Щит струеотклоняющий параболический

Полезная модель относится к аэродромному оборудованию и может быть использована для улучшения экологического состояния окружающей среды вблизи аэродрома.
Известны способы изменения направления воздушных струй с помощью устанавливаемых на пути этих струй различных экранов в виде плоских или изогнутых стенок, дефлекторов, насыпных холмов и т.п.
Поскольку известные конструкции экранов неподвижны и могут располагаться лишь в конце взлетно-посадочной полосы или за ее пределами, использование известных способов не обеспечивает в достаточной мере снижение концентрации вредных веществ от работающих авиадвигателей самолетов.
На сегодняшний день струеотклоняющие щиты и ограждающие площадки для опробования двигателей становятся неотъемлемой частью любого современного аэропорта. Эти конструкции применяются для защиты от реактивной струи воздушных судов зданий и сооружений аэропорта, перрона (мест стоянки самолетов, рулежных дорожек и т.п.), зон погрузки багажа. Струеотклоняющий щит отклоняет реактивную струю вверх, исключая нежелательное воздействие на чувствительные объекты.
Известен способ уменьшения приземной загазованности от работающих авиадвигателей самолетов (патент РФ № 2427506, МПК B64F 1/26, опубл. 27.08.2011), который включает установку на пути истечения газовых струй преграды, изменяющей направления истечения газовых струй работающих авиадвигателей на этапах движения самолетов по аэродромной полосе и увеличение перемешивания истекающих газов и/или изменение плотности потока истечения газовых струй с окружающим воздухом и концентрации вредных веществ. Преграду выполняют или путем использования экрана, устанавливаемого с возможностью его эквидистантного относительно направления движения самолета перемещения, или путем вдува воздуха, или нейтрального газа, или смеси воздуха с нейтральным газом, или жидкости. Вдув осуществляют через отверстия в покрытии полосы, по которой движется самолет, поперек или навстречу направлению истечения газовых струй от авиадвигателей. Экран выполняют в виде отбойника, содержащего каркас, закрытый сплошным или перфорированным термостойким материалом. Каркас выполняют в форме параболы и закрепляют на передвижном основании на жестких выдвижных стойках, а перемещение каркаса осуществляют с помощью подвижного устройства аэродромного оборудования. Экран выполняют в виде отбойника, содержащего обеспечивающий форму выполнения экрана каркас, закрытый сплошным или перфорированным термостойким материалом, например армированной синтетической тканью, или высокотемпературной тканью НТ-650, или сетчатой с капроном тканью, а каркас выполняют в форме параболы, направление которой выбирают совпадающим с осью набегающего потока. Кроме того, материал для закрывания каркаса выполняют гофрированным, каркас закрепляют на передвижном основании на жестких выдвижных стойках, а перемещение каркаса осуществляют с помощью подвижного устройства аэродромного оборудования, например спецавтомобиля. Кроме того, отверстия для вдува в покрытии полосы, по которой движется самолет, располагают рядами, причем каждый ряд выполняют перекрывающим эту полосу по ширине и по образующей в форме параболы.
Известны Щиты BLASTWALL (Интернет. http://www.aftpoject.ru/catalogue/all_fiberglass_or_steel_blast_fence/shields_blastwall/). Каждое сооружение Blastwall сделано из стали или невидимого для радаров стекловолокна и изготавливается по индивидуальному проекту, в соответствии с требованиями места установки, непроводящие и немагнитные по отношению к радарам и радиочастотам, спроектированы для противостояния мощному потоку воздуха, образующемуся при взлете летательного аппарата, и сопутствующим высоким температурам.
Также известны струеотклоняющие щиты для тестирования двигателя ВС, МОДЕЛЬ S16S2-R - ВЫСОКОПРОЧНЫЕ, 16-ТИ ФУТОВЫЕ СТАЛЬНЫЕ (Интернет. http://www.aftpoject.ru/catalogue/all_fiberglass_or_steel_blast_fence/s16s2_r/).
Особенности устройства:
3 секции - одна укрепленная передняя секция и две стандартные боковые секции;
оцинкованные рифленые панели 18-го калибра обеспечивают дополнительную прочность, высокую защиту от коррозии;
использование сверхпрочной оцинкованной стали A36 в конструкциях;
передняя секция имеет интервал 2 фута для большей прочности, боковые секции имеют интервалы 4 фута для экономии конструкции.
