Стенд для демонстрации положения модели самолета
STAND FOR DEMONSTRATING THE POSITION OF A PLANE MODEL

Изобретение относится к авиации, в частности к средствам для демонстрации, а именно к конструкциям для управления положением модели самолета, и может быть использована в качестве учебного оборудования в виде демонстрационных или выставочных стендов для привития первоначальных навыков управления моделью самолета, имитирующего положение самолёта в полете.
Известен «Тренажер для обучения управлению кордовой авиамоделью» (патент № SU 1672509 A1, МПК G09B 9/00, G09B 9/08, опубл. 23.08.1991), содержащий авиамодель, выполненную из прозрачного материала, шарнирно подвешенную на корпусе, соединенную посредством тяг, с ручкой управления и имеющую индикатор углового положения, выполненный в виде пары параллельных направляющих планок, на которых с возможностью свободного перемещения размещен шарик. При этом одна пара смежных концов направляющих планок установлена в авиамодели посредством шарнира с возможностью перемещения в вертикальной продольной плоскости авиамодели другой пары смежных концов, соединенных с авиамоделью посредством винтовой пары, состоящей из регулировочного винта и гайки.
Недостатками данной модели являются низкая наглядность процесса эксплуатации, поскольку управление положением авиамодели осуществляется непосредственным отклонением самой авиамодели с помощью ручки управления без имитации аэродинамического воздействия на элементы управления, а также в устройстве данной модели отсутствует возможность изменения положения самолета относительно вертикальной оси.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является «Тренажер для обучения управлению кордовой авиамоделью» (патент № RU 2716370 C1, МПК G09B 9/42, опубл. 11.03.2020 Бюл. №8), содержащий вентилятор, приводимый в действие электромотором, укрепленным на подставке. На ограждении вентилятора с помощью шарнира укреплена балка, на втором конце которой с помощью шарнира укреплен планер, похожий на летающую модель. Данная модель содержит традиционную кордовую систему управления, состоящую из кордов с ручкой управления, качалки и тяги.
Недостатком известного технического решения является низкая функциональная возможность управления авиамоделью только по крену и тангажу, и отсутствие руля направления, обеспечивающего управление авиамоделью по углу рыскания, что снижает функциональные возможности тренажера и качество привития навыков управления авиамоделью из за недостаточной наглядности управления авиамоделью, а в целом к снижению эффективности тренажера.
Решаемой технической задачей изобретения является создание эффективного стенда для демонстрации положения модели самолета путем повышения наглядности положения модели самолета, имитирующего самолет в полете, с одновременным повышением качества привития первоначальных навыков управления самолетом за счет расширения функциональных возможностей стенда.
Технический результат достигается тем, что в Стенде для демонстрации положения модели самолета, представляющем собой корпус, на котором расположен мотор с винтом, создающем набегающий поток воздуха, модель самолета, расположенная на шарнирной опоре подставки, ручка управления модели самолета, согласно которому, ручка управления модели самолета расположена в центральной части корпуса, введены экран, кресло пилота, ручка управления двигателем, педали, которые расположены на корпусе и прозрачная труба, внутри которой расположены мотор с винтом и модель самолета, а электронный комплекс расположен в корпусе, причем модель самолета выполнена в виде планера с рулевыми поверхностями, элеронами, рулями направления и рулями высоты, электронным комплексом, который состоит из приемника, передатчиков, контроллеров и набора сервоприводов, приводящих в движение элероны, руль направления и высоты, причем сервоприводы и приемник расположены в модели самолета и соединены с соответствующими рулевыми поверхностями планера с помощью торсионов, тяг и кабанчиков, соединенных проводами, проходящими через шарнирную опору подставки, с источником питания, кроме того, контроллеры и передатчики расположены в корпусе, при этом один передатчик соединен с приемником с помощью проводов через контроллер, который расположен в основании ручки управления модели самолета и педалей, расположенных в нижней части корпуса, другой передатчик соединен с контроллером, который расположен в основании ручки управления двигателем, которая расположена с правой стороны в корпусе, при этом передатчики выполнены соответственно с возможностью передачи сигнала о положении органов управления как на сервоприводы и регулятор оборотов двигателя, так и на компьютер, выход которого соединен со входом экрана, для вывода на экран изображения положения модели самолета, дублирующего его положение на стенде, экран при этом расположен над корпусом, а кресло пилота расположено посередине корпуса, за ручкой управления моделью самолета.
