СТЕНД ДЛЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ОБУЧЕНИЯ ПИЛОТОВ

Использование: в области авиационной техники. Сущность изобретения:
1. Стенд для аэродинамических испытаний летательных аппаратов и тренировки пилотов, содержащий летательный аппарат, платформу, отличающийся тем, что имеет систему тросов со встроенными динамометрами для расчетного определения реальных параметров движений аппарата и систему страховочных тросов, блокирующих движения, вызванные ошибками управления или дефектами конструкции.
2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что для смягчения ударов при посадке, платформа выполняется подпружиненной.
3. Стенд по п.2, отличающийся тем, что для аппаратов нуждающихся в полете во встречном потоке воздуха, например, автожиров или безмоторных аппаратов, платформа выполняется подвижной.
4. Стенд по п.2, отличающийся тем, что для исключения влияния земли платформа выполняется решетчатой и устанавливается на вышке.
Известен способ стендового испытания ракет и стенд для его реализации
(RU 2004108810/28; 24.03.2004). Сущность изобретения:
закрепляют ракету с возможностью углового перемещения относительно ее центра масс. Обеспечивают ракете поперечную угловую устойчивость упругим закреплением в поперечном угловом направлении. Прикладывают относительно центра масс
поперечный импульс силы путем срабатывания того или иного реального узла или элемента ракеты. Поперечную угловую жесткость упругого закрепления и положение центра масс ракеты определяют для момента времени, в который происходит срабатывание того или иного узла или элемента ракеты на траектории. Причем поперечную угловую жесткость упругого закрепления выбирают из условия равенства аэродинамического стабилизирующего момента, действующего на траектории на ракету, моменту упругих сил относительно центра масс ракеты при единичных углах отклонения ракеты на траектории и стенде соответственно. Стенд состоит из шарнира для закрепления ракеты, стабилизатора поперечной угловой устойчивости, выполненного в виде узла упругого закрепления ракеты в поперечном угловом направлении, и системы контроля углового движения ракеты, выполненной в виде скоростных кино - и/или видеокамер и фоновых экранов с нанесенной на них контрастной разметкой.
Недостатки:
Для очень узкой группы летательных аппаратов, часть движений аппарата исключается из рассмотрения, некоторые движения частично компенсируются, поэтому комплексная отработка изделия невозможна, при анализе результатов возможны ошибки.
Известен стенд для натурных испытаний летательного аппарата (RU 99112287/28; 1999.06.09). Стенд содержит основание и устройство для вывешивания испытуемого летательного аппарата (ЛА) над основанием. Последнее выполнено в виде опоры, одним концом прикрепленной к основанию, а другим концом с помощью двухстепенного шарнира соединенной со средней частью рычага. ЛА установлен в раме, охватывающей его по периметру в горизонтальной плоскости с возможностью качания в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной плоскости симметрии ЛА. Рама закреплена с помощью второй пары цапф на концах скобы с возможностью качания вокруг продольной оси ЛА. Скоба закреплена на одном конце упомянутого рычага при помощи гибкой связи, расположенной на вертикальной оси ЛА, проходящей через центр его тяжести. На другом конце этого рычага закреплен груз, выполненный уравновешивающим рычаг с закрепленными на нем вышеупомянутыми скобой и рамой. На опоре шарнирно закреплен предохранительный упор, кинематически или электромеханически связанный с рамой, скобой и ЛА, ограничивающий угол качания рычага. Предложенное устройство направлено на повышение эффективности проведения натурных испытаний и обучения экипажей
Недостатки:
Сложен в настройке, трудно анализировать полученные результаты, отделяя ошибки системы управления аппарата от ограничений элементов стенда, при резких движениях аппарата возможна поломка элементов стенда, при переходе к аппарату с другими габаритными размерами часть деталей стенда надо изготавливать заново.
В качестве прототипа используем стенд для аэродинамических испытаний сверхлегких летательных аппаратов (RU 93008380/11; 1993.02.11). Стенд для аэродинамических испытаний сверхлегких летательных аппаратов содержит мачту с системами крепления объекта испытаний и задания угла атаки, установленными на транспортном средстве, датчики усилий и регистратор сигналов. Над транспортным средством шарнирно установлен аэродинамический экран в виде откидной площадки. Мачта размещена над экраном. На силовых элементах летательного аппарата установлены тензодатчики, связанные с регистрирующей аппаратурой.
Недостатки:
Часть движений аппарата исключена из рассмотрения, другие движения обусловлены стендом, есть движения комплексные, когда невозможно разделить перемещение аппарата и стенда. При анализе результатов возможны ошибки, широкий круг недостатков аппарата после таких испытаний не может быть выявлен.
Задачами изобретения являются создание простого и эффективного стенда для аэродинамических испытаний летательных аппаратов различных схем и тренировки пилотов с целью повышения безопасности полетов, снижения стоимости испытаний летательных аппаратов и обучения пилотов.
На фиг.1 изображен Стенд для аэродинамических испытаний летательных аппаратов и тренировки пилотов (отработка взлета на вертолете).
1 - летательный аппарат, 2 - платформа, 3 - трос со встроенным динамометром для расчетного определения высоты, скорости подъема, 4 - страховочные тросы.
В кабину выводятся взамен реальной высоты и скорости подъема обработанные показания с динамометра. Страховочные тросы подпружинены.
Пилот выполняет подъем на заданную высоту, затем производит посадку. При ошибках посадка может произойти досрочно, жестко, но благодаря небольшой высоте и страховочным тросам аппарат не может быть поврежден.
Точки противоположные направлениям движения, тросами соединяются с динамометрами, другие концы которых крепятся к платформе или к мачтам, жестко установленным на периметре платформы. Показания динамометров пересчитываются в параметры движения, такие как путь, высота, скорость и другие. Длина и точки крепления страховочных тросов не позволяют аппарату опрокинуться, напороться на мачту или выйти за пределы платформы.
По реальным методикам пилот выполняет взлет, затем горизонтальный полет и посадку. На пульте управления пилот видит параметры движения, соответствующие реальному полету (высота, скорость, пройденный путь и т.д.).
Аппарат в это время зависает на небольшой высоте над платформой. При ошибках управления, дефектах конструкции аппарат опускается на платформу, откуда через некоторое время взлет может быть повторен.