ВОЗДУШНО-ТРАНСПОРТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ И РАЗГРУЗКИ ЖИДКОСТЕЙ

Настоящая полезная модель относится к воздушно-транспортному устройству для загрузки и разгрузки жидкостей, которое включает в себя соответствующий резервуар, подсоединенный, закрепленный или подвешенный на вертолете или любом другом летательном аппарате, содержащий нижний люк для загрузки и разгрузки со средствами открытия и закрытия нижнего люка и вакуумный или нагнетательный насос, встроенный в резервуар.
Настоящая полезная модель может быть применена при строительстве воздушно-транспортных резервуаров для различных жидкостей и предназначена главным образом для решения задач по тушению пожаров, гидропосеву, окуриванию, сбросу с воздуха антифриза или других жидкостей, а также для иных воздушных работ.
Уровень техники
Из уровня техники известны устройства для загрузки и разгрузки жидкостей, которые подвешивают к вертолетам или другим летательным аппаратам.
В частности в патенте на изобретение Российской Федерации №2197308 С2, дата публикации - 27.01.2003, раскрыто устройство пожаротушения с вертолета или другого летательного аппарата, состоящее из резервуара для загрузки, соединенного с всасывающим насосом, который втягивает воздух вовнутрь резервуара во время загрузки воды с целью облегчить процесс заполнения.
В этом случае для заполнения резервуара вертолет или другой летательный аппарат должен спуститься на такую высоту, при которой нижний люк загрузочного резервуара был бы погружен в воду, чтобы всасывание, производимое всасывающим насосом, облегчало бы поступление воды внутрь резервуара вплоть до закрытия его люка посредством соответствующего клапана.
Этот способ загрузки является довольно медленым, а поступление жидкости в резервуар зависит от всасывающей способности всасывающего насоса.
Кроме того, данный тип устройств имеет и другие недостатки, связанные с типом клапана, используемого для открытия и закрытия нижнего люка загрузки и разгрузки.
В вышеуказанном патенте на изобретение используется задвижной клапан, который не совсем подходит для данных условий и для обеспечения герметичности резервуара, а также для равномерного распределения жидкости при различных уровнях открытия клапана.
В международной заявке на патент, номер публикации - WO 2008/071825 А2, дата публикации - 19.06.2008, раскрыт вертолетный ковш для борьбы с пожарами, который содержит гибкий резервуар соединенный с заправочным насосом, и оборудован датчиком определения расстояния до воды и датчиком автоматической остановки при касании вертолетного ковша воды, складывая его, открывая и закрывая загрузочные затворы посредством системы тросов.
Данный вертолетный ковш имеет те же недостатки, что и устройство по предыдущему патенту, заключающиеся в большом количестве времени, необходимом для загрузки жидкости и использования гибкого резервуара, как ввиду риска его поломки, так и ввиду сложности определения загрузки количества жидкости, которая должны быть постоянной, и установленной в данном случае посредством датчиков максимального и минимального уровней.
Кроме того, данный вертолетный ковш имеет недостатки, связанные с безопасностью во время полета, так как при его транспортировки пустым он сильно поднимается вверх, что может привести к риску столкновения с хвостовым винтом.
Еще одним недостатком является необходимость проведения загрузки в местах с довольно большой глубиной воды, а также то, что верхняя часть вертолетного резервуара является открытой, что может привести к потере части воды из во время транспортировки.
Раскрытие полезной модели
Одной из задач настоящей полезной модели является обеспечение герметичности закрытия люка без ненужных потерь воды и правильность распределения жидкости во время разгрузки вне зависимости от степени открытия нижнего люка.
Другой задачей настоящей полезной модели является минимизация времени, необходимого для проведения загрузки жидкости в резервуар и предопределение желаемого количества жидкости для каждой загрузки в резервуар еще до начала самой загрузки.
