Пристрій для десантування з літака важких великогабаритних вантажів

1. Пристрій для десантування з літака важких великогабаритних вантажів, який містить десантний контейнер 3 з відкритим торцем 4, пристрій для пневматичного виштовхування вантажу 6 з контейнера через відкритий торець 4, джерело C2 2 (19) 1 3 74873 4 літака (обмежень по зусиллю витяжного парашута, що десантуються, як ракети, ці великі поперечні по керованості літака, по міцності конструкції літанавантаження призводять до необхідності посика в районі "порога" десантного люка тощо), частка лення конструкції ракет і, отже, до їх переобтямаси вантажу, що десантується, завжди менше ження, зниження вантажопідйомності та збільшенможливої максимальної на величину маси платня питомої вартості корисного навантаження, що форми. Це не дозволяє, наприклад, для ракетвиводиться. носіїв повітряного старту, що десантуються з літаЗадачею запропонованого винаходу є зниженка, забезпечити їх максимальну вантажопідйомня поперечних навантажень на важкі великогабаність на орбіту. Суттєвим недоліком цих способів, ритні вантажі при їх десантуванні з літака і, як нає також необхідність створення для важких вантаслідок, зниження маси конструкції таких вантажів жів нових великих витяжних парашутів або багатояк ракети-носії, збільшення їх вантажопідйомності і купольних систем з існуючих витяжних парашутів, зниження питомої вартості виведення корисного надійність яких мала. навантаження, а також забезпечення безпеки літаВідома авіаційно-космічна система за [патенка та його екіпажу на етапі десантування. том РФ №2160215, МПК7 B64G1/00, 1/14, Поставлена задача досягається тим, що заF41F3/06], що містить ракету-носій, яка розташопропонований пристрій для десантування з літака вана у транспортно-пусковому контейнері. Трансважких великогабаритних вантажів містить десанпортно-пусковий контейнер встановлений всеретний контейнер з відкритим торцем, пристрій для дині фюзеляжу літака-носія, має відкритий торець пневматичного виштовхування вантажу з контейдля виходу ракети-носія і забезпечений пристроєм нера через відкритий торець, джерело високого для пневматичного виштовхування у вигляді джетиску, при цьому вантаж, що десантується, розтарела високого тиску, з'єднаного за допомогою зашований всередині контейнера на встановлювапірної арматури з герметичною пневматичною кальних елементах, розташованих, принаймні, у мерою між глухим торцем транспортно-пускового двох поясах вантажу, що десантується. При цьоконтейнера і торцем ракети-носія. му, принаймні, один з встановлювальних елеменНайбільш близьким до винаходу технічним рітів виконаний у вигляді тарованої опори. Величини шенням є пристрій за [патентом США №5279199, настройок максимальних зусиль і допустимі попеMПК6 F41F3/06, B64D1/04] фірми Х'юс Ейркрафт речні переміщення цих опор вибрані за умови збеКомпані для запуску (виштовхування) ракети проти реження гарантованого зазору між десантним коннапрямку польоту літака, який містить пускову тейнером і вантажем, що десантується, при трубу, в якій встановлюється ракета, і виштовхуюдесантуванні вантажу з контейнера. чий ракету пристрій у вигляді пневматичної подуВстановлювальні елементи закріпляються або шки з пристроєм її надування. на вантажі, що десантується, або на десантному Технічні рішення за [патентами РФ №2160215 контейнері. та США №5279199] при десантуванні вантажів не У варіанті закріплення встановлювальних використовують одноразових елементів, що дороелементів на вантажі, що десантується, таровані го коштують, якими є описані вище платформи та опори максимально віддалені від відкритого торця витяжні парашути, і забезпечують швидке виштовдесантного контейнера. хування важких вантажів з літака. Так, наприклад, У варіанті закріплення встановлювальних за [патентом РФ №2160215] для виштовхування елементів на десантному контейнері таровані опоракети-носія масою близько 100т і діаметром блири розташовані у поясах, максимально наближезько 3м з вантажного відсіку важкого транспортноних до відкритого торця десантного контейнера. го літака АН-124-100 "Руслан" за час близько 2 Для гасіння коливань у тарованих опорах і секунд необхідний тиск у транспортно-пусковому зниження динамічного навантаження конструкції контейнері близько 1,5ат. При цьому виштовхуюче вантажу, що десантується, таровані опори забезракету-носій зусилля становить близько 100тс, печені демпферами гасіння динамічних коливань подовжнє перевантаження - близько одиниці, а вантажу, що десантується, при його виході з десавідносна швидкість в момент, коли вантаж залинтного контейнера. шає контейнер - близько 30м/сек. Запропонований пристрій десантування зоНедоліками згаданих рішень є значні поперечбражений на Фіг.1 та Фіг.2, де ні навантаження (реакції), які діють на вантаж, що 1 - літак; десантується, від встановлювальних елементів. 