ИНЕРЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТАНОВКИ ОБОЙМЫ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ НА ПТИЦЕСТОЙКОСТЬ
INERTIA APPARATUS FOR STOPPING HOLDER BLOCK WHEN TESTING AIRCRAFT FOR RESISTANCE TO BIRD STRIKES

Изобретение относится к области авиастроения и безопасности полетов и может быть использовано для исследования процессов ударного взаимодействия элементов конструкции самолета при столкновении с птицей или другими посторонними предметами.
Для моделирования удара в условиях полета и придания имитатору заданной скорости используются пневматические устройства или пушки для запуска. Для придания тушке птицы стабильной скорости ее помещают в специальную обойму, которую останавливают специальным тормозящим устройством, позволяющим отделить тушку птицы, которая должна достигнуть объекта испытаний без вспомогательных предметов.
Известны устройства, предназначенные для остановки обоймы, представляющие собой насадок на срезе ствола пневмопушки в виде разъемного конического конфузора, суживающегося по направлению полета тушки, который останавливает обойму постепенно нарастающей силой трения о конфузор («Стандартный метод испытания стекол кабины самолета на удар тушками птиц», международный стандарт ASTM, F 330-89, повторно утвержден 2004 г., стр.2, 4, 5).
Основным недостатком является малая конусность конического конфузора и значительная длина, что создает сложность и высокую трудоемкость в изготовлении.
Известно также устройство, предназначенное для остановки обоймы, представляющее собой кольцевой упор с буфером, установленный на срезе ствола пневмопушки, который останавливает обойму, при этом тушка освобождается от обоймы и продолжает полет по инерции в направлении объекта испытаний («Проектирование испытательных стендов для авиационных двигателей», Ю.И.Павлов, Ю.А.Шайн, Б.И.Абрамов, Москва, «Машиностроение», стр.70, рис.4.5).
При зарядке тушки в обойму приходится производить зарядку тушки со стороны среза ствола, а также производить демонтаж устройства с пушки. Иногда, вследствие силы удара обоймы об упор, не удается сохранить обойму целой, что удорожает эксперимент и увеличивает время на подготовку к выстрелу, а при превышении, по сравнению с расчетной, силы давления газа на заряд при выстреле происходит также разрушение обоймы в устройстве.
Технической задачей заявляемого решения является создание устройства, позволяющего сохранить обойму неразрушенной после достаточно большого числа выстрелов, расширить функциональные возможности пневмопушки, сократить время на подготовку к выстрелу, снизить сложность и трудоемкость изготовления устройства и обоймы, снизить стоимость проведения испытаний.
Технический результат в предлагаемом устройстве достигается тем, что инерционное устройство для остановки обоймы при испытаниях летательных аппаратов на птицестойкость содержит упор с центральным отверстием и буфер, причем упор расположен на расчетном расстоянии от среза ствола пневмопушки и жестко закреплен на направляющих осях, установленных на конце ствола пневмопушки, при этом на направляющих осях свободно размещены пластины торможения на расчетном расстоянии друг от друга и снабженные центральными отверстиями, соосными со стволом пневмопушки. Количество и масса пластин торможения выбраны в соответствии со скоростью и массой обоймы и тушки птицы. Диаметр центрального отверстия первой пластины на 10±1 мм меньше наружного диаметра обоймы, а диаметр центральных отверстий последующих пластин и упора на 20±1 мм больше внутреннего диаметра обоймы.
На фиг.1 схематически изображен общий вид пневмопушки и инерционного устройства для остановки обоймы при испытаниях летательных аппаратов на птицестойкость.
На фиг.2 показан общий вид устройства перед выстрелом.
На фиг.3 показан общий вид устройства в момент остановки обоймы.
На фиг.1 показана пневмопушка 1, оборудованная устройством 2 для остановки обоймы при испытаниях летательных аппаратов на птицестойкость.
Устройство (фиг.2) содержит направляющие оси 3, закрепленные в резьбовые отверстия фланца 4 на конце ствола пневмопушки, предназначенные для направления перемещения пластин торможения 5, которые свободно размещены на направляющих осях на определенном расстоянии друг от друга, причем первая пластина 6 удалена на расстоянии порядка 10 см от среза ствола. Пластины торможения имеют центральные отверстия 7, которые устанавливаются соосно со стволом пневмопушки при размещении на направляющих осях, причем диаметр центрального отверстия первой пластины на 10 ± 1 мм меньше наружного диаметра обоймы, а диаметр центральных отверстий последующих пластин на 20±1 мм больше внутреннего диаметра обоймы. Количество и масса пластин торможения рассчитываются в зависимости от массы и скорости обоймы и тушки птицы. На конце направляющих осей установлен упор 8, представляющий собой пластину с центральным отверстием диаметром на 20 мм больше внутреннего диаметра обоймы.
Буфер 9, представляющий собой резиновые втулки, опирающиеся на упор на конце направляющих осей, ограничивает общий ход пластин торможения и демпфирует силу удара, передающуюся на ствол пневмопушки.
На фиг.3 показан общий вид устройства после выстрела в момент остановки обоймы 10. При этом обойма последовательно перемещает пластины торможения 6 и 5, которые контактируют между собой, накапливая суммарную массу и останавливая обойму. В это время тушка птицы 11 освобождается от обоймы и летит по инерции в направлении объекта испытаний.
Инерционное устройство для остановки обоймы при испытаниях летательных аппаратов на птицестойкость работает следующим образом.
После операции наведения ствола пневмопушки на цель производят установку устройства на конце ствола, размещают пластины торможения на расчетном расстоянии, затем устанавливают буфер и упор. Заряжают пневмопушку тушкой птицы в обойме и производят все необходимые операции для осуществления выстрела по разработанной технологии.
В процессе выстрела вылетающая из ствола обойма с тушкой птицы контактирует с первой пластиной торможения, замедляет свою скорость, продвигает первую пластину до соприкосновения со второй пластиной, затем с третьей и так далее, накапливая, таким образом, общую массу пластин, тормозящих движение обоймы. При этом тушка птицы освобождается от обоймы и продолжает свое движение по инерции через центральные отверстия в пластинах торможения в направлении объекта испытаний.