АТТРАКЦИОН-ТРЕНАЖЕР Российский патент 2002 года по МПК A63B71/00 A63G1/00 G09B9/08 

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека, преимущественно может использоваться для развлечений, а также для тренировки спортсменов и пилотов.

Уровень заявляемого изобретения известен из устройства, содержащего вертикальную стойку, закрепленную неподвижно в основании, коромысло, смонтированное на шаровой опоре вертикальной стойки, на свободном конце которого расположен с возможностью совершать движение по крену и тангажу, а также вокруг собственной вертикальной оси макет летательного аппарата (ЛА) с органами управления и установленную на противоположном конце коромысла бочку-противовес (Приложение к "Юный техник", 1988, 8, с. 4-7).

Известное устройство используют для выполнения движения, имитирующего полет ЛА. Макет ЛА, установленный на коромысле, может подниматься на пятиметровую высоту, совершать движение вокруг неподвижной вертикальной стойки и собственной вертикальной оси, имитировать крен и пикирование (покачивание вокруг горизонтальной оси). Взлет макета ЛА осуществляется под действием подъемной силы, возникающей в результате набегающего на макет воздушного потока, поэтому использовать известное устройство можно только при ровном, устойчивом ветре, скорость которого не должна превышать 10 м/с, при этом движение макета ЛА осуществляется только в горизонтальной плоскости.

Таким образом одним из недостатков известного устройства является ограниченная возможность его использования.

Другим недостатком известного устройства является повышенная опасность, возникающая при выполнении "полета". Как следует из известного источника информации, "полеты" производятся только со страховкой, которую осуществляют двое страхующих посредством крепких капроновых веревок, привязанных к обоим концам коромысла.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является тренажер, состоящий из установленного на неподвижной платформе вертикального основания, смонтированной на нем с возможностью совершать движения вокруг вертикальной оси штанги, на одном конце которой установлен с возможностью совершать движение по крену и тангажу макет летательного аппарата, снабженный органами управления и движителем, а на противоположном конце штанги установлен противовес-балансир с возможностью совершать движение вдоль штанги (см. патент Франции 2623318, кл. G 09 В 9/08, 1989).

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и повышение безопасности "полетов".

Указанный технический результат достигается тем, что известный тренажер, состоящий из установленного на неподвижной платформе вертикального основания, смонтированной на нем с возможностью совершать движения вокруг вертикальной оси штанги, на одном конце которой установлен с возможностью совершать движение по крену и тангажу макет летательного аппарата, снабженный органами управления и движителем, а на противоположном конце штанги установлен противовес-балансир с возможностью совершать движение вдоль штанги, согласно изобретению дополнительно снабжен амортизаторами и автоматической системой уравновешивания макета летательного аппарата, вертикальное основание смонтировано на неподвижной платформе с возможностью совершать вращение вокруг собственной оси, макет летательного аппарата установлен на вертикальной стойке штанги и имеет возможность совершать движение также вокруг собственной вертикальной оси, вертикальная стойка жестко связана через подвижную горизонтальную ось с горизонтальным и вертикальным кронштейнами, сообщающимися через тяги соответственно с неподвижными горизонтальными и вертикальными кронштейнами, жестко связанными с вертикальным основанием через неподвижную горизонтальную ось, которые обеспечивают штанге возможность совершать движение вокруг вертикального основания по сферической траектории, а макету летательного аппарата - вертикальное положение в любой точке сферической траектории движения штанги. Макет летательного аппарата может быть снабжен несколькими движителями. Система уравновешивания макета летательного аппарата может состоять из датчиков давления, установленных в нижней части макета летательного аппарата, и устройства автоматического перемещения противовеса-балансира. В качестве движителя могут использовать воздушные винты.

Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - общий вид устройства сверху;
на фиг. 2 - вид устройства по стрелке А;
на фиг. 3 - вид устройства по стрелке Б;
на фиг. 4 - вид устройства по стрелке В;
на фиг. 5 - вид устройства в положении выполнения движения по сферической траектории.