Известен газоотбойник (US № 5127609 (А), МПК B64F 1/26 от 07.07.1992), состоящий из простых экранов, которые включают в себя только два конструктивных элемента, каркас с криволинейным элементом ребра, закрытый сплошным или перфорированным термостойким материалом. Каркас выполнен в форме параболы и закреплен на передвижном основании на жестких выдвижных стойках, а перемещение каркаса осуществляют с помощью подвижного устройства аэродромного оборудования. Каркас выполнен в форме параболы, направление которой выбирают совпадающим с осью набегающего потока. Кроме того, материал для закрывания каркаса выполнен гофрированным. Материал гофрированной поверхностью прогиба перекрывает и крепится к изогнутым ребрам каркаса.
Недостатком известных устройств является невысокая устойчивость при воздействии резонансных нагрузок от реактивной струи.
Наиболее близким к заявляемому устройству является щит струеотклоняющий (патент РФ № 164101, МПК B64F 1/36 от 20.08.2016), состоящий из отдельных секций с направляющими струеотклоняющими пластинами криволинейного профиля и стоек-подкосов, причем каждая секция состоит из рамы с горизонтальными и вертикальными несущими элементами прямоугольного сечения, струеотклоняющие пластины криволинейного профиля соединены с вертикальными несущими элементами, конструкция щита является сборно-разборной, в устройстве дополнительно установлены прокладки и стойки-подкосы, снабженные опорными площадками; при этом каждая прокладка установлена между струеотклоняющей пластиной криволинейного профиля и вертикальным элементом опоры; при этом прокладки выполнены криволинейного профиля, аналогично профилю струеотклоняющих пластин; при этом прокладки криволинейного профиля и струеотклоняющие пластины имеют с торцевых сторон соосные отверстия для крепежных элементов; при этом опорные площадки представляют собой пластину опорную, на которой жестко закреплены вертикальные присоединительные пластины с отверстиями для возможности закрепления стойки-подкоса, и пластину фиксирующую; при этом в пластине опорной выполнены по два овальных паза с противоположных сторон; при этом пластина фиксирующая имеет овальные отверстия для установки и фиксации стойки-подкоса на пластине опорной посредством осевого совмещения за счет выполнения отверстий овальной формы. При этом прокладка может быть выполнена из СВМП, ВМП, ПП или композита (стекловолокно, углеволокно и т.п.). При этом струеотклоняющая пластина может быть выполнена из СВМП, ВМП, ПП или композита (стекловолокно, углеволокно и т.п.). При этом в качестве крепежных деталей применены болты и гайки.
Недостатком известных устройств является невысокая устойчивость при воздействии резонансных нагрузок от реактивной струи.
Задачей настоящей полезной модели является создание нового и усовершенствованного струеотклоняющего щита, который должен иметь все преимущества известных технических решений и ни один из недостатков.
Техническим результатом от применения полезной модели является создание эффективного наружного ограждения, обладающего повышенной устойчивостью щита от опрокидывания и сдвига, с помощью опорных площадок стоек-подкосов, упрощение демонтажа, изменение места установки и расширение арсенала наружных ограждений, а соединение деталей посредством крепежного соединения обеспечивает возможность сборки и демонтажа быстрее.
Техническим результатом от применения полезной модели также является снижение циркуляции следа турбулентности позади самолета и звуковой энергии, излучаемой из реактивных двигателей самолета, снижение уровня шума двигателей непосредственно за щитами, при этом исключается опасное воздействие воздушной струи на наземные сооружения, аэродромную технику, людей и т.д.
Это достигается за счет того, что в щите струеотклоняющем параболическом, состоящем из отдельных секций с направляющими струеотклоняющими пластинами криволинейного профиля и стоек-подкосов, струеотклоняющие пластины криволинейного профиля соединены с вертикальными несущими элементами, дополнительными прокладками, каждая прокладка установлена между струеотклоняющей пластиной криволинейного профиля и вертикальным элементом опоры; прокладки выполнены криволинейного профиля, аналогично профилю струеотклоняющих пластин; прокладки криволинейного профиля и струеотклоняющие пластины имеют с торцевых сторон соосные отверстия для крепежных элементов; конструкция щита является сборно-разборной, отличающимся тем, что каждая секция содержит каркас, выполненный в форме параболы с вогнутыми ребрами опор; струеотклоняющие пластины криволинейного профиля выполнены из гофрированного материала и прикреплены к вогнутым ребрам каркаса; в местах крепления струеотклоняющих пластин установлены дополнительные прокладки сплошные, каркас имеет задний упор, наклоненный в сторону источника воздушного потока и скрепленный со стойками-подкосами и с элементами крепления струеотклоняющих пластин на вершине щита.
