Тренажер-атракціон “віраж”

1 Тренажер-атракцюн, який містить вертикальний стояк, зв'язану з ним за допомогою вузла кріплення стрілу, літальний апарат, що розташований на одному КІНЦІ стріли з можливістю обертання у горизонтальній площині, а також з можливістю набору висоти і зниження зі зміною пілотом кута атаки, противагу, жорстко закріплену на іншому КІНЦІ стріли, який відрізняється тим, що як літальний апарат використано безмоторний літальний апарат, а вузол кріплення виготовлений привідним з можливістю обертання разом зі стрілою і зв'язаним з нею безмоторним літальним апаратом 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що до складу літального апарата введено керований пілотом замок, за допомогою якого безмоторний літальний апарат зв'язаний зі стрілою з можливістю від'єднання і подальшого планерування Винахід відноситься до авіаційної техніки, а саме, до учбово-тренувальних пристроїв, зокрема, до тренажерів для наземного навчання дельтапланеристів, а також, до атракціонної техніки, зокрема, до каруселей, та може бути використаний у режимі тренажера для загальнофізичного підготування та тренування космонавтів, ПІЛОТІВ, спортсменів, а у режимі атракціону може бути використаний для масового розважання Відома карусель [А С СРСР № 1430046 кл А 63 G 1/28, опубл 15 10 88 Бюл № 38], яка містить вертикальний стояк, приводний поворотний кронштейн з консольно установленими осями, на вільних кінцях яких підвішені на шарнірах сидіння, які кінематично зв'язано з приводом кронштейна Недоліком цього пристрою є його низька цікавість Це пояснюється тим, що пасажири не приймають участі у керуванні положенням сидіння об'єкта, який переміщується Відомий пілотажний стенд з рухомою кабіною [АС СРСР № 1798811 кл G 09 В 9/08, опубл 28 02 93 Бюл № 8], який містить консоль, яка закріплена на основі за допомогою двохстепеневого карданного підвісу, сидіння, які розташовані на КІНЦІ консолі з приводами її кутових переміщень Наведений пристрій має обмежені функціональні можливості, через те що кут повороту консолі має абсолютну границю Відома карусель [А С СРСР № 1667884 кл А 63 G 1/00, опубл 07 08 91 Бюл № 29], яка містить основу зі стояками, на яких установлені лопатки, і, зв'язані з ними сидіння Недоліком цієї каруселі є и низька цікавість, а також, той факт, що робота цього пристрою не є можливою у разі відсутності діяння на лопатки повітряного середовища (вітру) Відомий тренажер планериста [А С СРСР № 1105932 кл G 09 В 9/08, опубл 30 07 84 Бюл № 28], який містить вертикальний стояк, зв'язану з ним за допомогою вузла кріплення стрілу, літальний апарат, який розташовано на одному КІНЦІ стріли, противагу, яку розташовано на іншому КІНЦІ стріли 3 пульта керування задається таке положення противаги, при якому стріла знаходиться у збалансованому стані Кутовим та ЛІНІЙНИМ положеннями противаги задається необхідний характер результуючого крутильного моменту стріли Цей відомий тренажер планериста має недоліки - обмежені функціональні можливості пристрою, через те що виникнення крутильного моменту стріли передбачено тільки в одній площині, вертикальній, а абсолютна границя кута повороту стріли у цій площині становить лише 90, О о 00 со ю 53802 - недосконалість моделювання умов польоту літального апарату із-за того, що це моделювання здійснюється шляхом імітації динаміки повітряного середовища Найбільш близьким до винаходу за технічною суттю, призначенню і результату, що досягається, та вибраним за прототип, є тренажер з під'ємним ефектом [Патент США № 4898377, кл А 63 G 4/00, А 63 G 1/30, опубл 06 02 90 U S Patent Documents], який містить вертикальний стояк, зв'язану з ним за допомогою вузла кріплення стрілу, літальний апарат, який розташовано на одному КІНЦІ стріли з можливістю обертання у горизонтальній площині, а також з можливістю набору висоти і зниження зі зміною пілотом куту атаки, противагу, яка жорстко закріплена на іншому КІНЦІ стріли Переміщення у горизонтальній площині забезпечується реактивною силою Рреакт двигуна макета літального апарату, а керування цим тренажером здійснює пілот за допомогою форсажу двигуна і зміни положення елеронів Цей