Результат интеллектуальной деятельности: СИДЕНЬЕ БОЕВОЙ МАШИНЫ ИЛИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к противоперегрузочным сиденьям для боевых машин и летательных аппаратов, в основном - вертолетов, и предназначено гасить сильное вертикальное ускорение - подрыв боевой машины на мине или удар о землю летательного аппарата.

Известны амортизирующие сиденья, см., например, Интернет-ресурс, «танк Т-90». Известные сиденья в основном имеют пружинный амортизатор перегрузок и служат для многократного возвратного рабочего цикла. Но это не позволяет полностью использовать ход сиденья для гашения максимального количества энергии без появления недопустимых для человека перегрузок. Чтобы максимально использовать для диссипации излишней энергии имеющийся конструктивный ход сиденья в направлении «вниз», сила сопротивления должна быть постоянна. Пружинные и гидравлические устройства амортизации не обеспечивают такого постоянства, особенно при резких, высокоскоростных смещениях сиденья при подрыве боевой машины на мине. Кроме того, известные конструкции сидений содержат, как правило, отдельно кинематическую часть и отдельно амортизационную часть и поэтому сложны конструктивно. Особенно сложны гидравлические конструкции.

Задача и технический результат изобретения - максимальное и безопасное гашение энергии взрыва или падения, а также упрощение конструкции.

ВАРИАНТ 1. Для этого сиденье крепится на одном или более (оптимально - на двух) вертикально расположенных С-образных профилях или профилях прямоугольного сечения с продольной прорезью, а в профилях расположены по одному или более клиновидных элементов, направленных вниз, причем ширина клина больше ширины прорези, см. фиг.1, 3, 4.

Клин клиновидного элемента должен быть достаточно прочной конструкции, так как именно на два клина придется вся нагрузка массы тела при гашении перегрузки.

Оптимально использовать один клиновидный элемент - так проще производить сборку конструкции. Сборка конструкции осуществляется таким образом: сиденье с установленными на нем клиновидными элементами вставляется в закрепленный на стене профиль, и профиль прочно закрывается заглушкой. Если высота кабины не позволяет вставить сиденье сверху, есть два способа: либо в профиле несколько выше рабочего положения клиновидного элемента делается окно для его вставки, либо в профиль сначала отдельно вставляется клиновидный элемент. А затем к нему прочными болтами крепится сиденье.

Под противоперегрузочное сиденье нельзя вставлять ноги, так как при срабатывании сиденья их зажмет и сломает. Нельзя там хранить и какие-либо предметы, так как они помешают полному ходу сиденья вниз. Предметы могут попасть туда и случайно при тряске машины или при эволюциях летательного аппарата. Поэтому переднюю или переднюю и боковые стороны пространства под сиденьем, а при необходимости и заднюю сторону этого пространства закрывают шторкой.

На фиг.1, 3, 4 показано сиденье 1, закрепленное на стене, переборке, кронштейне или т.п. 2 с помощью квадратного профиля 3 с прорезью 4. Каждый профиль прочно закреплен на стенке, имеет подпятник 5, опирающийся на пол, а в профиль и в прорезь в нем входит клиновидный элемент 6, содержащий квадратный ползун 7 с клином 8.

Работает сиденье так: при перегрузках, близких к опасным, клин начинает раздвигать боковые поверхности профиля 3. Это требует строго определенного усилия, которое подбирается опытным путем. Произведение усилия на расстояние падения сиденья до пола составляет энергию, которая способна погасить падение данного сиденья.

Пример

Допустим, масса человека в амуниции 90 кг. При взрывной или аварийной перегрузке в создании перегрузки участвует не весь организм - половина массы ног и половина массы рук, если человек держится руками за что-то, в перегрузках не участвует. Примем оставшуюся массу человека равной примерно 75 кг. Примем кратковременно допустимую максимальную для человека перегрузку 15 g. Тогда сила, которую должны создавать два профиля, равна 75·15=1125 кг = 11040 Н. Примем отрицательную поправку на трение ползуна, не имеющего клина, и на возможный перекос в размере 5%. То есть усилие двух профилей должно быть 1070 кг или 10480 Н. Усилие одного профиля должно составлять 535 кг или 5240 Н. Подбор нужных параметров профиля, прорези в нем и размера клина проводят серией испытаний на гидропрессе.

ВАРИАНТ 2. В этом варианте сиденье крепится на одной или более (оптимально - на двух) вертикально расположенных трубах, имеющих один или несколько участков с каким-либо рельефом (например, с резьбой), или же трубы на этом участке имеют некруглость (например, эллипсовидные, слегка трехгранные или четырехгранные), причем сиденье крепится на трубах с помощью двух или более втулок, диаметр которых меньше диаметра резьбы и равен диаметру трубы.

Участок с резьбой оптимально иметь один - так проще производить сборку конструкции.

Смысл этой конструкции аналогичен предыдущей - при перегрузках втулки мнут резьбу или, если втулка закалена, срезают ее как стружку, и создается постоянное усилие сопротивления смещению сиденья вниз. А если трубы некруглые, например слегка четырехгранные, то втулки мнут, режут и спрямляют трубу до округлости, или наоборот, до звездообразного или крестообразного вида, и тем самым также создается постоянное усилие сопротивления смещению сиденья вниз.

На фиг.2 показан данный вариант сиденья 1, закрепленного на стене, переборке, кронштейне или т.п. 2, с помощью двух труб 9. Трубы прочно закреплены на стенке 2 и на полу с помощью подпятника 5. Трубы имеют ниже сиденья участки с резьбой 10. А сиденье закреплено на трубах с помощью двух втулок 11. На обоих сиденьях на фиг.1, 2 показана шторка 12.

Работает сиденье таким образом: при перегрузках втулка, контактирующая с резьбой, мнет ее или, если втулка закалена, срезает ее как стружку. Создается сила, которая приводит к диссипации энергии.

В сработавшем сиденье обоих типов подлежит замене деформирующийся элемент - профиль или труба с резьбой. Но в полевых условиях возможно и временное восстановление работоспособности сиденья. Для этого профилю с помощью кувалды или тисков придают примерно прежний вид, а трубе можно вернуть работоспособность, наварив на нее электросваркой одну или несколько полосок металла или же деформировав округлость трубы, придав ей, например, четырехгранную форму поочередными ударами кувалды.