2 - вантаж, що десантується; Особливо ці поперечні навантаження стають ве3 - десантний контейнер; ликими при виході вантажу, що десантується, з 4 - відкритий торець десантного контейнера; десантного контейнера, коли частина встановлю5 - джерело високого тиску; вальних елементів вже залишила контейнер, а на 6 - пристрій для пневматичного виштовхуванвстановлювальних елементах, що залишилися у ня вантажу; контейнері, зосереджені усі інерційні сили, які ді7 - глухий торець десантного контейнера; ють на вантаж, що десантується. Крім того, на кін8 - герметична пневматична камера; цевому етапі виходу вантажу з десантного контей9 - таровані опори; нера, коли, наприклад, у контейнері залишаються 10 - встановлювальні елементи; два пояси встановлювальних елементів, можли11 - вузли встановлення десантного контейневий ефект заклинення і неприпустимого зростання ра у вантажній кабіні літака; навантажень від встановлювальних елементів на 12 - гарантований зазор між конструкцією девантаж, що десантується. сантного контейнера і вантажу, що десантується; Для таких важких великогабаритних вантажів, 13 - допустимі поперечні переміщення тарова 5 74873 6 них опор. торцем десантного контейнера 7 та вантажем 2, На Фіг.6 та Фіг.4 наведені реакції і переміщенщо десантується, подається тиск з пристрою пненя у встановлювальних елементах, у тому числі у вматичного виштовхування вантажу 6, що має тарованих опорах, на прикладі десантування з джерело високого тиску 5. важкого літака АН-124-100 "Руслан" ракети-носія Коли досягається розрахункове значення замасою 100т. лишкового тиску газу у герметичній пневматичній На Фіг.1, 2, 3 та 4 наведений один з варіантів камері 8 відбувається від'єднання вантажу 2, що закріплення встановлювальних елементів на вандесантується, від десантного контейнера 3 і під тажі, що десантується. При цьому таровані опори тиском газу розпочинається вихід цього вантажу розташовані у поясах максимально віддалених від через відкритий торець 4 десантного контейнера відкритого торця десантного контейнера. 3. Запропонований пристрій для десантування з Під час руху вантажу 2, що десантується, вселітака 1 важких великогабаритних вантажів 2, який редині десантного контейнера 3 усі інерційні сили, містить десантний контейнер 3 з відкритим торцем які діють на вантаж, і сили тертя сприймаються 4, пристрій для пневматичного виштовхування встановлювальними елементами 10. Реакції від вантажу 6 з контейнера 3 через відкритий торець цих елементів навантажують, відповідно, констру4, джерело високого тиску 5. При цьому вантаж 2, кцію десантного контейнера 3 та вантажу 2, що що десантується, розташований всередині десандесантується. тного контейнера 3 на встановлювальних елеменУ міру того, як виходить вантаж 2, що десантутах 10, розташованих, принаймні, у двох поясах ється, з десантного контейнера 3 встановлювальні вантажу 2, що десантується. Принаймні, один з елементи 10 один за одним виходять з контейнера встановлювальних елементів 10 виконаний у ви(у випадку їх закріплення на вантажі, що десантугляді тарованої опори 9. ється), а сили інерції вантажу і сили тертя сприйПри цьому таровані опори 9 розташовані у помаються встановлювальними елементами, що ясах максимально відділених від відкритого торця залишилися у контейнері. Зі зменшенням кількості 4 десантного контейнера 3, якщо встановлювальні встановлювальних елементів 10 зусилля (реакції) елементи, включаючи таровані опори, закріплені у них зростають, і, отже, зростає навантаження на вантажі 2, що десантується. В іншому варіанті, конструкції контейнера і вантажу. якщо встановлювальні елементи 10, включаючи Для зменшення інерційного навантаження ватаровані опори 9, закріплені на десантному коннтажу 2, що десантується, і контейнера 3 десантутейнері 3, то таровані опори 9 розташовані у появання може здійснюватися на режимі польоту лісах, максимально наближених до відкритого торця така типу "гірка" з нормальним навантаженням, 4 десантного контейнера 3. яке діє на літак, близьким до нуля (режим близьТаким чином, у будь-якому варіанті закріпленкий до невагомості). ня встановлювальних елементів 10 на вантажі 2, Однак, на режимі типу "гірка" літак 1 здійснює що десантується, або на десантному контейнері 3, обертання у вертикальній площині з кутовою швиповинна виконуватися умова, за якою вантаж 2, дкістю що десантується, під час виходу з десантного кон(ау-g)/V, де тейнера 3 має встановлювальні елементи, що за- швидкість обертання літака у вертикальній лишаються останніми та що утримують його, які площині; виконані у вигляді тарованих опор 9. ау - нормальне прискорення, яке діє на літак у Величини настройок максимальних зусиль та вертикальній площині; допустимі поперечні переміщення 13 тарованих V - швидкість польоту літака; опор 9 вибрані за умови зберігання гарантованого g 9,81м/сек2 - прискорення сили тяжіння. зазору 12 між конструкцією десантного контейнера Для режиму польоту важкого транспортного 3 та вантажу 2, що десантується, під час виходу літака, наприклад, АН-124-100 "Руслан", близького вантажу через відкритий торець 4 десантного кондо невагомості (ау 0) швидкість обертання літака у тейнера. вертикальній площині становить близько Вихід вантажу 2, що десантується, з десантно-g/V=-9,81/180=-0,055 1/сек=-3/сек. го контейнера 3 