×
20.07.2014
216.012.e0ab

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ КОНУСА-ДАТЧИКА АГРЕГАТА ЗАПРАВКИ ТОПЛИВОМ В ПОЛЕТЕ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к управляемым агрегатам заправки летательных аппаратов топливом в полете. При стабилизации конуса в трех перпендикулярных осях симметрии конуса направлениях выдуваются струи, интенсивность которых задается как линейная функция скорости и смещения конуса в соответствующем направлении. Для определения которых устанавливают акселерометры в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и микропроцессор, который по измеренным акселерометрами ускорениям вычисляет изменяющиеся во времени скорость и перемещение конуса, по которым определяет реактивные силы струй в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, необходимые для коррекции положения конуса и в соответствии со значениями этих сил выдает сигнал на изменение параметров струй. Достигается стабилизация конуса агрегата заправки.
Основные результаты: Способ стабилизации конуса-датчика агрегата заправки топливом в полете за счет обтекания и выстраивания по потоку узла контактирования, имеющего разрезную юбку в виде парашюта, отличающийся тем, что в трех перпендикулярных осях симметрии конуса-датчика направлениях выдуваются струи, интенсивность которых задается как линейная функция скорости и смещения конуса-датчика в соответствующем направлении, для определения которых устанавливают акселерометры в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и микропроцессор, который по измеренным акселерометрами ускорениям вычисляет изменяющиеся во времени скорость и перемещение конуса, по которым определяет реактивные силы струй в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, необходимые для коррекции положения конуса, и в соответствии со значениями этих сил выдает сигнал на изменение параметров струй.

Изобретение относится к области авиации, в частности к агрегатам дозаправки летательных аппаратов топливом в полете по типу «шланг-конус».

В результате колебаний конуса-датчика агрегата заправки топливом в полете, вызванных турбулентностью потока, возмущениями, вызванными обтеканием самолета-заправщика и заправляемого самолета и колебанием заправочного шланга в возмущенном потоке, возникает усложнение процесса заправки.

Конус-датчик необходимо стабилизировать.

Известен способ стабилизации конуса-датчика агрегата заправки топливом в полете путем применения стабилизирующей аэродинамической юбки (ГОСТ 22488-77; патент US 2769604, приоритет 06.11.1956 г.; патент GB 98/00560, приоритет 04.03.1997 г.).

В этом способе стабилизация конуса-датчика осуществляется за счет обтекания и выстраивания по потоку узла контактирования, имеющего разрезную юбку в виде парашюта, что является недостаточно эффективным. В момент контакта конуса-датчика с приемником топлива требуются дополнительные затраты времени на стыковку, а также затраты сил и энергии летчиков, участвующих в заправке, что повышает психофизиологическую нагрузку на участников процесса.

Задачей изобретения является снижение времени стыковки и упрощение процесса заправки за счет стабилизации положения конуса-датчика до момента контакта его с приемником топлива.

Заявляемый способ заключается в том, что в трех перпендикулярных оси симметрии конуса-датчика направлениях выдуваются струи, интенсивность которых задается как линейная функция скорости и смещения конуса-датчика в соответствующем направлении, для определения которых устанавливаются акселерометры в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и микропроцессор, который по измеренным акселерометрами ускорениям вычисляет изменяющиеся во времени скорость и перемещение конуса, по которым определяет реактивные силы струй в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, необходимые для коррекции положения конуса, и в соответствии со значениями этих сил выдает сигнал на изменение параметров струй.

Заявляемый способ иллюстрируется фигурами 1 и 2. Фиг.1 представляет структурную схему способа стабилизации. Фиг.2 представляет схему направления управляющих сигналов. Акселерометры 1 (фиг.1) измеряют ускорения ay и az, значения которых передаются, соответственно, в интеграторы 2, которые вычисляют значения относительных скоростей νy1 и νz1. Эти значения не равны фактическим скоростям конуса-датчика в направлениях соответствующих осей, так как работа интеграторов начинается в произвольный момент времени, когда начальные значения этих скоростей не известны, и поэтому принимаются равными нулю.