Также задачами настоящей полезной модели являются достижение загрузки резервуара в зонах с малой глубины воды, способствование вертикальной загрузке воды без необходимости поворачивать резервуар горизонтально, предотвращение потери воды в полете и повышение безопасности полета.
Другой задачей настоящей полезной модели является возможность поступления давления вовнутрь резервуара во время разгрузки жидкости для продвижения ее к выходу или внешнему рукаву, в особенности, когда устройство находится на земле при проведении тушения пожаров, окуривания и иных подобных работ.
Кроме того, задачей настоящей полезной модели является обеспечение встраиваемости, вакуумного или нагнетательного насоса в заявляемое устройство, а также обеспечение автономности и компактности заявляемого устройства, требующего для функционирования только внешнее питание (электрическое, пневматическое или гидравлическое).
Технический результат настоящей полезной модели заключается в устранении вышеуказанных недостатков.
Воздушно-транспортное устройство для загрузки и разгрузки жидкостей, в соответствии с настоящей полезной моделью, включает в себя резервуар, подсоединенный, закрепленный или подвешенный к вертолету или любому другому летательному аппарату. Резервуар содержит нижний люк загрузки и разгрузки, снабженный средствами открытия и закрытия нижнего люка, и вакуумный нагнетательный насос, встроенный в резервуар. Устройство включает средства управления вакуумным или нагнетательным насосом и создания вакуума внутри резервуара в его закрытом положении перед загрузкой жидкости или создания пониженного переменного давления, заданного в соответствии с необходимым количеством жидкости для загрузки в резервуар. Нижний люк загрузки и разгрузки включает периметральное основание и клапан открытия и закрытия, состоящий из центральной части и периферийной части. Клапан открытия и закрытия расположен внутри резервуара, соединен со средствами открытия и закрытия нижнего люка и установлен на вертикальных направляющих средствах с возможностью вертикального перемещения между нижним закрытым положением, в котором периферийная часть клапана расположена сверху на периметральном основании нижнего люка, и верхним открытым положением, в котором клапан расположен на расстоянии от периметрального основания и образует вместе с нижним люком кольцеобразное пространство для загрузки и разгрузки жидкости. Клапан открытия и закрытия связан с вышеуказанными средствами управления.
Средства открытия и закрытия нижнего люка могут содержать, по меньшей мере, один линейный привод.
Устройство может быть выполнено автономным и компактным посредством установки вакуумного или нагнетательного насоса в резервуаре. Резервуар может включать разъемы подключения внешнего питания и средства проводного или беспроводного получения команд управления и контроля.
Вакуумный или нагнетательный насос может быть установлен на летательном аппарате, в частности, на вертолете.
Резервуар может содержать датчики вокруг нижнего люка, выполненные с возможностью автоматического открытия клапана нижнего люка для начала загрузки жидкости при погружении нижнего люка в водоем на достаточную глубину, при которой датчики входят в контакт с водой.
Резервуар может содержать верхний люк, включающий клапан открытия и закрытия, средства открытия и закрытия верхнего люка в виде линейного привода и направляющие средства, выполненные аналогично средствам открытия и закрытия нижнего люка и расположенные симметрично по отношению к ним.
Резервуар может содержать нижнюю опору для установки в прямом положении на устойчивой поверхности.
Конфигурация и расположение клапана гарантирует полную герметичность в закрытом положении, при этом собственный вес воды в резервуаре вдавливает клапан в нижнюю зону напротив периметрального основания нижнего люка.
Вертикальное перемещение клапана большего или меньшего размера позволяет изменять степень открытия, определяя в каждом случае открытие кольцеобразного пространства, которое гарантирует правильное распределение жидкости во время разгрузки и скорость загрузки и разгрузки.
Создание вакуума внутри резервуара перед загрузкой, например, пока резервуар перевозится к месту загрузки жидкости, позволяет по прибытии в пункт загрузки и после открытия клапана нижнего люка обеспечивать быструю загрузку количества жидкости, пропорционального в каждом случае созданному вакууму внутри резервуара.