здійснюється під дією пристрою При такій кутовій швидкості обертання літака 1 для пневматичного виштовхування 6, що має джеі швидкості виходу вантажу 2 з десантного контейрело високого тиску 5. Тиск для виштовхування нера 3 близько 30м/сек виникає коріолісове присвантажу подається у герметичну камеру 8 між глукорення хим торцем контейнера 7 та вантажем 2, що десааК= W=-0,055 30 -1,7м/сек2, нтується. де аК - коріолісове прискорення; Для сприйняття літаком 1 реакції (віддачі) від W - швидкість виходу вантажу з десантного тиску у герметичній пневматичній камері 8, десанконтейнера. тний контейнер 3 встановлюється на силовій підКоріолісове прискорення притискує вантаж 2, лозі вантажної кабіни літака 1 за допомогою вузлів що десантується, до десантного контейнера 3 і встановлювання 11, які сприймають як поперечні, створює додаткові зусилля на встановлювальні так і подовжні навантаження. елементи 10, що залишилися останніми, а, отже, Запропонований пристрій для десантування з на конструкцію вантажу 2, що десантується, і конлітака важких великогабаритних вантажів функціотейнера 3. нує таким чином. Проведене математичне моделювання процеУ зазначений момент десантування вантажу 2 су десантування ракети-носія з літака АН-124-100 у герметичну пневматичну камеру 8 між глухим "Руслан" показало, що: 7 74873 8 - якщо встановлювальні елементи мають жорвувався вихід з контейнера чергової опори зі значсткі нерегульовані опори, навантаження на останні ним перерозподілом реакцій. опори під час виходу вантажу з контейнера неприДля виключення такого динамічного навантапустимо зростають; ження конструкції вантажу, що десантується, і кон- зниження навантажень на останні встановтейнера таровані опори повинні бути забезпечені лювальні елементи може бути досягнуте за рахудемпферами механічного або іншого типу. Потужнок застосування, принаймні, однієї тарованої ність демпфера вибирається за умови ефективноопори. Причому таровані опори повинні працювати го гасіння коливань у тарованій опорі. останніми за ходом руху вантажу з десантного Після виходу вантажу, що десантується, з деконтейнера. Величини настройок максимальних сантного контейнера може бути потрібна стабілізусиль і розташовані поперечні переміщення у цих зація вантажу для забезпечення його заданої оріопорах вибиралися так, щоб зусилля на опори єнтації або для надання йому перевантаження у були мінімальними, а переміщення забезпечували заданому напрямку з метою сепарації рідини в гарантований зазор між конструкцією десантного його місткості. Наприклад, з метою сепарації комконтейнера і вантажу, що десантується. понентів пального у паливних баках ракети, що Наприклад, на Фіг.3 та Фіг.4 наведені резульдесантується. тати моделювання (реакції в опорах і переміщення Задача стабілізації вантажу після десантувану цих опорах) для ракети-носія масою - 100т, довня може бути вирішена за рахунок застосування жиною - близько 30м, діаметром - 3м. Кількість парашутів, що вводяться в набігаючий потік під встановлювальних елементів - 4, з них 3 - таровані час або після виходу вантажу з контейнера. Як опори з максимальним зусиллям 30тс. Швидкість стабілізуючі парашути можуть використовуватися виходу ракети-носія з контейнера - близько витяжні парашути типу ВПС-14, що серійно випус30м/сек. каються у Росії і що застосовуються у військовоМоделювання здійснювалося на режимі транспортній авіації для десантування важких ванпольоту літака типу "гірка" з діапазоном вертикатажів. льного перевантаження 0,2±0,1 і з урахуванням Запропонований винахід дозволяє: вітрових збурень, які діють на літак. - знизити поперечні навантаження на конструЗ Фіг.4 видно, що максимальні переміщення кцію вантажів, що десантуються з літака; має остання тарована опора. Ці переміщення не - знизити масу конструкції цих вантажів; перевищують 8см. - за рахунок зниження маси конструкції таких Потрібно зазначити, що під час виходу вантавантажів, як ракети-носії, збільшити їх вантажопіджу з контейнера вихід з контейнера кожного встайомність і знизити питому вартість виведення коновлювального елемента супроводжується пракрисного навантаження; тично миттєвим перерозподілом реакцій у - забезпечити безпеку літака та його екіпажу встановлювальних елементах, що залишилися у за рахунок утворення гарантованого зазору між контейнері. Це аналогічно удару по встановлювавантажем і контейнером і, отже, їх безударного льному елементу, який в залежності від його жорсрозділення. ткості починає відчувати швидкі поперечні колиЗапропонований винахід може бути реалізовання, що призводять до додаткового динамічного ваний при десантуванні вантажів з важких транснавантаження конструкції вантажу і контейнера. портних літаків з використанням існуючих технолоЗначні коливання можуть виникнути у таровагій виготовлення транспортно-пускових них опорах, коли зусилля на них досягають макконтейнерів та їх встановлювальних елементів. симальних настроювальних, і при цьому реалізо 9 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 74873 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601