Система сигналізації пошкодження лонжерона лопаті несучого гвинта вертольота

Реферат: Система сигналізації пошкодження лонжерона лопаті несучого гвинта вертольота містить герметичну порожнину лонжерона, вентиль із золотником і сигналізатор тиску, установлені в комлевій частині лопаті й зв'язані з порожниною лонжерона. Вона містить індикатор, розташований на панелі керування в кабіні пілота, а як сигналізатор тиску використовується електричний сигналізатор, при цьому електричний сигналізатор зв'язаний з індикатором через струмознімач несучого гвинта з використанням електромережі живлення лампочок "Контурні вогні" вертольота. UA 114927 U (12) UA 114927 U UA 114927 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області авіабудування, зокрема до конструкції лопатей несучого гвинта вертольота й може бути використана для модернізації існуючих моделей вертольотів, а також при створенні нових конструкцій лопатей з лонжероном із металевих матеріалів. Відома штатна система сигналізації пошкодження лонжерона лопаті несучого гвинта вертольота типу Мі-8 - пневматична з візуальним механічним сигналізатором тиску [1], що є прототипом корисної моделі й має подібність за сукупністю істотних ознак. Система складається з герметичної порожнини лонжерона, вентиля із золотником, призначеного для заповнення стисненим повітрям внутрішньої порожнини лонжерона й механічного сигналізатора тиску. Такий сигналізатор тиску складається з корпуса з прозорим ковпачком та розміщеного в корпусі чутливого елемента з червоним обідком. Чутливий елемент являє собою сильфон. Усередині сильфона знаходиться інертний газ (гелій) під тиском. Внутрішня порожнина корпуса сигналізатора сполучається із внутрішньою порожниною лонжерона, у яку через вентиль накачується стиснене повітря до тиску, що перевищує тиск спрацьовування сигналізатора. При порушенні герметичності лонжерона (наприклад, з появою на лонжероні тріщини) тиск у порожнині лонжерона й у порожнині корпуса сигналізатора вирівнюється з атмосферним. Силами пружності й внутрішнього тиску сильфон розтискається й виштовхує сигнальний обідок червоного кольору в зону огляду. Основний недолік відомої штатної системи полягає в тому, що сигнал про розгерметизацію лонжерона виявляється тільки при наземному огляді. Тому від моменту появи тріщини в польоті до її виявлення на землі може пройти значна кількість часу. Таким чином, штатна система з візуальним сигналізатором тиску не виключає виникнення аварійної ситуації внаслідок руйнування лонжерона, а лише знижує її ймовірність. Практика свідчить про випадки руйнування лопатей в польоті при справному сигналізаторі. Існують відомі системи контролю цілісності лопатей гвинта вертольота, які позбавлені цих недоліків і дозволяють передавати сигнал про розгерметизацію порожнини лонжерона в кабіну пілота під час польоту. Наприклад, система контролю цілісності лопатей гвинта вертольота [2] і [3], що містить елементи для зарядки стисненим повітрям внутрішньої порожнини лонжерона кожної лопаті й засоби передачі інформації про тиск у внутрішній порожнині лонжерона кожної лопаті з індикацією наявності тріщини. На кожній лопаті встановлений датчик абсолютного тиску з електричним вихідним сигналом, з'єднаний із внутрішньою порожниною лонжерона, і блок перетворення сигналу датчика в імпульсне інфрачервоне випромінювання (ІЧ-випромінювання), при цьому на фюзеляжі в зоні прямої видимості ІЧ-випромінювання встановлений загальний для лопатей фотоприймач ІЧ-випромінювання, а в кабіні вертольота розташований з'єднаний з виходом фотоприймача приймальний блок для обробки й порівняння амплітуди сигналів від лопатей та індикації тріщини. Датчик абсолютного тиску й блок перетворення його сигналу в імпульсне ІЧ-випромінювання розташовані в герметичному корпусі, прикріпленому до лонжерона в комлевій частині лопаті. Недоліками системи, що не дозволяють одержати зазначений технічний результат, є велика кількість конструктивних доробок вертольота, що обумовлює її складність. Зокрема, потрібне встановлення блока перетворення сигналу в імпульсне ІЧ-випромінювання на кожній лопаті, фотоприймача ІЧ-випромінювання на фюзеляжі вертольота, прийомного блока для обробки й порівняння амплітуди сигналів від лопатей та індикації тріщини. Крім того, така система має високу вартість, що не вигідно при модернізації. Задачею корисної моделі є вдосконалення системи сигналізації пошкодження лонжерона лопаті елементами оповіщення екіпажа вертольота про пошкодження лонжерона лопаті в польоті. Технічним результатом є максимальне використання штатних конструктивних елементів вертольота з мінімальними витратами на доробку, яка є економічно вигідною для модернізації існуючих моделей вертольотів. Задача вирішується тим, що система сигналізації пошкодження лонжерона лопаті несучого гвинта вертольота, яка містить герметичну порожнину лонжерона, вентиль із золотником і сигналізатор тиску, установлені в комлевій частині лопаті і зв'язані з порожниною лонжерона, згідно з корисною моделлю, містить індикатор, розташований на панелі керування в кабіні пілота, а як сигналізатор тиску використовується електричний сигналізатор, при цьому електричний сигналізатор зв'язаний з індикатором через струмознімач несучого гвинта з використанням електромережі живлення лампочок "Контурні вогні" вертольота. В конкретному варіанті використання корисної моделі електричний сигналізатор може бути зв'язаний з порожниною лонжерона за допомогою трубки і штуцера, з'єднаного з вентилем, в разі розташування сигналізатора не на лонжероні. В іншому варіанті електричний сигналізатор 1 UA 114927 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 може бути розташований безпосередньо на лонжероні і зв'язаний з порожниною лонжерона без допоміжних елементів. Запропонована конструкція дозволяє оснастити вертоліт системою оповіщення екіпажу в польоті використовуючи штатні елементи конструкції вертольота з мінімальними витратами на доробку. