УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБРЫЗГИВАНИЯ ЖИДКОСТИ С ВЕРТОЛЕТА Российский патент 1994 года по МПК B64D1/18 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разбрызгивания жидких веществ с вертолета на работах по охране окружающей среды: обработка нефтяных пленок, закрепление почв и песков от воздействия ветровой эрозии и на рекультивации почв.

Известна опрыскивающая система, содержащая емкость в виде тела вращения с вертикально расположенной осью вращения, прямолинейные разбрызгивающие шланги, жестко соединенные в рабочем положении с емкостью, вертикальные стабилизаторы в виде пластин, установленные на штангах, и узлы соединения с тросами внешней подвески вертолета [1].

Известно также разбрызгивающее устройство на внешней подвеске летательного аппарата, содержащее емкость в виде тела вращения с вертикально расположенной осью вращения, вертикальный стабилизатор в виде пластины, установленный на емкости, прямолинейные разбрызгивающие штанги, жестко соединенные с емкостью, и узел соединения с тросом внешней подвески летательного аппарата [2].

Недостатком описанных устройств является наличие стабилизаторов в виде пластин больших размеров, эффективность которых достигается в достаточно узком диапазоне скоростей полета - v = 60-110 км/ч. При скорости полета v = 0-60 км/ч данный тип стабилизаторов практически не работает, а при v>110 км/ч наблюдается постоянное раскачивание устройства, что приводит к большой неравномерности обработки подстилающей поверхности. Кроме того, стабилизаторы увеличивают массу всего устройства и удельный расход топлива летательного аппарата, также они являются травмоопасными элементами конструкции, значительно выступающими за габариты основного оборудования.

Использованием авиационных устройств для разбрызгивания жидкости с помощью прямолинейных штанг требует стабилизации последних в определенном положении по отношению к линии полета, благодаря чему достигается необходимая ширина и равномерность опрыскивания обрабатывающей поверхности. Одним из наиболее распространенных способов стабилизации таких устройств на внешней подвеске летательных аппаратов является использование аэродинамических стабилизаторов описанного типа. Разработки альтернативных систем стабилизации ведутся в двух направлениях: создание подвесок жесткого типа и многостропных подвесок.

Подвески жесткого типа обладают значительной массой и вызывают повышенный расход топлива.

Многостропные подвески требуют больших затрат времени на производство соединений с устройством для разбрызгивания жидкости, часто осуществляемое при работающем двигателе вертолета, что приводит к дополнительным потерям топлива.

В результате эти виды подвесок не нашли широкого практического применения.

Цель изобретения - разработка систем стабилизации устройств для разбрызгивания жидкости в полете с учетом широкого диапазона скоростей полета, имеющих предельно малые массу и габариты.

Это достигается тем, что предложенное устройство для разбрызгивания жидкости с вертолета, содержащее емкость в виде тела вращения с вертикально расположенной осью вращения, жестко соединенные с ней одинаковые прямолинейные разбрызгивающие штанги круглого сечения и узел соединения с тросом внешней подвески вертолета, имеет угол α между проекциями осей штанг на горизонтальную плоскость 160-170^о, а длина штанги l удовлетворяет соотношению
l = /4-6/D, где D - максимальный диаметр емкости.

На фиг.1 схематически изображено устройство для разбрызгивания жидкости с вертолета, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Устройство для разбрызгивания жидкости с вертолета содержит цилиндрическую емкость 1, закрепленную внутри рамы 2 с помощью кронштейнов 3. В верхней части рамы 2 расположено четыре рамы 4, к которым присоединены грузовые стропы 5 для соединения с тросом 6 внешней подвески вертолета 7 при помощи замка 8 с дистанционным управлением. В верхней части емкости 1 имеется заправочная горловина с крышкой 9. В нижней части емкости установлен насос 10 с дистанционным управлением. Пульт дистанционного управления размещен на борту вертолета 7 и соединен с замком 8 и насосом 10 с помощью кабеля 11 управления через вертлюг-токосъемник 12. Входной патрубок насоса 10 соединен с выпускной горловиной емкости 1, а выходной - с разбрызгивающими штангами 13, жестко соединенными с рамой 2 с помощью хомутов 14, 15 и расчалок 16. На концах штанг 13 установлены заглушки 17.

Устройство для разбрызгивания жидкости с вертолета действует следующим образом.

Установленное на горизонтальной поверхности устройство соединяют с тросом 6 внешней подвески вертолета 7 и кабелем 11 управления с помощью замка 8 и грузовых строп 5. В качестве замка 8 может быть использован замок с дистанционным управлением марки.

Вертолет 7 осуществляет вертикальный взлет и поднимает устройство над землей, после чего переходит в горизонтальный полет. Скоростной поток воздуха ориентирует устройство в направлении полета таким образом, что разбрызгивающие штанги 13 занимают симметричное относительно направления полета положение, образуя при этом аэродинамическую конфигурацию прямой стреловидности. Центр давления всего устройства в этом случае занимает положение сзади его центра масс, что соответствует состоянию статической устойчивости. Жесткость конструкции обеспечивают четырьмя тросовыми расчалками 16, воспринимающими как статические, так и динамические нагрузки на штанги 13 и передающие их на раму 2, жестко соединенную с емкостью 1.

Управление работой насоса 10 и открывание замка 8 осуществляют с помощью пульта дистанционного управления, размещенного на борту вертолета 7. Управляющие сигналы от пульта управления к исполнительным механизмам передают на кабель 11 через вертлюг-токосъемник 12. При полете над обрабатываемой поверхностью включают насос 10, который подает под давлением жидкость из емкости 1 в штанги 13, после чего она поступает в окружающую среду через отверстия, расположенные вдоль образующих штанг 13. По окончании обработки насос 10 включают и жидкость перестает поступать из емкости 1 в штанги 13, в результате чего его распыл в окружающую среду прекращается. Отсоединение троса 6 внешней подвески вертолета 7 от устройства, а также разъединение кабеля 11 управления осуществляют с помощью замка 8 дистанционно или вручную.

Использование: в авиации, а именно в устройствах, предназначенных для разбрызгивания жидких веществ с вертолета. Сущность изобретения: угол между проекциями штанг на горизонтальную плоскость составляет 160-170°, а длина штанги l = (4 - 6) D, где D - максимальный диаметр цилиндрической емкости. Изобретение позволяет стабилизировать устройство в полете с учетом широкого диапазона скоростей, уменьшить габариты и массу. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБРЫЗГИВАНИЯ ЖИДКОСТИ С ВЕРТОЛЕТА, содержащее емкость в виде тела вращения с вертикально расположенной осью вращения, жестко соединенные с ней одинаковые прямолинейные разбрызгивающие штанги круглого сечения и узел соединения с тросом внешней подвески вертолета, отличающееся тем, что угол между проекциями осей штанг на горизонтальную плоскость составляет 160 - 170^o, а длина l штанги удовлетворяет соотношению
l = (4 - 6)D;
где D - максимальный диаметр емкости.