Верхний люк позволяет наполнить резервуар жидкостью, доставленной автоцистерной, когда устройство используется с опорой на земле и когда обеспечено поступление воздуха во время разгрузки.
Заявляемое устройство позволяет провести загрузку воды в зонах с минимальным уровнем воды, с резервуаром в вертикальном положении и без линейного перемещения.
Краткое описание чертежей
В дополнение к приведенному описанию полезной моделии с целью облегчения понимания сущности настоящей полезной модели прилагается набор чертежей, на которых в наглядной форме показано следующее:
Фиг.1 - схематичный вид сбоку воздушно-транспортного устройства для загрузки и разгрузки жидкостей, подвешенного к летательному аппарату, в частности, к вертолету в соответствии с настоящей полезной моделью.
Фиг.2 - вид сбоку устройства, изображенного на Фиг.1, в вертикальном разрезе.
Фиг.3 - вид клапана открытия и закрытия нижнего люка резервуара, находящегося в нижнем закрытом положении.
Фиг.4 - вид клапана открытия и закрытия нижнего люка резервуара, находящийся в верхнем открытом положении.
Фиг.5 - воздушно-транспортного устройство в соответствии с одним из вариантов настоящей полезной модели, выполненное без тросов для подвешивания и с опорой для установки на землю.
Осуществление полезной модели
На Фиг.1 показано устройство согласно настоящей полезной модели, включающее жестко подвешенный на тросах (2) резервуар (1) для его транспортировки на вертолете (Н).
Как видно из Фиг.2, 3 и 4, устройство содержит нижний загрузочно-разгрузочный люк (3), включающий периметральное основание (31) и клапан (4), который расположен внутри резервуара, соединен с линейным приводом (41) и установлен на вертикальных направляющих средствах (42).
Посредством указанного линейного привода (41) клапан (4) нижнего люка (3) перемещается между закрытым и открытым положениями в сооветствии с тем, как это показано на Фиг.3 и 4.
В одном из вариантов настоящей полезной модели резервуар (2) имеет дополнительный верхний люк (5), также включающий клапан (4а), который соединен с линейным приводом (41а) и установлен на вертикальных направляющих средствах (42а), аналогичных направляющим средствам в нижнем люке (3) и расположенных в перевернутой позиции или симметрично им.
Как видно из Фиг.2, вакуумный или нагнетательный насос (6), который должен создавать вакуум внутри резервуара (1) перед его загрузкой, встроен в сам резервуар (1) и занимает часть (61) его объема.
Указанный насос (6) позволяет создавать внутри пустого и закрытого резервуара (1) вакуум, необходимый для быстрой загрузки в резервуар (1) определенного количества жидкости при открытии клапана (4) нижнего люка (3), погруженного в водоем.
Резервуар (1) содержит на своей внешней поверхности разъемы (7) для подсоединения внешнего питания, в частности электропитания, а также средства для получения сигналов контроля и управления устройством.
В одном из вариантов настоящей полезной модели, показанном на Фиг.5 резервуар (1) снабжен нижней опорой (8) для установки на землю.
Как видно из Фиг.1 и 2 по обоим сторонам поверхности нижнего люка (3) резервуар снабжен датчиками (9), которые вызывают автоматическое открытие клапана (4) нижнего люка (3) для начала загрузки жидкости в тот момент, когда нижний люк (3) погружается в водоем на глубину, достаточную для загрузки, т.е. когда датчики (9) входят в контакт с водой.
После ознакомления с вышеизложенным описанием полезной модели и примером ее предпочтительной реализации специалисту в данной области техники должно быть ясно, что материалы, форма, размеры и размещение конструктивных элементов заявленного устройства могут изменяться не приводя к изменению сущности настоящей полезной модели, охраняемой в объеме формулы полезной модели, приведенной ниже.