні й інші комунікації у місці з'єднання крила з центропланом, ВЧК відділяється з місць кріплення вбік і назад. Діагностика системи. Крім наведених нижче блокувань, може бути застосована система опитування датчиків. Наприклад, безпосередньо до контактів датчика зминання може бути під'єднано резистор великого опору (100 кОм, 1 мОм). В такому випадку блок керування зможе "опитувати" датчики. Якщо опір ланки тяжіє до безкінечності - це свідчить про обрив дротів ланки даного датчика, якщо тяжіє до 0 - це свідчить про зминання датчика (і це є сигналом), якщо відповідає номіналу резистора та дротів - це є штатним режимом очікування системи. Блокування системи. Блокування системи необхідне для підвищення надійності винаходу та недопущення випадкового спрацювання системи від'єднання відокремлюваної частини крила. По-перше, в літаку має бути розміщено не один датчик зминання, а по декілька (залежить від моделі літака) - в тих місцях, які найвірогідніше увійдуть в контакт з поверхнею або перешкодою. Наприклад, по нижній частині фюзеляжу розташовуються по 2 датчики у кожному проміжку між шпангоутами на певній відстані від осьової лінії. По одному подовженому датчику розташовується по низу в кожній гондолі двигуна. Один в обтічнику, один подовжений на краю крила тощо. По-друге, як зазначалося вище, до блока керування надходять сигнали не лише від датчиків зминання, а й від інших систем літака. Блок керування може надати команду на відділення крила лише при певному їх співвідношенні. При надходженні сигналу лише від датчика/датчиків зминання, команда на від'єднання ВЧК не надходить. Система блокується і відділення відокремлюваної частини крила не відбувається в таких випадках: 1) Система може бути примусово відключена пілотом. Необхідність у цьому може виникнути у випадку, коли відомо, що посадка буде позаштатною і є можливість і час додатково використати зайве пальне в польоті. 2) Датчиками рівня палива в баках у ВЧК. Система не спрацьовує в тому випадку, коли рівень палива в баках, що розташовані у крилах, не є значним, а, відповідно, вірогідність великої пожежі з наслідками є також незначною. 3) На висоті польоту більше ніж N метрів. Дане блокування покликане запобігти випадковому спрацюванню винаходу на висоті, наприклад при випадковому здавлюванні датчика зминання (причини можуть бути різними: послаблення кріплення датчика, втомленість матеріалів тощо). При цьому N - певна величина, яка має бути визначена шляхом подальшого конструкторського удосконалення винаходу та його випробування. Враховувати необхідно і тип літака, і максимальну висоту польоту й інші параметри. Також параметри висоти даного блокування необхідно додатково вивчити з урахуванням статистичних даних аварій повітряних суден. Якщо якийсь датчик спрацював на висоті і не надійшло сигналів від інших датчиків, блок керування має до кінця польоту виключити цей датчик як дефектний, а його показник ігнорується. 4) Ігнорування сигналу лише від одного датчика. Має запобігти випадковому спрацюванню системи. Для спрацювання системи необхідно, щоб сигнал надійшов якнайменше від двох датчиків. Це не стосується датчиків, які розташовуються в гондолах двигунів, краях крил, інших випуклих частинах фюзеляжу. 5) При випущеному шасі незалежно від перебування судна в польоті чи на аеродромі. Це унеможливить спрацювання винаходу під час маневрування літака або випадкового пошкодження під час обслуговування аеродромною технікою. 6) Використання датчиків удару. Інерційні датчики удару (подібні тим, що використовуються у системах подушок безпеки автомобілів) також можуть бути використані в системі аварійного відділення відокремлюваної частини крила для додаткового блокування. В такому випадку, 5 UA 98730 C2 5 10 15 20 якщо сигнал надходить від датчиків зминання, але не спрацював жоден датчик удару (і навпаки) система не спрацьовує. Але можливі випадки, коли зіткнення з поверхнею відбувається по ковзній і перевантаження не досягають межі спрацювання датчика удару. Тож використання датчиків удару також потребує додаткового вивчення і обґрунтування. Для спрацювання системи і відділення ВЧК з баками усі вищенаведені блокування мають бути зняті. Інші можливі види технічного результату. Винахід в цілому або певні його частини, при внесенні певних змін у конструкцію паливних баків ВЧК, можуть бути використані для відділення не усієї ВЧК, а лише паливних баків, що потребуватиме простіших, ніж вузли кріплення крила, точок кріплення баків, менш потужних піропатронів, піроштовхачів або механічних пристроїв. Вузол кріплення, що заявляється у складі винаходу, може бути використаний не лише для кріплення ВЧК, а й у місцях, де необхідне швидке і дистанційне роз'єднання при мінімальному навантаженні на піроболти. Доказом можливості здійснення винаходу є наступне. Винахід