Новизна
Предлагаемое техническое решение позволяет создать эффективный
стенд для демонстрации положения модели самолета, позволяющий повысить наглядность положения модели самолета, имитирующего самолет в полете, с одновременным повышением качества привития первоначальных навыков управления самолетом путем введения органов управления моделью самолета по углу рыскания - отклонением педалей, введения ручки управления двигателем (РУД) - для управления скоростью набегающего потока. Таким образом, появляется возможность управления моделью по тангажу, крену и рысканию путем воздействия на органы управления самолетом: по крену и тангажу - отклонением ручки управления самолетом(РУС) «влево-вправо» и «на себя-от себя» соответственно, по рысканию - воздействием на педали, а введение экрана соединенного с компьютером, на котором в процессе работы стенда отображается анимационное изображение положения модели самолета, имитирующего самолет в полете позволяют в наибольшей степени повысить наглядность демонстрации положения модели самолета за счет расширения функциональных возможностей. А также эффективность работы стенда осуществлена за счет введения электронного комплекса, обеспечивающего управление моделью самолета, мотором с винтом, а также экраном.
Для пояснения технической сущности заявляемого технического решения рассмотрим чертежи:
Фиг. 1 - общий вид корпуса в изометрии,
Фиг. 2 - изображение крыла модели самолета
Фиг. 3 - изображение хвостовой части модели самолета
Фиг. 4 - общий вид стенда в изометрии,
Фиг. 5 - схема электронного комплекса,
Где:
1. Корпус
2. Мотор с винтом
3. Прозрачная труба
4. Модель самолета
5. Подставка с шарнирной опорой
6. Ручка управления модели самолета (РУС)
7. Педали
8. Ручка управления двигателя (РУД)
9. Приемник
10. Экран
11. Сервоприводы управления элеронами
12. Элероны
13. Торсионы
14. Сервопривод руля направления
15. Руль направления
16. Сервоприводы управления рулем высоты
17. Руль высоты
18. Тяги и кабанчики
19. Контроллер ручки управления модели самолета и педалей
20. Контроллер РУД
21. Передатчики
22. Регулятор оборотов двигателя
23. Компьютер
24. Кресло пилота
25. Провода
Стенд для демонстрации положения модели самолета состоит из корпуса 1, прозрачной трубы 3, внутри которой расположены мотор с винтом 2 и модель самолета 4, расположенная на шарнирной опоре подставки 5, при этом, ручка управления самолетом расположена в центральной части корпуса 1 и введены экран 10, кресло пилота 24, ручка управления двигателем 8, педали 7, и электронный комплекс, который расположен в корпусе 1, что позволяют расширить функциональные возможности, тем самым повышая наглядность положения модели самолета и качество привития первоначальных навыков управления, причем модель самолета 4 выполнена в виде планера, рулевых поверхностей: элеронов 12, руля направления 15 и руля высоты 17, электронный комплекс состоит из приемника 9, передатчиков 21, контроллеров 19, 20 и набора сервоприводов 11, 14,16, приводящих в движение элероны 12, руль направления 15 и высоты 17, контроллеры 19 и 20 и передатчики 21 расположены в корпусе 1, при этом приемник 9 соединен с одним передатчиком 21 с помощью проводов 25 через контроллер, который расположен в основании ручки управления модели самолета 6 и педалей 7, расположенных в нижней части корпуса, другой передатчик соединен с контроллером 20 и расположен в основании ручки управления двигателем 8, которая расположена с правой стороны в корпусе, при этом передатчики выполнены соответственно с возможностью передачи сигнала о положении органов управления как на сервоприводы и регулятор оборотов двигателя 22, так и на компьютер 23, выход которого соединен со входом экрана 10, для вывода на экран изображения положения модели самолета, дублирующего его положение на стенде, кроме того, экран расположен над корпусом, а кресло пилота 24 расположено посередине корпуса, за ручкой управления модели самолета 6.