відомий пристрій має недоліки - обмежені функціональні можливості пристрою, через те що виникнення крутильного моменту передбачено під дією реактивної сили Рреакт, завдяки чому здійснюється переміщення літального апарату Тому у цьому пристрої неможливе застосування безмоторних літальних апаратів, наприклад, дельтапланів, планерів тощо, - низький рівень якості моделювання умов польоту літального апарату внаслідок того, що тренажер не дозволяє моделювати умови реального польоту, тому що у складі тренажеру застосований макет літального апарату, невідривно з'єднаний зі стрілою тренажеру, нездатний виконувати реальний політ Вказані недоліки прототипу не дозволяють відробляти прийоми пілотування в реальних умовах польоту літального апарату А також обмежують застосування найбільш дешевого виду літальних апаратів, а саме безмоторних літальних апаратів, наприклад, дельтапланів В основу винаходу поставлена задача розширення функціональних можливостей тренажера Крім того, поставлена задача підвищення рівня якості створення реальних умов польоту літального апарату Поставлена задача вирішується тим, що тренажер-атракцюн "Віраж", який містить вертикальний стояк, зв'язану з ним за допомогою вузла кріплення стрілу, літальний апарат, який розташовано на одному КІНЦІ стріли з можливістю обертання у горизонтальній площині, а також з можливістю набору висоти і зниження зі зміною пілотом куту атаки, противагу, жорстко закріплену на іншому КІНЦІ стріли В якості літального апарату використаний безмоторний літальний апарат, зв'язаний зі стрілою, а вузол кріплення виготовлений приводним з можливістю обертання разом зі стрілою і зв'язаним з нею безмоторним літальним апаратом До складу літального апарату введено керований пілотом замок, а безмоторний літальний апарат зв'язаний зі стрілою з можливістю від'єднання і подальшого планерування У пристрої, який заявляється, забезпечується розширення функціональних можливостей, а саме, забезпечення можливості застосування безмоторних літальних апаратів Це досягається за допомогою того, що тренажер має центральний привід Тобто, переміщення літального апарату здійснюється наступним чином Крутильний момент від двигуна, який розташований на основі тренажеру, передається до приводного пристрою, який складається з веденого та ведучого ШКІВІВ Цей пристрій закріплений на вертикальному стояку тренажеру, СПІВВІСНО з нею з можливістю обертання і з'єднаний з стрілою, чим забезпечується її обертання Пристрій, який заявляється, дозволяє підвищити рівень якості створення реальних умов польоту літального апарату Це здійснюється за рахунок того, що безмоторний літальний апарат тренажеру оздоблений керованим пілотом замком, за допомогою якого безмоторний літальний апарат зв'язаний зі стрілою з можливістю від'єднання і подальшого планерування Тобто, після досягання літальним апаратом достатньої для планерування швидкості пілот за допомогою керованого замка звільняє від закріплення літальний апарат шляхом відпускання чеки, якій надається рух за допомогою тросу Літальний апарат, наприклад, дельтаплан починає рухатися по дотичній, потім планерує зі зниженням і приземлюється Таким чином, у винаході забезпечується створення умов реального польоту і розширення функціональних можливостей тренажеру На Фіг 1 зображено загальний вид тренажераатракцюна «Віраж», на Фіг 2 - вузол І центральна частина тренажеру, на Фіг 3 - керований замок кріплення літального апарату, на Фіг 4 - кінематичні схема пристрою у статичному стані, на Фіг 5 - у динамічному стані Запропонований тренажер-атракцюн «Віраж» містить у собі вертикальний стояк 1, який має шийку 2, на якої розташовано упорне кільце З, упорний підшипник 4, розпірну втулку 5, радіальний підшипник 6 На підшипниках 4 і 6 розташовано корпус вузла кріплення 7 з можливістю вільного обертання у горизонтальній площині, на якому закріплений вузол кріплення І з вушками 8 (див Фіг 1 і Фіг 2) На одному КІНЦІ стріли 9 з можливістю обертання закріплений безмоторний літальний апарат 10 На іншому КІНЦІ стріли 9 жорстко закріплено противагу 11 У стрілі 9 виконано отвори, які СПІВВІСНІ з отворами у вушках 8 В отворах розміщена