БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ СТЕНД ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО МЕТАНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
BALLISTIC BENCH FOR HIGH-SPEED THROW OF SOLID BODIES WHEN TESTING POWER PLANTS OF AIRCRAFTS

Изобретение относится к области авиастроения и обеспечения безопасности полетов и может быть использовано для исследования ударного взаимодействия элементов конструкции летательного аппарата и его силовой установки с твердыми (посторонними) предметами и мелкими птицами.
Более близким по технической сущности к заявленному изобретению является устройство для заброса птиц и других посторонних предметов при испытаниях летательных аппаратов (патент России от 28.12.2010 г. №2452931, МПК7 G01M 7/08). Устройство содержит ствол, ресивер с предохранительным клапаном, затвор, гильзу, лафет, блок управления и рампу баллонного сжатого газа.
Недостатком известного устройства является низкая технологичность при проведении испытаний, которая заключается в увеличении времени прицеливания при подготовке к выстрелу при проведении серии испытаний, ограниченный спектр номенклатуры объектов испытаний, а также недостаточный уровень обеспечения безопасности.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение технологичности при испытании силовых установок, сокращение времени на подготовку к выстрелу при проведении серии испытаний, повышение уровня безопасности, а также проведение испытания для всей номенклатуры элементов конструкции силовых установок, подвергающихся баллистическому удару твердыми предметами в эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный баллистический стенд для высокоскоростного метания твердых тел при испытаниях силовых установок летательных аппаратов, содержащий основание, лафет с метательной установкой содержащей механизм спуска, баллонную рампу, мишенную обстановку, последовательно соединенные блок регистрации и пульт управления, второй выход которого соединен с механизмом спуска дополнительно введены, установленная с одной стороны основания платформа, на которой размещен лафет с метательной установкой, снабженный механизмом перемещения вдоль оси, перпендикулярной к продольной оси лафета, а на противоположной стороне - бронешкаф, в котором размещена мишенная обстановка, платформа и бронешкаф снабжены механизмами перемещения их в вертикальной плоскости, при этом третий, четвертый и пятый выходы пульта управления соединены с входами механизмов перемещения платформы, лафета и бронешкафа соответственно. Указанный технический результат также достигается тем, что бронешкаф содержит каркас, выполненный в форме жесткого параллелепипеда, одна грань которого открыта, остальные грани снабжены съемными стенками с запорными устройствами, по меньшей мере, в одной из боковых стенок выполнен вырез, в котором установлено бронестекло, на задней стенке с внутренней стороны установлен пулеулавливатель.
Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введены, установленная с одной стороны основания платформа, на которой размещен лафет с метательной установкой, снабженный механизмом перемещения вдоль оси, перпендикулярной к продольной оси лафета, а на противоположной стороне - бронешкаф, в котором размещена мишенная обстановка, платформа и бронешкаф снабжены механизмами перемещения их в вертикальной плоскости, при этом третий, четвертый и пятый выходы пульта управления соединены с входами механизмов перемещения платформы, лафета и бронешкафа соответственно, а также в том, что бронешкаф содержит каркас, выполненный в форме жесткого параллелепипеда, одна грань которого открыта, остальные грани снабжены съемными стенками с запорными устройствами, по меньшей мере, в одной из боковых стенок выполнен вырез, в котором установлено бронестекло, на задней стенке с внутренней стороны установлен пулеулавливатель.
При испытаниях на ударную стойкость элементов конструкции силовой установки к воздействию посторонних предметов, локальное наведение ствола метательной установки в точку прицеливания осуществляется при помощи механизмов вертикального перемещения платформы с лафетом и механизма поперечного перемещения лафета с метательной установкой. При проведении серии испытаний, когда необходимо менять точку прицеливания на объекте, время подготовки к выстрелу сокращается за счет перемещения ствола относительно одной из плоскостей при этом другие настройки в корректировке не нуждаются.
Конструкция бронешкафа, грани которого снабжены съемными стенками, позволяет использовать в качестве объектов испытаний большую номенклатуру элементов силовых установок, включающую все типоразмеры лопаток компрессоров низкого и высокого давления газотурбинных двигателей, в том числе различные лопасти воздушных винтов, размер которых может в несколько раз превышать размеры бронешкафа, а также обеспечивает безопасность при проведении испытаний.
При размещении объекта испытаний, например лопасти, в бронешкафу имеющего габаритные размеры больше размеров бронешкафа, снимаются верхняя или нижняя стенка. Высота установка бронешкафа варьируется при помощи устройства вертикального перемещения исходя из размеров объекта испытаний таким образом, чтобы зона обстрела находилась на уровне, обеспечивающем удобство при проведении испытаний. Безопасность обеспечивается по средствам установки на задней стенке с внутренней стороны бронешкафа пулеулавливателя, который поглощает кинетическую энергию метаемых элементов и снижает вероятность рикошета метаемых элементов и их фрагментов в сторону линии выстрела.
Этим достигается указанный в изобретении технический результат.
