ВЫБРАСЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
EJECTION DEVICE

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для группового выброса нескольких объектов с различными скоростями.
Известно выбрасывающее устройство, содержащее наружную трубу, выполненную с возможностью соединения с носителем, внутреннюю трубу, размещенную соосно первой с возможностью продольного перемещения относительно первой и взаимодействия с выбрасываемым объектом, и источник газов высокого давления (ИГВД), расположенный в полости, образованной наружной и внутренней трубами. Выбрасываемый объект установлен с возможностью взаимодействия с направляющими (см. С.М.Алексеев и др., «Современные средства аварийного покидания самолета», М., Оборонгиз, 1961 г., с.123).
Известно выбрасывающее устройство, содержащее первый и второй элементы в виде стаканов, первый элемент выполнен с возможностью соединения с носителем выбрасываемого объекта, второй элемент размещен соосно первому с возможностью продольного перемещения относительно него и взаимодействия с выбрасываемым объектом; ИГВД, расположенный на внутренней поверхности дна первого элемента в полости, образованной первым и вторым элементами. Элементы с выбрасываемым объектом размещены в пусковом контейнере с направляющими, на конце которых установлены управляемые фиксаторы, исключающие неуправляемое относительное них перемещение (см. заявка Франции №2594219, МПК 4 F41F 7/00, 5/02, В64D 1/01, опубл. 14.08.87).
В качестве прототипа выбрано выбрасывающее устройство, содержащее ресивер, выполненный из двух соосно размещенных элементов в виде стаканов с возможностью продольного перемещения относительно друг друга, ИГВД с системой запуска, установленный с возможностью ввода газов в полость ресивера, и клапан, установленный в корпусе ресивера и предназначенный для вывода газов из ресивера в направлении выбрасываемого объекта. Первый и второй элементы соединены друг с другом разрушаемой при заданном давлении связью (см. патент РФ №60197, «Выбрасывающее устройство», опубл. 10.01.2007, Бюл.№1).
Недостатком этих устройств является невозможность произвести групповой выброс двух и более объектов с заданными скоростями. Последовательное (через определенное время) проведение выброса объекта приводит к снижению производительности и точности испытаний за счет проведения экспериментов, как правило, в изменяющихся метеорологических условиях.
Задачей заявляемого изобретения является обеспечение возможности группового выброса нескольких объектов с заданными скоростями.
Технический результат: увеличение производительности проведения испытаний и повышение их точности.
Технический результат достигается тем, что в выбрасывающем устройстве, содержащем ресивер, ИГВД с системой запуска, установленный с возможностью ввода газов в полость ресивера, клапан, установленный в корпусе ресивера и предназначенный для вывода газов из ресивера в направлении выбрасываемого объекта, в отличие от прототипа, в корпусе ресивера установлен по крайней мере еще один клапан, в месте установки каждого клапана к ресиверу донной поверхностью прикреплен цилиндрический стакан с возможностью выхода газов через клапан в его полость, предназначенный для размещения выбрасываемого объекта. Каждый клапан снабжен штоком и поршнем, размещенными внутри цилиндрического корпуса с закрытым торцом. Один из концов штока выполнен проходящим сквозь закрытый торец корпуса клапана с возможностью упора в соответствующий выбрасываемый объект. Поршень выполнен с возможностью фиксации заданного расстояния относительно торца корпуса клапана и снабжен симметрично расположенными сквозными отверстиями. В боковой стенке корпуса клапана между торцами корпуса и поршня выполнены симметрично расположенные сквозные отверстия, суммарная площадь которых больше или равна суммарной площади отверстий в поршне, а расстояние от внутренней поверхности торца корпуса клапана до дальней от нее поверхности отверстия в стенке корпуса клапана меньше высоты поршня.
Отверстия в стенках корпуса клапана могут быть выполнены прямоугольными, при этом большая сторона отверстия расположена параллельно торцу поршня.
В стенках стаканов на заданных расстояниях от их доньев могут быть выполнены сквозные симметрично расположенные отверстия.
Установка в выбрасывающее устройство, содержащее ресивер, ИГВД с системой запуска, установленный с возможностью ввода газов в полость ресивера, клапан, установленный в корпусе ресивера и предназначенный для вывода газов из ресивера в направлении выбрасываемого объекта, по крайней мере, еще одного клапана, крепление в месте установки каждого клапана снаружи к ресиверу донной поверхностью цилиндрических стаканов с возможностью выхода газов через клапан в их полость, предназначенных для размещения выбрасываемых объектов, позволяет обеспечить групповой выброс объектов.
Снабжение каждого клапана штоком и поршнем, размещенными внутри цилиндрического корпуса с закрытым торцом, выполнение одного из концов штока проходящим герметично сквозь закрытый торец корпуса клапана с возможностью упора в соответствующий выбрасываемый объект, выполнение поршня с возможностью фиксации заданного расстояния относительно торца корпуса клапана и снабжение его симметрично расположенными сквозными отверстиями, выполнение в боковой стенке корпуса клапана между торцами корпуса клапана и поршня симметрично расположенных сквозных отверстий, так что расстояние от внутренней поверхности торца корпуса клапана до дальней от нее поверхности отверстия в боковой стенке корпуса клапана меньше высоты поршня, позволяет производить выброс объектов с различными скоростями. Время поступления газов, действующих на объект, из ресивера соответствует величине хода поршня (определяется заданным расстоянием поршня относительно торца корпуса клапана) и объекта до момента закрытия клапана. Чем больше ход, тем больше скорость разгона объекта.
