УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОЛЕТА САМОЛЕТА (ВАРИАНТЫ)

Устройство для визуализации траектории полета самолета
Область техиики
Полезная модель относится к средствам визуализации, связанным со сбрасыванием в полете жидких или газообразных веществ.
К самолетам здесь отнесены летательные аппараты с двигателями, питаемыми жидким топливом, в частности самолеты с винтовым и реактивным двигателем, вертолеты,мотодельтапланы.
Известны средства визуализации посредством пирофорного трассера (FR, заявка 2690411). Дороговизна ограничивает возможность использования этих средств.
Известна визуализация посредством дыма, смешиваемого с выхлопными газами двигателя (US, патент 3632067). Генератор дыма имеет несколько дымообразуюпдих головок, впрыскивающих жидкость в выхлопные газы двигателя. Головки генератора смонтированы внутри выхлопной трубы по ее окружности. Между дымообразующими головками расположены отражательные пластины, простирающиеся вдоль выхлопной трубы и уменьшающие турбулентность в трубе.
Сложность генератора ограничивает возможность его использования. Наиболее близкое известное устройство для визуализации траектории полета самолета (Информационная карта Morton Dyes Europe, GB - приложена вместе с ее переводом к материалам заявки) содержит средство нагрева жидкости для образования аэрозоля, по меньшей мере, одно сопло, установленное с возможностью образования дымообразного следа в атмосфере за самолетом относительно направления полета, и трубопровод или канал для транспортировки
/СJ/ // /
МПК-В64В1/16
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
этой жидкости, входной конец этого трубопровода или канала сообщен с источником жидкости, а выходной конец - с указанным сонлом. Устройство содержит также нобудитель расхода жидкости и средство управления, предназначенное для обеспечения принудительной подачи и выброса жидкости. При этом самолет оборудован двигателем, емкостью с топливом для этого двигателя и топливным насосом для перекачки этого топлива.
В известных устройствах предусматривается использование побудителя расхода дымообразующей жидкости,специально
предназначенного для этой цели. Вследствие этого усложняется и удорожается само устройство, что также ограничивает возможность его использования.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛП
f /  f V
/  7сУ
В основу полезной модели положено решение задачи исключения специальногопобудителярасходадля транспортировки
дымообразующей жидкости к соплу устройства путем обеспечения возможности использования для этого насоса для перекачки топлива, предназначенного для иснользования в силовой установке самолета.
Для решения этой задачи в устройстве для визуализации траектории полета самолета, содержащем средство нагрева жидкости для образования аэрозоля, по меньшей мере одно сопло, установленное с возможностью образования дымообразного следа в атмосфере за самолетом относительно направления полета, трубопровод или капал для транспортировки этой жидкости, в котором входной конец сообщен с источником жидкости, а выходной конец - с указанным соплом, побудитель расхода той же жидкости и средство управления, предназначенное для обеспечения принудительной подачи и выброса жидкости, нричем самолет оборудован двигателем, емкостью с топливом для двигателя и топливным насосом для перекачки этого топлива, согласно с полезной моделью побудителем расхода жидкости.
предназначенной для образования аэрозоля, является указанный тонливный насос, предназначенный для нерекачки топлива, а входной конец трубопровода или канала для транспортировки этой жидкости подключен к выходу этого топливного насоса.
В одном из вариантов полезной модели побудителем расхода жидкости, предназначенной для образования аэрозоля, является топливный насос, предназначенный для перекачки топлива из одной топливной емкости в другую топливную емкость, а входной конец трубопровода или канала для транспортировки указанной жидкости подключен к выходу этого топливного насоса.
Одновременно с перекачкой топлива из одной топливной емкости в другую топливную емкость для последующей подачи топлива в двигатель осуществляется транспортировка части перекачиваемого указанным насосом топлива к соплу устройства в качестве жидкости для образования аэрозоля с использованием этого насоса для перекачки этой жидкости.
В другом вариантеполезной модели побудителем расхода
жидкости, предназначенной для образования аэрозоля, является топливный насос, предназначенный для перекачки топлива из топливной емкости в магистраль питания двигателя, а входной конец трубопровода или канала для транспортировки указанной жидкости подключен к выходу этого топливного насоса.