Структурная схема баллистического стенда приведена на чертеже, где обозначено:
1.1 - механизм вертикального перемещения бронешкафа; 1.2 - механизм вертикального перемещения платформы; 2 - бронешкаф; 3 -платформа; 4 - метательная установка; 5 - лафет; 6 - механизм поперечного перемещения лафета; 7 - основание; 8 - ресивер с механизмом спуска; 9 - блок регистрации; 10 - пульт управления; 11 - баллонная рампа.
Назначение механизмов вертикального перемещения бронешкафа 1.1, платформы 1.2 и механизма поперечного перемещения лафета 7 ясно из названия.
Механизмы вертикального перемещения бронешкафа 1.1 и платформы 1.2 могут быть выполнены, например, в виде подъемного устройства «ножничного типа» [URL https://ru.wikipedia.org/wiki/Ножничный_подъемни к дата обращения 01.10.2019], содержащего пару шарнирно-рычажных механизмов, два шарнирно соединенных пересекающихся рычага и электромеханический привод раздвижения рычагов.
Механизма поперечного перемещения лафета 7 может быть выполнен в виде модуля линейного перемещения на рельсовых направляющих СТМ-2/С ТМУ-2 [URL http://www.servotechnica.ru/catalog/type/brand/serie/index.pl?id=72 дата обращения 1.10.2019] с реверсивным электродвигателем [URL https://www.ngpedia.ru/id612690p1.html дата обращения 01.10.2019].
Бронешкаф 2 предназначен для размещения мишенной обстановки и повышения уровня безопасности при проведении испытаний. Бронешкаф 2 состоит из жесткого каркаса, все грани которого кроме передней, закрыты съемными бронированными стенками, оборудованными запорными устройствами. Съемные бронированные стенки могут крепиться на внутренних врезных навесах [URL http://metalvis.ua/catalog/c-connecting-elements-for-furniture/prod-3m000-1087000620012-petlja-universalnaja.html дата обращения 02.10.2019]. Запорное устройство исключает возможность открытия бронешкафа при испытаниях, и может быть представлено торцевым шпингалетом [URL https://voronezh.tbmmarket.ru/dvernye-komplektuyuschie/zamki-i-fumitura/shpingalety/388354/?cm_id=922754630_45644169345_219460080195_pla293946777986_c_lo4_g_&gclid =CjwKCAjwldHsBRAoEiwAd0JybcyC74BGX18N0qZsGJjWV3WP2QSSZVB93 vgYLtCGIfWXlAr9lFMZLxoC8NkQAvD_BwE дата обращения 02.10.2019]. В одной из боковых стенок выполнен вырез, в котором установлено бронестекло, в качестве которого может быть использовано стекло с классом защиты Бр 1 [ГОСТ 30826-2014 Библиографическая запись. Стекло многослойное. Технические условия (с Поправкой). [Текст]. - Москва: ИПК Изд-во стандартов, 2016 - 24 с.], для наблюдения за процессом баллистического удара метаемого тела и объекта испытаний. Пулеулавливатель, предназначен для поглощения кинетической энергии метаемых тел при стрельбе, снижения вероятности рикошета осколков метаемых тел и объекта испытаний в сторону метательной установки 4. В качестве материала пулеулавливателя может быть использован пенополиуретан эластичный [ТУ 2254-001-70465083-2016 Пенополиуретан эластичный. [Текст] - ОАО «Европласт», 2016].
Баллистический стенд работает следующим образом.
Объект испытаний размещается и закрепляется внутри бронешкафа 2. Установка бронешкафа 2 и платформы 3 на заданную высоту осуществляется оператором визуально согласно программы испытаний. Оператор при помощи тумблера расположенного на пульте управления 10 приводит в действие электромеханический привод раздвижных рычагов, который является исполнительным механизмом устройств вертикального перемещения 1.1, 1.2 и обеспечивает перемещение вверх и вниз относительно вертикальной плоскости бронешкафа 2 и платформы 3.
Прицеливание осуществляется совместным перемещением платформы 3 и лафета 5 с метательной установкой 4.
После установки платформы 3 с лафетом 5 на необходимую высоту оператор выставляет ствол метательной установки 4 вдоль оси перпендикулярной к продольной оси лафета 5 при помощи механизма поперечного перемещения 6, реверсивный двигатель которого приводится в действие тумблером, расположенным на пульте управления 10.
Стенд готов к производству выстрела.
Выстрел производится оператором. При нажатии кнопки на пульте управления 10 происходит включение блока регистрации 9 и открытие крана K2, что приводит к срабатыванию ресивера с механизмом спуска 8. Воздух из ресивера поступает в ствол метательной установки 4, где под действием перепада давления осуществляется разгон метаемого тела. После соударения с объектом испытаний метаемое тело или его осколки движутся по измененной траектории к задней стенке бронешкафа 2, где их энергия гасится в пулеулавливателе.
Перед производством следующего выстрела для изменения точки прицеливания, достаточно переместить платформу 3 с лафетом 5 на котором расположена метательная установка 4 вверх или вниз относительно вертикальной плоскости при помощи тумблера на пульте управления 13 и повторить выстрел.