Значения относительных скоростей νy1 и νz1 передаются, соответственно, в интеграторы 3, которые вычисляют значения относительных смещений Sy1 и Sz1 конуса-датчика вдоль соответствующих осей. Эти смещения не являются отклонениями конуса-датчика от равновесного положения, так как неизвестны ни начальные значения этих смещений в момент начала работы интеграторов, ни начальные скорости.

Значения Sy1 и Sz1 передаются в делители 4, где они делятся на время t, прошедшее с момента начала работы интеграторов 3.

Все элементы схемы начинают работать одновременно, а процессы интегрирования выполняются синхронно в режиме реального времени.

Полученные в делителях 4 значения Δνy и Δνz передаются, соответственно, в двухвходовые сумматоры 5, где они вычитаются, соответственно, из относительных скоростей νy1 и νz1, а полученные в результате величины νy и νz стремятся со временем к истинным скоростям поперечных колебаний конуса-датчика в направлениях соответствующих осей, так как начальные скорости, соответствующие началу процесса интегрирования, равны предельным значениям величин - Δνy и Δνz при t→∞.

Величины скоростей νy и νz передаются в четырехвходовой логический коммутатор 13, управляющий параметрами струй в направлениях осей 1, 2 и 3 (фиг.2).

Кроме того, значения скоростей νy и νz передаются, соответственно, в интеграторы 6, которые вычисляют значения относительных смещений Sy2 и Sz2 конуса-датчика вдоль соответствующих осей. Эти смещения не равны фактическим отклонениям конуса-датчика от равновесного положения, так как в начале процесса интегрирования неизвестно начальное значение этого отклонения.

Значения Sy2 и Sz2 передаются, соответственно, в интеграторы 7, которые вычисляют значения площадей Fy1(t) и Fz1(t) между кривыми Sy2(t) и Sz2(t) и осями времени t, проведенными из начальных точек Sy2(0)=0 и Sz2(0)=0.

Для определения фактических начальных значений смещений конуса-датчика от равновесного положения вычисляются функции Fy2(t) и Fz2(t), которые при достаточно больших значениях времени t стремятся к истинным значениям площадей между кривыми Sy(t) и Sz(t) и осями времени, проведенными через равновесные значения соответствующих смещений Sy=0 и Sz=0.

Для этого значения функций Fy1(t) и Fz1(t), соответственно, передаются в делители 8, где они делятся на время t, прошедшее с момента начала работы интеграторов. Полученные там значения ΔSy1=Fy1/t и ΔSz1=Fz1/t передаются в двухвходовые сумматоры 9, где они вычитаются из значений Sy2 и Sz2 соответственно. Полученные там значения Sy3 и Sz3 передаются, соответственно, в интеграторы 10, которые вычисляют значения площадей Fy2(t) и Fz2(t). Последние в свою очередь передаются в делители 11, где они 4 делятся на время t, а полученные в результате деления значения ΔSy2=Fy2/t и ΔSz2=Fz2/t передаются в двухвходовые сумматоры 12, где они вычитаются из значений Sy3 и Sz3.

Полученные в двухвходовых сумматорах значения Sy(t) и Sz(t) со временем стремятся к истинным значениям смещений конуса-датчика от равновесного положения. Они, так же, как и скорости νy(t) и νz(t), передаются в четырехвходовой логический коммутатор 13, управляющий параметрами струй.

Этот коммутатор вычисляет реактивные силы струй, необходимые для стабилизации конуса-датчика. Сначала вычисляются силы в направлении осей Oy и Oz по формулам Ty=kνy+kSs, Tz=kννz+kSsz,

Устройство изменения параметров струи 14 выпускает воздух в направлении оси Oy.

Устройствам 14, 15 и 16 соответствуют силы T1(t), T2(t) и T3(t)(фиг.2).

Степень изменения параметров струй выбирается из условий, обеспечивающих значения соответствующих реактивных сил:

1. если Ty>0 и Tz>0, то Т3=0, T2=Tz/cos(π/6)Т1=Ty+Tztg(π/6)

2. если Ty>0 и Tz<0, то T2=0, T3=-Tz/cos(π/6), T1=Ty-Tztg(π/6)

3. если Ty<0, то , ,

T1=0.