вісь 12, на якій розташовано стрілу 9, яка забезпечує набирання висоти і зниження літального апарату 10 зі зміною пілотом куту атаки Таким чином здійснюється обертання стріли 9 з літальним апаратом 10 у вертикальній площині, яке обмежується упорами 13, які нерухомо закріплені на корпусі вузла кріплення 7 Це обертання виникає під дією зміни піднімальної сили літального апарату 10 Літальний апарат 10 має можливість обертання у горизонтальній площині разом зі стрілою 9 під дією крутильного моменту Це забезпечується тим, що на корпусі 7 СПІВВІСНО З НИМ закріплений ведений фрикційний шків 14, який взаємодіє з ведучим фрикційним шківом 15, якому надається рух за допомогою електродвигуна 16, муфти 17 і редуктора 18 Безмоторний літальний апарат 10 підвішений 53802 до стріли 9 за допомогою керованого замка 19 з чекою 20, яка розміщена у отворах замка 19, і тросом 21, закріпленим на КІНЦІ чеки 20 На чеці 20 СПІВВІСНО розміщена пружина 22 На КІНЦІ стріли 9 виготовлене відповідне вушко 23, у якому розмішується чека 20 Таким чином, літальний апарат 10 зв'язаний зі стрілою 9 крізь каркас 24 У статичному стані присутній незначний дисбаланс між літальним апаратом 10 і противагою 11 (див Фіг 4) Тобто, Кла > гпв, де Рла - сила ваги літального апарату з силовою установкою, Р п в - сила ваги противаги Після запуску двигуна 16 виникає крутильний момент Мг, який передається до стріли 9 Завдяки цьому здійснюється переміщення літального апарату 10 у горизонтальній площині навколо вертикального стояка 1 У разі наявності кута атаки виникає піднімальна сила РПіД, яка долає вищезгаданий дисбаланс На кінематичній схемі у динамічному стані (див Фіг 5) показані сили, які діють на стрілу 9 та крутильні моменти різних знаків, які створюють ці сили Розганяльна сила Рр03г У точці підвісу літального апарату 10, яка забезпечує створення підйомної сили та набирання висоти літального апарату Ррозг= М г /І_2, де І 2 - плече літального апарата з силовою _ установкою Крутильний момент у вертикальній площині виразимо співвідношенням М в = Рпід L2C0SCI - РлаІ-гСоБа + P nB l-2Cosa, де І_і - плече противаги, a - кут нахилу стріли Шляхом зміни кута атаки а досягається змінення піднімальної сили РП Тобто, змінюється висота польоту літального апарату 10, зв'язаного зі стрілою 9, яка повертається навколо ВІСІ 12 Фіг.1 Після досягання літальним апаратом 10 достатньої для планерування швидкості пілот за допомогою керованого замка 19 звільнює від закріплення літальний апарат 10 шляхом відпускання чеки 20, якій надається рух за допомогою тросу 21 (див ФігЗ) Таким чином, чека 20 опускається, стискає пружину 22 і виходить з отвору вушка керованого замка 19 Літальний апарат 10, наприклад, дельтаплан починає рухатися по дотичній, потім планує зі зниженням і приземлюється Таким чином, пристрій, який заявляється, у режимі тренажера дозволяє моделювати реальні умови польоту Тобто пристрій, який заявляється, дозволяє створити реальні умови польоту літального апарату А також, дозволяє розширити функціональні можливості пристрою, внаслідок можливості застосування безмоторного літального апарату У режимі атракціону пристрій, який заявляється, дозволяє підвищити цікавість У винаході забезпечується повна безпечність, за допомогою того, що набирання висоти у режимі атракціону відбувається на малих швидкостях переміщення літального апарату, через те що піднімальна сила необхідна тільки для подолання вищезгаданого дисбалансу У пристрої, який заявляється, усувається недосконалість моделювання умов польоту завдяки тому, що у ньому забезпечується можливість здійснення вільного польоту після від'єднання літального апарату, що дозволяє підвищити рівень емоціонального впливу на пілота, який тренується, відпрацьовувати необхідні навики керування літальним апаратом При цьому забезпечується безпека тренувальних польотів починаючих ПІЛОТІВ, тому що на тренування не впливає рельєф місцевості, сила і напрямок вітру Таким чином, здійснення польотів можливе навіть над горизонтальною рівною площадкою і при відсутності вітру 53802 Фіг.2 9 Фіг.З Фіг.5 Фіг.4 TOB "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24