в цілому пропонує можливий спосіб зменшення наслідків пожеж від руйнування паливних баків, розташованих у ВЧК при аваріях повітряних суден. Окремі частини винаходу можуть мати варіанти їх виконання. Для удосконалення винаходу необхідно провести інженерно-конструкторські розрахунки, зокрема, для визначення розмірів і кількості деталей, місць їх розташування, матеріалів, що застосовуватимуться, потужності піроболтів, піропатронів (або їх аналогів), визначити відстань, на яку буде достатньо відділити ВЧК для вимог безпеки, визначити можливі додаткові блокування системи, а також провести випробування окремих частин і винаходу в цілому для усунення недоліків. Це дасть можливість досягти технічного результату. Усі частини винаходу можуть бути виконані з існуючих матеріалів і з застосуванням існуючих технологій. 25 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 1. Система аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком, виконана з можливістю відділення відокремлюваної частини крила повітряного судна, використовуваної як ємність для палива, в разі настання під час польоту судна ситуацій, що загрожують небезпекою руйнування відокремлюваних частин крила, витоку та запалення палива з баків, розташованих у відокремлюваних частинах крила, наприклад, під час зіткнення повітряного судна з поверхнею, яка відрізняється тим, що містить датчики зминання поверхні як основне джерело інформації про зіткнення, які приєднані до внутрішньої поверхні обшивки в нижній частині повітряного судна й інших випуклих вниз частинах фюзеляжу і крил, при цьому датчики зминання поверхні з’єднані з блоком керування відділенням відокремлюваної частини крила, який зв’язаний з пристроями кріплення відокремлюваної частини крила та пристроями відділення крила (піропатрон, піроштовхач, механічний пристрій) для автоматичного відділення відокремлюваних частин крила з паливними баками. 2. Датчик зминання, який відрізняється тим, що виконаний у вигляді двох близько розташованих закручених у спіраль смуг металу, які не мають між собою контакту і виконані з можливістю виникнення електричного контакту між смугами при порушенні геометрії датчика разом із обшивкою і подачі сигналу системі аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком на відділення відокремлюваної частини крила. 3. Вузол кріплення відокремлюваної частини крила, виконаний з можливістю аварійного від'єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком, який відрізняється тим, що містить на центроплані повітряного судна направлені в бік відокремлюваної частини крила несучі стрижні та фіксатори, які шарнірно приєднані до основи стрижнів і являють собою напівтрубки з нарізами по внутрішній поверхні, які в складеному стані входять в аналогічні нарізи на іншій частині даного вузла кріплення, що розташована з боку відокремлюваної частини крила, а в роз'єднаному стані розводяться в боки за допомогою пружин, а також містить розташовані на відокремлюваній частині крила трубки, які насуваються на несучі стрижні з боку центроплана і мають нарізи по зовнішній поверхні, в які входять нарізи фіксаторів, причому фіксатори в складеному стані з'єднані за допомогою піроболтів, що дозволяє дистанційне роз'єднання, при цьому відокремлювана частина крила утримується від поперечних зрушень парою стрижень-трубка, а від повздовжнього зсуву утримується нарізами фіксаторів. 6 UA 98730 C2 7 UA 98730 C2 8 UA 98730 C2 9 UA 98730 C2 10 UA 98730 C2 11 UA 98730 C2 12 UA 98730 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 13
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюEmergency release of detachable part of wing with fuel tank, impact sensor and wing detachable part attachment point
Автори англійськоюStorozhylov Oleksandr Hryhorovych
Назва патенту російськоюСистема аварийного отсоединения отделяемой части крыла с топливным баком, датчик смятия и узел крепления отделяемой части крыла
Автори російськоюСторожилов Александр Григорьевич
МПК / Мітки
МПК: B64D 25/00, B64C 3/56, B64C 1/32
Мітки: вузол, зминання, баком, кріплення, аварійного, від'єднання, система, крила, паливним, відокремлюваної, датчик, частини
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/15-98730-sistema-avarijjnogo-videhdnannya-vidokremlyuvano-chastini-krila-z-palivnim-bakom-datchik-zminannya-ta-vuzol-kriplennya-vidokremlyuvano-chastini-krila.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система аварійного від’єднання відокремлюваної частини крила з паливним баком, датчик зминання та вузол кріплення відокремлюваної частини крила</a>
Попередній патент: Гідросистема машини
Наступний патент: Застосування n-стеароїлетаноламіну як засобу в комплексній терапії та профілактиці розладів чоловічої статевої системи
Випадковий патент: Спосіб витягування хребта доктора воронка