Одновременно с перекачкой топлива из топливной емкости в магистраль питания двигателя осуществляется транспортировка части перекачиваемого указанным насосом топлива к соплу устройства в качестве жидкости для образования аэрозоля с использованием насоса для перекачки этой жидкости.
В еще одном варианте полезной модели побудителем расхода жидкости, предназначенной для образования аэрозоля, является топливный насос, имеющий привод от указанного двигателя и предназначенный для перекачки топлива в форсунки камеры сгорания этого двигателя, а входной конец трубопровода или канала для
6W
транспортировки указанной жидкости подключен к выходу этого топливного насоса.
Одновременно с перекачкой топлива в форсунки камеры сгорания двигателя осуществляют транспортировку части перекачиваемого указанным насосом топлива к соплу устройства в качестве жидкости для образования аэрозоля с использованием насоса для перекачки этой жидкости.
В этом же варианте полезной модели возможно, что входной конец трубопровода или канала для транспортировки указанной жидкости подключен к выходу топливного насоса, имеющего привод от двигателя и предназначенного для перекачки топлива в форсунки камеры сгорания этого двигателя посредством магистрали приводного топлива, предназначенной для питания гидравлического привода топливного насоса, предназначенного для перекачки топлива из одной топливной емкости в другую или - из топливной емкости в магистраль питания двигателя.
В этом случае осуществляют транспортировку указанным насосом топлива к соплу устройства в качестве жидкости для образования аэрозоля одновременно с перекачкой топлива, предназначенного для питания гидравлического привода другого топливного насоса. При этом статическое давление данной жидкости равно статическому давлению топлива, используемого для привода другого насоса.
В еще одном другом варианте полезной модели побудителем расхода жидкости, предназначенной для образования аэрозоля, является топливный насос, предназначенный для перекачки топлива в форсунки форсажной камеры сгорания, а входной конец трубопровода или канала для транспортировки указанной жидкости подключен к выходу этого топливного насоса.
Одновременно с перекачкой топлива в форсунки форсажной камеры сгорания реактивного движителя осуществляют транспортировку части перекачиваемого указанным насосом топлива к соплу устройства в качестве жидкости для образования аэрозоля с использованием насоса для перекачки этой жидкости.
Предпочтительно, если в каждом из указанных устройств средство управления включает в себя перекрывное устройство с гидроприводом, установленное в трубопроводе или канале для транспортировки указанной жидкости, перекрывное устройство с электроприводом, установленное влиниикомандного
давления,посредством которой гидропривод указанного перекрывного устройства сообщен со входом этого перекрывного устройства, и электропереключатель, включенный в цепь, связываюпдую источник электропитания с электроприводом указанного перекрывного устройства в линии командного давления.
При срабатывании электропереключателя по сигналу начала или прекращепия образования дымообразного следа срабатывает электропривод перекрывного устройства, вызывающий, соответственно, открытие или закрытие этого перекрывного устройства, что ведет также к открытию или закрытию гидроприводного перекрывного устройства.
Любое из патентуемых устройств может быть снабжено средством для окраски дымового следа, включающим в себя, по меньшей мере, одну емкость с жидким красителем и инжекционный смеситель, который установлен в трубопроводе или канале транспортировки указанной жидкости на его участке между перекрывным устройством и соплом и сообщен с емкостью с жидким красителем посредством линии подачи жидкого красителя.
Смешение жидкости для образования аэрозоля перед ее выбросом в атмосферу с красителем ведет к соответствующей окраске дымообразного аэрозольного следа за самолетом.
При этом во многих случаях целесообразно, чтобы емкость с красителем была сообщена с атмосферой вне самолета линией дренажанаддува емкости и снабжена инерционным клапаном, установленным в этой линии дренажа-наддува с возможностью перекрытия ее при нулевой и отрицательных перегрузках, и заборником жидкого красителя, который выполнен и установлен с возможностью перемещения или
изменения формы и забора жидкого красителя при отрицательных перегрузках.
При таком выполнении емкости с жидким красителем дымообразный след с окраской осуществляется также и при нулевой или отрицательных перегрузках.
Па фиг. 1 представлено патентуемое устройство согласно полезной модели на самолете с реактивными двигателями,схема в плане.