На чертежах указано
на фиг. 1 представлен щит струеотклоняющий параболический с локальной прокладкой, вид сбоку.
На фиг. 2 - то же, со сплошной прокладкой, вид сбоку.
На фиг. 3 - то же, вид спереди.
На фиг. 4 - то же, локальная прокладка в разрезе.
На фиг. 5 - то же, сплошная прокладка в разрезе.
Позиции обозначают: ребро опоры 1; полотно гофрированное 2; стойка-подкос 3; упор 4; прокладка сплошная 5; прокладка локальная 6.
Устройство состоит из отдельных секций, устанавливаемых на поверхность площадки (перрон и т.д.). Каждая секция состоит из каркаса с направляющими струеотклоняющими поверхностями криволинейного профиля, стоек-подкосов 3 и элементов крепления каркаса к аэродромному покрытию (не показано). Каркас выполнен в форме параболы, состоит из вогнутых ребер опоры 1; струеотклоняющих поверхностей криволинейного профиля, выполненных в виде гофрированного полотна 2 и прикрепленных к изогнутым ребрам 1 каркаса. В местах их крепления установлены дополнительные прокладки сплошные 5 и прокладки 6 (локальные) для вибропоглощения, защиты от обледенения и улучшенной конструктивной устойчивости, установленные в местах крепления; при этом каждая прокладка 5 и/или 6 установлена между струеотклоняющей поверхностью криволинейного профиля 2 и ребром опоры 1. При этом в качестве крепежных деталей применены болты и гайки (не показаны). Прокладки 5 и/или 6 могут быть выполнены из СВМП, ВМП, ПП или композита (стекловолокно, углеволокно и т.п.). Служит для обеспечения радиопрозрачности, вибропоглощения, защиты от резонанса, а также от обледенения. Струеотклоняющие поверхности криволинейного профиля могут быть выполнены из СВМП, ВМП, ПП.
Устройство работает следующим образом.
Щит струеотклоняющий параболический устанавливают на перронах, стоянках для запуска двигателей и доводки ВС у сооружений авиаремонтных заводов и авиационно-технических баз, а также на площадках для опробования двигателей. Щит струеотклоняющий, установленный на пути истечения газовых струй, является преградой, изменяющей направление истечения газовых струй работающих авиадвигателей на этапах движения самолетов по аэродромной полосе, и увеличивает перемешивание истекающих газов и/или изменение плотности потока истечения газовых струй с окружающим воздухом и концентрации вредных веществ.
Щит струеотклоняющий параболический устанавливают таким образом, чтобы газовоздушная струя, возникающая при работе газотурбинных двигателей воздушных судов, была направлена на струеотклоняющую поверхность. Щит струеотклоняющий параболический отклоняет реактивную струю вверх, исключая нежелательное воздействие на чувствительные объекты.
Расположение на аэродромной полосе щитов струеотклоняющих параболических приводит к изменению формы и направления струй и к более интенсивному перемешиванию с окружающим воздухом. Натекая на параболическую преграду (соответствующий щит), струи газа перемещаются с ее концов к центру (фокусу параболического цилиндра), образуя пристенное течение, сталкиваясь друг с другом. В то же время происходит столкновение и с натекающим по центру потоком. Наличие с одной стороны преграды, а с другой стороны поверхности взлетно-посадочной полосы приводит к образованию вертикального закрученного вихревого потока. Структурно легкие, просто устанавливаются без использования кранов. Процесс установки не прерывает работу аэропорта.
Таким образом, формирование возникающего вихревого вертикального течения при взаимодействии газовых струй с щитом параболического типа на определенном экспериментально установленном расстоянии позволяет эффективно выводить продукты сгорания из зоны работы авиадвигателей самолета и тем самым существенно уменьшить загазованность окружающей аэропорт местности.