Таким образом, заявляемый способ позволяет стабилизировать положение конуса-датчика до момента контакта его с приемником топлива, что ведет к упрощению процесса заправки топливом в полете, сокращению времени заправки и уменьшению психофизиологических затрат летчиков при осуществлении процесса стыковки.

Способ стабилизации конуса-датчика агрегата заправки топливом в полете за счет обтекания и выстраивания по потоку узла контактирования, имеющего разрезную юбку в виде парашюта, отличающийся тем, что в трех перпендикулярных осях симметрии конуса-датчика направлениях выдуваются струи, интенсивность которых задается как линейная функция скорости и смещения конуса-датчика в соответствующем направлении, для определения которых устанавливают акселерометры в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и микропроцессор, который по измеренным акселерометрами ускорениям вычисляет изменяющиеся во времени скорость и перемещение конуса, по которым определяет реактивные силы струй в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, необходимые для коррекции положения конуса, и в соответствии со значениями этих сил выдает сигнал на изменение параметров струй.
СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ КОНУСА-ДАТЧИКА АГРЕГАТА ЗАПРАВКИ ТОПЛИВОМ В ПОЛЕТЕ
СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ КОНУСА-ДАТЧИКА АГРЕГАТА ЗАПРАВКИ ТОПЛИВОМ В ПОЛЕТЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 31.
27.02.2013
№216.012.2bcc

Амортизатор одностороннего действия с регулируемой энергоемкостью

Изобретение относится к устройствам для гашения кинетической энергии движущегося объекта. Амортизатор содержит корпус и энергопоглощающий элемент с резцами. Корпус выполнен в виде храпового колеса с радиальными пазами, в которых закреплены П-образные резцы с заранее заданной шириной паза. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476739
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c37

Поверочный стенд

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для создания поверочных ударных импульсов, необходимых для осуществления контроля трактов измерения ударных ускорений. Поверочный стенд содержит груз с бойком, вертикальные направляющие, акселерометр и наковальню. При этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476846
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.39e3

Система аварийного спасения экипажа самолета методом катапультирования

Изобретение относится к области авиации, в частности к системе спасения экипажа самолета методом катапультирования. Система содержит пневмопривод, состоящий из агрегата питания, регулятора давления, механизма ввода парашюта и стреляющего механизма летчика. В пневмоприводе подвижный и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480380
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.06.2013
№216.012.4fb9

Газогенератор

Изобретение относится к аварийным надувным средствам спасения пилота и пассажира при посадке летательного аппарата. Газогенератор содержит пиротехнический заряд и баллон с газом. Входной и выходной каналы газового баллона перекрыты входной и выходной мембранами, которые через шайбы прижаты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486002
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.08.2013
№216.012.5fe3

Конус-датчик агрегата заправки топливом в полете

Изобретение относится к области авиации, в частности к конус-датчику агрегата заправки топливом в полете. Конус-датчик агрегата содержит корпус, шаровой шарнир, стабилизирующий аэродинамический конус. На корпус конуса установлен кожух, на передней стороне которого выполнены три кольцевых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490179
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.12.2013
№216.012.8855

Способ торможения катапультного кресла и система для его осуществления

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системе торможения катапультного кресла. Система торможения катапультного кресла содержит катапультное кресло со стабилизирующими телескопическими штангами и стабилизирующими парашютами. В конструкцию кресла дополнительно введены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500583
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8cc6

Мягкая оболочка скафандра и способ ее крепления к жестким узлам скафандра

Изобретение относится к авиационной и космической технике, а именно к мягкой оболочке скафандра и к способу ее крепления к жестким узлам скафандра. Мягкая оболочка состоит из внутренней герметичной и наружной силовой оболочек. Законцовка герметичной оболочки выполнена в виде формованного из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501721
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.05.2014
№216.012.c04d

Система управления подвесного агрегата заправки

Изобретение относится к авиационной технике, а именно - к подвесным агрегатам заправки (ПАЗ), обеспечивающим дозаправку летательных аппаратов топливом в полете. Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик системы управления ПАЗ для повышения уровня автоматизации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514978
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.05.2014
№216.012.c41b