На фиг. 2 представлено патентуемое устройство согласно полезной модели на самолете с винтовыми движителями, схема в плане.
На фиг. 3 представлено патентуемое устройство согласно полезной модели на самолете с винтовым движителем, схема вид сбоку.
ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Приведенное далее описание примеров устройств со ссылками на позиции указанных выше чертежей не ограничивает возможности реализации подобных устройств на иных объектах с иным выполнением соответствующих элементов. Приведенные примеры служат лишь для иллюстрации возможности осуществления полезной модели.
Патентуемое устройство содержит средство нагрева жидкости для образования аэрозоля и, по меньшей мере, одно сопло 1(фиг. 1) или 2(фиг. 2 и 3), установленное с возможностью образования дымообразного следа в атмосфере за самолетом 3(фиг. 1) или 4(фиг. 2 и 3) относительно направления полета. Устройство содержит также трубопровод или канал 5 (фиг. 1) или 6 (фиг. 2 и 3) для транспортировки жидкости, обеспечивающей образование аэрозоля. Входной конец канала или
ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ
СВЕДЕНИЯ,
ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
трубопровода 5,6 соединен с источником этой жидкости. Выходной конец трубопровода или канала 5,6 соединен с соплом 1,2 соответственно.
Самолеты 3 и 4 оборудованы двигателями 7 и 8 соответственно. В описываемом конкретном примере самолет 3 оборудован топливными емкостями 9 и 10, а самолет 4 - топливными емкостями 11 и 12. Топливо в этих емкостях предназначено для питания двигателей 7 или 8.
На самолетах 3 и 4 имеются топливные насосы для перекачки топлива.
На самолете 3 установлены:
-топливный насос 13 для перекачки топлива из топливной емкости 9 в топливную емкость 10;
-топливный насос 14 для перекачки топлива из топливной емкости 10 в магистраль 15 питания двигателя 7;
-топливный насос 16 для нерекачки топлива из магистрали 15 в камеру сгорания (не показана) двигателя 7;
-топливный насос 17 для перекачки топлива из магистрали 15 в форсажную камеру сгорания (не показана) реактивного движителя.
В описываемом примере топливные насосы 13 и 14 выполнены с гидроприводами (не показаны), которые подключены к выходу топливного насоса 16, имеющего привод от двигателя , посредством магистрали 18 приводного топлива.
На самолете 4 установлен топливный насос 19 для перекачки топлива из топливных емкостей 10 и 11 в двигатель 8.
В описываемых конкретных примерах выполнения средством нагрева жидкости для образования аэрозоля являются выхлопные газы двигателя.
На самолете 3 таким средством являются выхлопные газы за реактивным соплом 20.
На самолете 4 таким средством являются газы за выхлопным патрубком 21.
,,
источником этой жидкости посредством трубопровода 22 на самолете 3 или трубопровода 23 на самолете 4.
На самолете 3 трубопровод 2Е может быть подключен к выходу топливного насоса 13, либо к выходу топливного насоса 14, либо к выходу топливного насоса 16, либо к выходу топливного насоса 17. При этом трубопровод 2Я может быть частью трубопровода 24, магистрали 15, или трубопровода 18, или трубопровода 25, соответственно.
На самолете 4 трубопровод 23 подключен к выходу топливного насоса 19, являясь частью магистрали 26.
В каждом из перечисленных случаев побудителем расхода жидкости для образования аэрозоля является тот топливный насос, к выходу которого подключен трубопровод 22 или 23.
В описываемых конкретных примерах выполнения каждое устройство для визуализации траектории полета самолета содержит средство управления в виде перекрывного устройства 27 с гидроприводом, перекрывного устройства 28 с электроприводом и электропереключателя 29. Перекрывное устройство 27 установлено в трубопроводе или канале 5,6. Нерекрывное устройство 28 установлено в трубопроводе 30 линии командного давления, посредством которой гидропривод перекрывного устройства 27 сообщен с трубопроводом или каналом 5,6 перед входомперекрывногоустройства 27.
Электропереключатель 29 включен в цепь, связывающую источник 31 электропитания с электроприводом перекрывного устройства 28.
