ПНЕВМОБЛОК ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к области пневмосистем летательных аппаратов, а именно источникам высокого давления в пневмосистемах летательных аппаратов.
Из уровня техники известен стальной баллон высокого давления (патент РФ 2334910 от 27.09.2008, МПК F17C 1/00), выполненный в виде цельного кокона, состоящий из сферического днища с горловиной, эллиптического глухого днища, средней цилиндрической части.
Стальной баллон высокого давления обладает следующими недостатками: требует антикоррозийной обработки внутренней поверхности, что снижает технологичность баллона, а также имеет значительную массу.
Также из уровня техники известен баллон высокого давления (патент РФ №2327077 от 20.06.2008, МПК F17C 1/00), наиболее близкий к предлагаемому изобретению и выбранный в качестве прототипа. Баллон высокого давления содержит алюминиевый лейнер с запорным элементом в одной горловине и заглушкой в другой, силовую композитную оболочку, предохранительное устройство с ловушкой осколков мембраны.
Баллон высокого давления обладает следующими недостатками:
лейнер из алюминиевого сплава требует антикоррозийной обработки внутренней поверхности, что усложняет производственный цикл и снижает технологичность, а наличие силовой композитной оболочки, покрывающей наружную часть лейнера, не позволяет закрепление на поверхности баллона дополнительных элементов пневмосистемы, например, пироклапанов, что приводит к взаимным перемещениям баллона и дополнительных элементов при испытаниях на прочность и герметичность и эксплуатации и снижает надежность. Также эксплуатация баллона высокого давления ограничена в условиях экстремальных температур из-за использования сочетания композитного материала и металла и того, что при экстремальных температурах, например, пониженных, эти материалы деформируются по-разному.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание пневмоблока летательного аппарата, не обладающего вышеуказанными недостатками, как аналога, так и прототипа одновременно.
вр
2
Задача решается за счет того, что пневмоблок летательного аппарата содержит баллон, состоящий из цилиндрической части и двух приваренных к ней полусфер, обратный клапан, установленный в одной горловине баллона, заглушку, установленную во второй горловине баллона, пусковой пироклапан, соединенный трубопроводом со второй горловиной, и жестко закрепленный на баллоне, при этом баллон выполнен из титанового сплава с пределом прочности σ≥100 кгс/мм.
В частном случае осуществления полезной модели задача решается за счет того, что пусковой пироклапан приварен к жестким конструктивным элементам, закрепленным на баллоне с помощью сварного соединения.
В другом частном случае осуществления полезной модели задача решается за счет того, что пусковой пироклапан содержит пиропатрон, боек и мембрану.
Пневмоблок летательного аппарата позволяет повысить технологичность изделия за счет низкой массы титанового сплава, коррозионной стойкости титана (что позволяет отказаться от антикоррозионной обработки внутренней поверхности), повысить надежность за счет возможности закрепления пироклапана на поверхности баллона и способности пневмоблока функционировать в условиях экстремальных температур.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами:
На фиг.1 изображен фронтальный вид на пневмоблок летательного аппарата, причем элементы баллона, обратный клапан и пироклапан изображены в разрезе.
На фиг.1 обозначены следующие позиции:
1 - баллон высокого давления;
2 - обратный клапан;
3 - пусковой пироклапан;
4 - цилиндрическая часть;
5 - полусфера;
6 - полусфера;
7 - штуцер;
8 - штуцер;
9 - заглушка;
10 - труба;
11 - штуцер;
12 - мембрана;
13 - боек;
14 - пиропатрон;
15 - кронштейн;
16 - накладка.
Пневмоблок летательного аппарата состоит из баллона 1 высокого давления, обратного клапана 2, пускового пироклапана 3. Баллон 1 высокого давления заполнен газом высокого давления, например, азотом, и ампулизирован, т.е. внутренняя полость изолирована от окружающей среды сваркой. Ампулизацию производят заваркой последнего отверстия после заполнения баллона 1 сжатым газом, при этом обратный клапан 2 обеспечивает отсечку поступления газа из внутренней полости баллона к месту заварки. Газ находится под дпвлением 150-350 МПа.
вр
2
Баллон 1 высокого давления выполнен из титанового сплава с пределом прочности σ≥100 кгс/мм, например, ВТ 23, и состоит из цилиндрической части 4 и приваренных к ней с двух сторон двух полусфер 5 и 6. В полусферах 5 и 6 выполнены отверстия, в которых, соответственно, установлены штуцеры 7 и 8, образуя горловины.
Штуцер 8 имеет закрытое заглушкой 9 и заваренное отверстие, предназначенное, в частности, для установки через него обратного клапана 2 и проведения испытаний на прочность или герметичность. Штуцер 8 с помощью трубы 10 соединен с внутренней полостью пускового пироклапана 3, в свою очередь, соединенной с пневмосистемой летательного аппарата, например, с помощью штуцера 11, и до срабатывания пускового пироклапана 3 отгороженной от нее мембраной 12. Во внутренней полости пускового пироклапана 3 со стороны мембраны 12, противоположной стороне, контактирующей с газом, которым наполнен баллон 1, расположен боек 13. Боек 13 выполнен в виде заостренного удлиненного тела вращения, способного перемещаться в полости пускового пироклапана 3 вдоль его оси. Острие бойка обращено к мембране 12. В бойке 13, в частности, в острие, выполнены пазы, обеспечивающие поступление газа из баллона 1 в пневмосистему при разрушении бойком 13 мембраны 12. Противоположный конец бойка 13 - хвостовая часть - выполнен коническим, и позволяет после - срабатывания пускового пироклапана 3 и разрушения мембраны 12 заклинить боек 13 в конической части внутренней полости пускового пироклапана 3, тем самым, герметизируя рабочую область и изолируя ее от внешней среды. Хвостовая часть бойка 13 контактирует с расположенным во внутренней полости пускового пироклапана 3 пиропатроном 14. Хвостовая часть бойка 13 дополнительно снабжена средствами обеспечения герметизации рабочей области, например, уплотнительными кольцами, исключающими попадание пороховых газов от пиропатрона в рабочую область.
С наружной стороны баллона 1 с его внешней поверхностью соединены средства закрепления пускового пироклапана 3. В рассматриваемом случае осуществления полезной модели эти средства выполнены в виде кронштейна 15, приваренного к внешнему концу штуцера 8, и двух накладок 16, приваренных к полусфере 6 (составной части баллона 1). К кронштейну 15 и накладкам 16 приварен пусковой пироклапан 3.
Пневмоблок летательного аппарата работает следующим образом:
Через обратный клапан 2 заправляют баллон 1 газом, в рассматриваемом случае азотом. После заправки штуцер 7 заваривают. Устанавливают пневмоблок летательного аппарата на летательный аппарат.
При необходимости подачи газа в пневмосистему подрывают пиропатрон 14 пускового пироклапана 3. Образовавшиеся пороховые газы воздействуют на боек 13 и вынуждают его переместиться и разрушить мембрану 12. Газ из баллона 1 через образовавшееся отверстие и штуцер 11 поступает в пневмосистему.
Пневмоблок летательного аппарата предназначен для применения в области пневмосистем летательных аппаратов в качестве источника высокого давления. Пневмоблок летательного аппарата позволяет повысить технологичность изделия за счет низкой массы титанового сплава, коррозионной стойкости титана (что позволяет отказаться от антикоррозионной обработки внутренней поверхности), повысить надежность за счет возможности закрепления пироклапана на поверхности баллона и способности пневмоблока функционировать в условиях экстремальных температур.