Выполнение отверстий в стенках корпуса клапана суммарной площадью, большей или равной суммарной площади отверстий в поршне, обеспечивает регулировку количества прохода газов высокого давления из ресивера в полость стакана подбором площади поперечного сечения отверстий в поршне. Это позволяет также наряду с ходом поршня регулировать значение скорости выброса объектов.
Выполнение отверстий в стенках корпуса клапана прямоугольными так, что большая сторона отверстия расположена параллельно торцу поршня, дает возможность быстро (на меньшем ходу поршня, равном меньшей стороне отверстия) перекрыть поступление газов из ресивера, что позволяет увеличить точность определения значения скорости разгона объекта.
Выполнение в стенках стаканов на заданных расстояниях от их доньев сквозных симметрично расположенных отверстий также позволяет увеличить точность определения значения скорости разгона объекта за счет стравливания газов из полости стаканов в атмосферу после прекращения подачи газов из ресивера (после закрытия клапана) и, соответственно, снижения сложно прогнозируемого доразгона объекта.
Изобретение поясняется чертежами:
- на фиг.1 изображен общий вид устройства (для примера изображено устройство для выброса трех объектов);
- на фиг.2 изображены элементы продольного сечения клапанов;
- на фиг.3 изображен элемент поперечного сечения клапанов.
Выбрасывающее устройство содержит ресивер 1, ИГВД 2 с системой запуска (на фигуре не показана), установленный с возможностью ввода газов в полость ресивера. К корпусу ресивера 1 снаружи донной поверхностью прикреплены три (в данном примере) полых цилиндрических стакана 3, предназначенных для размещения выбрасываемых объектов 4. Между полостями ресивера 1 и стаканов 3 установлены клапаны 5, предназначенные для вывода газов из ресивера в направлении выбрасываемых объектов 4. Каждый клапан 5 снабжен штоком 6 и поршнем 7, размещенными внутри цилиндрического корпуса 8 с закрытым торцом. Один из концов штока 6 выполнен проходящим герметично сквозь закрытый торец корпуса 8 клапана 5 с возможностью упора в соответствующий выбрасываемый объект 4. Поршень 7 выполнен с возможностью фиксации заданного расстояния L относительно внутреннего торца корпуса 8 (например, поршень 7 связан со штоком 6 резьбовым соединением) и снабжен симметрично расположенными сквозными отверстиями 9. В боковой стенке корпуса 8 между торцами корпуса 8 и поршня 7 выполнены симметрично расположенные сквозные отверстия 10, суммарная площадь которых больше или равна суммарной площади отверстий 9 в поршне 7. Расстояние от внутренней поверхности торца корпуса 8 клапана 5 до дальней от нее поверхности отверстия 10 выполнено меньшим высоты поршня 7. Отверстия 10 в стенках корпуса 8 могут быть выполнены прямоугольными, при этом большая сторона отверстия расположена параллельно торцу поршня 7. В стенках стаканов 3 на заданных расстояниях от их доньев могут быть выполнены сквозные симметрично расположенные отверстия 11.
Работает устройство в следующем порядке.
1
2
3
1
2
3
Поршни 7 фиксируются на заданных расстояниях L, L и L относительно внутреннего торца корпуса 8, в стенках стаканов 3 соответственно на таких же расстояниях L, L и L от торца объекта 4 могут быть выполнены прямоугольные отверстия 11.
1
2
3
Запускается ИГВД 2, полость ресивера 1 заполняют газы с высоким давлением. Газы из ресивера 1 через отверстия 9 в поршне 7 и 10 в стенке корпуса 8 перетекают в закрытый объем стаканов 3 и воздействует на торцы объектов 4. Под действием давления газов объекты 4 начинают перемещаться. Одновременно с движением объектов 4 под действием давления газов перемещаются поршни 7 со штоками 6. При перемещении первого объекта 4 на расстояние L поршень 7 первого клапана 5 перекрывает доступ газов в полость первого стакана 3 и открываются отверстия 11 в стенке стакана 3 (если они выполнены), через которое газы из полости первого стакана 3 стравливаются в атмосферу. Процесс разгона первого объекта 4 прекращается. Остальные объекты продолжают разгоняться на перемещениях L и L, соответственно. Изменяя длины ходов поршней 7 и давление газов в ресивере 1, подбирают необходимые скорости выброса объектов 4. После вылета из стаканов производятся исследования, например, взаимодействия объектов с преградой.
Таким образом, предложенное изобретение позволяет производить групповой выброс нескольких объектов с различными скоростями, что дает возможность увеличить производительность исследований и повысить их точность за счет проведения экспериментов в одних и тех же метеорологических условиях.