Описываемые устройства снабжены средством окраски дымового следа. Это средство включает в себя емкость 32 с жидким красителем и инжекционный смеситель 33, установленный в трубопроводе 5,6 транспортировки жидкости для образования аэрозоля между перекрывным устройством 27 и соплом 1. Пассивный вход инжектора 33 сообщен с емкостью 32 трубопроводом 34 линии подачи жидкого красителя. Емкость 32 сообщена наджидкостной частью с атмосферой вне самолета посредством трубопровода 35 линии дренажа-наддува. Емкость 32 снабжена также инерционным клапаном (не показан).
установленным в трубопроводе 35 или в самой емкости с возможностью перекрытия указанной линии дренажа-наддува при нулевой и отрицательной перегрузке. Емкость 32 снабжена также заборником 36 жидкого красителя. Заборник 36 выполнен и установлен с возможностью перемещения или изменения формы и забора жидкого красителя при отрицательных перегрузках. В трубопроводе 34 установлено перекрывное устройство 37 с электроприводом.
Визуализация траектории полета самолета происходит в результате образования дымообразного следа за самолетом относительно направления его полета. Аэрозоль образуется вследствие выброса из сопла 1 или 2 жидкости, образующей аэрозоль. В качестве такой жидкости используется топливо для двигателя самолета. Это может быть бепзин, используемый в двигателях с искровым зажиганием, или керосин, используемый в реактивных двигателях.
В качестве жидкого красителя может быть использовано дизельное топливо и красители фирмы Morton International LTD, описанные в информационной карте, приложенной к данной заявке.
Указанное топливо подается одним из указанных топливных насосов по трубопроводу 5 или 6 для транспортировки аэрозолеобразующей жидкости и выбрасывается через сопло 1 или 2 в атмосферу. Выбрасываемое жидкое топливо рассеивается в высокоскоростном потоке выхлопных газов до очень малых капель и, нагревшись, испаряется. Под воздействием окружающего холодного воздуха пар конденсируется с образованием дымообразного аэрозольного следа за самолетом относительно направления полета. Сопло 1 или 2 располагается таким образом, чтобы жидкое топливо поступало в струю горячего газа. При этом должно быть обеспечено распыление капель до минимальной дисперсности.
Струя горячего газа, в частности, выхлопного потока двигателя должна иметь температуру не ниже 90-100 С.
Использование топливного насоса из состава топливной системы самолета помимо исключения необходимости в специальном насосе
обеспечивает эффективное диспергирование топлива при выбросе его из сопла 1 или 2.
Использование этих насосов обеспечивает также эффективное подмешивание жидкого красителя к жидкому топливув
ипжекционном смесителе 33.
Может быть осуществлен предварительный подогрев жидкого топлива до выброса его из сопла 1 или 2 при помощи специального нагревателя (не показан) или тепловым контактом трубопровода 5,6 с горячими частями двигателя 7,8 соответственно.
Начало создания дымообразного следа за самолетом может быть инициировано воздействием на электропереключатель 29. Подключение электроприводов перекрывных устройств 28 и 37 к источнику электропитания приводит к их открытию. В результате перекрывное
устройство 27 открывается и на входы инжекционного смесителя 33
поступает жидкое топливо из трубопровода 22 жидкий краситель из емкости 32. Смесь этих жидкостей выбрасывается из сопла 1 или 2, обеспечивая соэдание дымообразного следа нужной окраски.
При отключении электроприводов перекрывных устройств 28 и 37
они закрываются, отключая сопло 1 или 2 от трубопровода 22 емкости 32.
Заборник 36 благодаря наличию в нем шарнира (не показан) или выполнения его гибким с грузом на конце всегда расположен входным отверстием в части емкости 32, содержащей жидкий краситель.
В качестве средства нагрева жидкости может быть, например, электрический или иной известный нагреватель, охватывающий трубопровод для транспортировки жидкости. Аэрозолеобразующая жидкость может выбрасываться в атмосферу путем, например, эжектирования ее  потоком газа из специального компрессора или иного источника сжатого, лучше всего горячего газа.
Средство управления может быть выполнено также с использованием любых других известных устройств подобного назначения.
или 2,5
Z. Описанные примеры не исключают других форм реализации патентуемого решения, охарактеризованного в приведенной далее формуле.
id