Модель самолета 4 состоит из планера, внутри которого расположены приемник 9 и сервоприводы 11, 14, 16, которые соединены с соответствующими рулевыми (отклоняющимися) поверхностями планера: два сервопривода управления элеронами 11 соединены с элеронами 12 с помощью торсионов 13, сервопривод управления рулем направления 14 соединён с рулем направления 15 с помощью торсиона 13 и два сервопривода управления рулем высоты 16 соединены с поверхностями руля высоты 17 с помощью тяг и кабанчиков 18, соединенных проводами, проходящими через шарнирную опору подставки 5, с источником питания.
Стенд для демонстрации положения модели самолета работает следующим образом:
Перед началом использования модель самолета 4 находится в равновесном состоянии, двигатель 2 выключен. Работу мотора начинают с ручки управления двигателем 8, положение которой считывает контроллер РУД 20, расположенный в основании ручки 20, который посылает сигнал на регулятор оборотов двигателя 22. При достаточной скорости набегающего потока модель самолета 4 принимает положение, соответствующее положению самолета в крейсерском полете.
После создания достаточной скорости набегающего потока производят управление положением модели самолета 4 - ручкой управления модели самолета (РУС) 6. Пилот располагается в кресле 24 для возможности управления педалями 7, которые введены для управления по углу рысканья. Управление авиамоделью осуществляют воздействием на органы управления - ручки управления модели самолета РУС 6, которая расположена в центральной части корпуса 1 и педали 7. Сигнал о положении соответствующих органов управления с помощью электронного комплекса поступает на соответствующие сервоприводы 11, 14, 16, которые отклоняют соответствующие управляющие поверхности 12, 15, 17. При отклонении (РУС) 6 вправо или влево, контроллер 19 считывает положение РУС 6 и посылает сигнал на сервоприводы управления элеронами 11, которые отклоняют элероны 12 на угол, пропорциональный углу отклонения РУС 6 относительно нейтрального положения. Модель самолета 4 вследствие изменения аэродинамического момента меняет свое положение, а именно меняется угол крена. При отклонении РУС 6 «от себя» или «на себя» контроллер 19 считывает положение РУС 6 и посылает сигнал на сервоприводы управления рулем высоты 16, которые отклоняют руль высоты 17 на угол пропорциональный углу отклонения РУС 6 относительно нейтрального положения. При отклонении педалей 7 в направлении «правую ногу от себя» или «левую ногу от себя», контроллер 19 считывает положение педалей 7 и посылает сигнал на сервопривод управления рулем направления 14, который отклоняет руль направления 15 на угол, пропорциональный углу отклонения педалей 7 относительно нейтрального положения. В соответствие с положениями органов управления модель самолета 4 в потоке воздуха принимает новое положение.
Кроме приемника 9 сигналы от передатчиков 21, выполненных соответственно с возможностью передачи сигнала о положении органов управления как на сервоприводы 11,16, 14 и регулятор оборотов двигателя 22, так и на компьютер 23 который анализирует полученный сигнал и выводит на экран 10 изображение положения самолета 4, дублирующее его положение на стенде. Тем самым повышая наглядность демонстрации положения модели самолета на экране и привитие первоначальных навыков управления за счет расширения функциональных возможностей путем управления пилотированием и изменения положений модели, имитирующей самолет в полете, введенными органами управления.
Предлагаемое изобретения стенда для демонстрации положения модели самолета по своим технико-экономическим преимуществам, по сравнению с известными аналогами, позволяет повысить наглядность положения модели самолета, имитирующего самолет в полете, с одновременным повышением качества привития первоначальных навыков управления самолетом, за счет расширения функциональных возможностей путем введения органов управления моделью самолета по углу рыскания, ручки управления двигателем - для управления скоростью набегающего потока, т.е. появляется возможность управления моделью путем воздействия на органы управления самолетом: по крену и тангажу - отклонением ручки управления самолетом «влево-вправо» и «на себя-от себя» соответственно, по рысканию - воздействием на педали, а также электронного комплекса, упрощающего работу стендом и позволяющего повысить наибольшую наглядность и реалистичность управления моделью самолета посредством ввода экрана для изображения положения модели самолета, дублирующего его положение на стенде и позволяющего детально рассмотреть управление положением самолета в воздухе.