Система регистрации сигналов электромагнитных устройств

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для регистрации сигналов электромагнитных устройств. Система регистрации состоит из измерительных преобразователей, коммутатора каналов, перепрограммируемого микропроцессора, энергонезависимой памяти. При этом в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515962
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.09.2014
№216.012.f155

Кресло космонавта

Изобретение относится к средствам обеспечения нормальной жизнедеятельности экипажа пилотируемого транспортного корабля, предназначенного для полетов на околоземную и окололунную орбиты и возвращения на Землю. Кресло содержит направляющую раму (1), подвижную платформу (2), вертикальный (3) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527603
Дата охранного документа: 10.09.2014
Показаны записи 1-10 из 27.
27.02.2013
№216.012.2bcc

Амортизатор одностороннего действия с регулируемой энергоемкостью

Изобретение относится к устройствам для гашения кинетической энергии движущегося объекта. Амортизатор содержит корпус и энергопоглощающий элемент с резцами. Корпус выполнен в виде храпового колеса с радиальными пазами, в которых закреплены П-образные резцы с заранее заданной шириной паза. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476739
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c37

Поверочный стенд

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для создания поверочных ударных импульсов, необходимых для осуществления контроля трактов измерения ударных ускорений. Поверочный стенд содержит груз с бойком, вертикальные направляющие, акселерометр и наковальню. При этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476846
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.39e3

Система аварийного спасения экипажа самолета методом катапультирования

Изобретение относится к области авиации, в частности к системе спасения экипажа самолета методом катапультирования. Система содержит пневмопривод, состоящий из агрегата питания, регулятора давления, механизма ввода парашюта и стреляющего механизма летчика. В пневмоприводе подвижный и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480380
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.06.2013
№216.012.4fb9

Газогенератор

Изобретение относится к аварийным надувным средствам спасения пилота и пассажира при посадке летательного аппарата. Газогенератор содержит пиротехнический заряд и баллон с газом. Входной и выходной каналы газового баллона перекрыты входной и выходной мембранами, которые через шайбы прижаты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486002
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.08.2013
№216.012.5fe3

Конус-датчик агрегата заправки топливом в полете

Изобретение относится к области авиации, в частности к конус-датчику агрегата заправки топливом в полете. Конус-датчик агрегата содержит корпус, шаровой шарнир, стабилизирующий аэродинамический конус. На корпус конуса установлен кожух, на передней стороне которого выполнены три кольцевых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490179
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.12.2013
№216.012.8855

Способ торможения катапультного кресла и система для его осуществления

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системе торможения катапультного кресла. Система торможения катапультного кресла содержит катапультное кресло со стабилизирующими телескопическими штангами и стабилизирующими парашютами. В конструкцию кресла дополнительно введены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500583
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8cc6

Мягкая оболочка скафандра и способ ее крепления к жестким узлам скафандра

Изобретение относится к авиационной и космической технике, а именно к мягкой оболочке скафандра и к способу ее крепления к жестким узлам скафандра. Мягкая оболочка состоит из внутренней герметичной и наружной силовой оболочек. Законцовка герметичной оболочки выполнена в виде формованного из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501721
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.05.2014
№216.012.c04d

Система управления подвесного агрегата заправки

Изобретение относится к авиационной технике, а именно - к подвесным агрегатам заправки (ПАЗ), обеспечивающим дозаправку летательных аппаратов топливом в полете. Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик системы управления ПАЗ для повышения уровня автоматизации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514978
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.05.2014
№216.012.c41b

Система регистрации сигналов электромагнитных устройств

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для регистрации сигналов электромагнитных устройств. Система регистрации состоит из измерительных преобразователей, коммутатора каналов, перепрограммируемого микропроцессора, энергонезависимой памяти. При этом в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515962
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.09.2014
№216.012.f155

Кресло космонавта

Изобретение относится к средствам обеспечения нормальной жизнедеятельности экипажа пилотируемого транспортного корабля, предназначенного для полетов на околоземную и окололунную орбиты и возвращения на Землю. Кресло содержит направляющую раму (1), подвижную платформу (2), вертикальный (3) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527603
Дата охранного документа: 10.09.2014
+ добавить свой РИД