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями. Фіг. 1 - схема розміщення системи в комлевій частині лопаті; Фіг. 2 - схема з'єднання сигналізатора тиску з індикатором у кабіні вертольота. Система сигналізації пошкодження лонжерона лопаті несучого гвинта вертольота містить (Фіг. 1) лонжерон 1, що має герметичну порожнину, електричний сигналізатор 2 тиску, вентиль 3 із золотником. Вентиль 3 із золотником призначений для накачування стисненого повітря в порожнину лонжерона. На панелі керування в кабіні пілота встановлений індикатор, наприклад, у вигляді лампочки. В конкретному варіанті реалізації корисної моделі, приведеному на Фіг. 1, електричний сигналізатор 2 встановлено в комлевій частині лопаті зовні лонжерона, при цьому вентиль 3 із золотником оснащений штуцером 4, що призначений для з'єднання порожнини лонжерона з сигналізатором тиску 2 за допомогою трубки 5. В іншому варіанті електричний сигналізатор тиску може бути вмонтовано безпосередньо на лонжероні без допоміжних елементів. На відміну від прототипу в системі використаний електричний сигналізатор 2, що підключений в електромережу через штепсельний роз'єм 6. Штатний візуальний сигналізатор 7 залишається після модернізації у складі системи. Для модернізації існуючих вертольотів оснащенням системою сигналізації пошкодження лонжерона лопаті несучого гвинта відповідно до корисної моделі виконують доробку штатної електромережі живлення лампочок "Контурні вогні" 8 (Фіг. 2), розташованих на периферійній частині кожної лопаті. Живлення змінним струмом здійснюється від трансформатора 9 вертольота. Доробка передбачає виконання наступних робіт. На приладовій панелі в кабіні пілота: 1. Установлюють діод 10 перед перемикачем 11 "Контурні вогні" (пропускає електричний сигнал у позитивному напівперіоді); 2. Установлюють додатковий контур паралельно перемикачу "Контурні вогні". Додатковий контур включає: - лампочку-індикатор 12 системи сигналізації пошкодження лонжерона; - діод 13 перед лампочкою-індикатором (пропускає електричний сигнал у негативному напівперіоді). На лопаті: 1. Установлюють діод 14 перед лампочкою 8 "Контурні вогні" (пропускає електричний сигнал у позитивному напівперіоді); 2. Установлюють додатковий контур паралельно лампочці "Контурні вогні", що містить: - електричний сигналізатор тиску 2 (Фіг. 2, Фіг. 1); - діод 15 перед сигналізатором (пропускає електричний сигнал у негативному напівперіоді). Електричний сигнал від сигналізатора тиску на лампочку-індикатор 12 у кабіні пілота подається через струмознімач 16 (Фіг. 2) несучого гвинта. Струмознімач має кілька контактних кілець (на вертольоті Мі-8), два з яких використовуються в мережі електроживлення лампочок "Контурні вогні". Які-небудь доробки струмознімача не потрібні. При непошкодженому стані лонжеронів всіх лопатей несучого гвинта вертольота контур з сигналізатором тиску розімкнутий. Живлення лампочок "Контурні вогні" здійснюється в штатному режимі. При порушенні цілісності лонжерона хоча б однієї (або більше) лопаті, сигналізатор замикає контур, і електричний сигнал у негативному напівперіоді проходить через контур з лампочкоюіндикатором у кабіні пілота, що подає візуальний сигнал про пошкодження лонжерона. При цьому лампочки "Контурні вогні" не втрачають працездатність, тому що залишаються підключені до ланцюга електроживлення в позитивному напівперіоді. Застосування корисної моделі дозволяє встановити систему сигналізації пошкодження лонжерона на існуючий парк вертольотів типу Мі-24, Мі-8 (Мі-17), Мі-8МСБ, МСБ-8, Мі-2, МСБ-2. Система передбачає передачу сигналу в реальному часі, що забезпечує запас часу після спрацьовування сигналу для оперативного приземлення вертольота. Джерела інформації: 1. В.А. Данилов "Вертолет МИ-8, Устройство и обслуживание", Москва, Транспорт, 1988, с. 136-137. 2 UA 114927 U 2. Патент на корисну модель RU 10682 U. Система контроля целостности лопастей винта вертолета, МПК В64С 27/46, B64D 45/00, опубл. 16.08.1999. 3. Патент на винахід US 3 985 318. Helicopter blade crack indicator, МПК В64С 27/00, B64D 45/00, опубл. 12.10.1976. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 1. Система сигналізації пошкодження лонжерона лопаті несучого гвинта вертольота, що містить герметичну порожнину лонжерона, вентиль із золотником і сигналізатор тиску, установлені в комлевій частині лопаті й зв'язані з порожниною лонжерона, яка відрізняється тим, що містить індикатор, розташований на панелі керування в кабіні пілота, а як сигналізатор тиску використовується електричний сигналізатор, при цьому електричний сигналізатор зв'язаний з індикатором через струмознімач несучого гвинта з використанням електромережі живлення лампочок "Контурні вогні" вертольота. 2. Система сигналізації пошкодження лонжерона за п. 1, яка відрізняється тим, що електричний сигналізатор зв'язаний з порожниною лонжерона за допомогою трубки і штуцера, що з'єднаний з вентилем. 3. Система сигналізації пошкодження лонжерона за п. 1, яка відрізняється тим, що електричний сигналізатор розташовано на лонжероні. 3 UA 114927 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4