Номерами на фигурах обозначены следующие позиции:
1 - неподвижная платформа,
2 - вертикальное основание,
3 - штанга,
4 - балансир-противовес,
5 - амортизаторы,
6 - верхняя тяга,
7 - вертикальная стойка, на которой установлен макет ЛА,
8 - макет ЛА,
9 - неподвижный вертикальный кронштейн, установленный на вертикальном основании,
10 - неподвижная горизонтальная ось,
11 - подвижная горизонтальная ось для поддержания вертикальной стойки,
12 - неподвижный горизонтальный кронштейн, установленный на вертикальном основании,
13 - нижняя тяга,
14 - подвижный горизонтальный кронштейн, установленный на вертикальной стойке,
15 - подвижный вертикальный кронштейн, установленный на вертикально и стойке.

Работа аттракциона-тренажера осуществляется под контролем оператора следующим образом.

Перед началом "полета" оператор усаживает "пилота" в кресло, расположенное в макете ЛА, пристегивает его ремнями безопасности.

Взлет макета ЛА происходит од действием подъемной силы, которую создает движитель, например, несущий винт, установленный на макете ЛА. Вращение макета ЛА (8) вокруг собственной оси осуществляется при помощи хвостового винта. Работа винтов осуществляется посредством, например, электродвигателя, питание на который подается с пульта управления оператора. Таким образом, взлет макета ЛА и последующий "полет" может осуществляться при любых погодных условиях на высоту 5-10 метров. Набирая высоту, макет ЛА поднимает штангу (3), на которой он установлен на вертикальной стойке (7). Узел крепления штанги к основанию имеет неограниченную степень свободы, что обеспечивает движение штанги в вертикальной плоскости по сферической траектории. Для обеспечения постоянного вертикального положения макета ЛА в любой точке сферической траектории предусмотрена вертикальная стойка (7), жестко связанная через подвижную горизонтальную ось (11) с подвижными горизонтальным (14) и вертикальным (15) кронштейнами, сообщающимися через тяги (6) и (13) с неподвижными горизонтальным (12) и вертикальным (13) кронштейнами, жестко связанными с вертикальным основанием (2) через неподвижную горизонтальную ось (10).

Заявляемое взаимное расположение кронштейнов 9 и 12, а также 14 и 15 в разном направлении, т. е. под углом 90 градусов относительно друг друга, позволяет макету ЛА, установленному на штанге, безопасно проходить самую верхнюю точку сферической траектории. (При расположении указанных выше кронштейнов друг относительно друга в одном направлении возможна ситуация, когда при переходе макетом ЛА верхней точки сферической траектории вперед начнет двигаться не штанга (3), а тяги (6) и (13), что приведет к отклонению вертикальной стойки (7) и, следовательно, заваливанию макета ЛА, а также к заклиниванию и возможной поломке тяг).

Для уменьшения величины упора несущего движителя установлен балансир-противовес (4), причем таким образом, чтобы величина дисбаланса была смещена в сторону макета ЛА и имела минимальную величину, соответствующую упору несущего движителя и была постоянной.

Для обеспечения заданного дисбаланса при выполнении "полетов" пилотами разного веса на аттракционе-тренажере предусмотрена система автоматического уравновешивания, состоящая из балансира-противовеса (4) и датчика давления (не показан), установленного в нижней части макета ЛА и соприкасающегося с грунтом. При посадке "пилота" в макет ЛА на датчик давления начинает воздействовать вес "пилота", дисбаланс изменяется по отношению к заданной величине. При изменении величины нагрузки на датчик давления начинается перемещение балансира-противовеса вдоль штанги, например, при помощи электропривода, до величины заданного дисбаланса.

Заявляемый аттракцион-тренажер позволяет в любых погодных условиях совершать как спортивные полеты, так и развлекательное катание в условиях безопасности при полной имитаций настоящих воздушных полетов.

Аттракцион-тренажер предназначен для развлечений, а также для тренировок спортсменов и позволяет расширить функциональные возможности и повысить безопасность использования. Макет летательного аппарата установлен с возможностью выполнять движения, имитирующие полеты. Движители создают подъемную силу и позволяют совершать "полеты" при любых погодных условиях. Система крепления штанги, на которой смонтирован макет летательного аппарата, позволяет совершать движение в вертикальной плоскости по сферической траектории. При выполнении движения по сферической траектории макет летательного аппарата сохраняет вертикальное положение в любой точке траектории благодаря системе крепления его на штанге. Макет летательного аппарата снабжен органами управления. Амортизаторы и автоматическая система уравновешивания макета летательного аппарата обеспечивают безопасность полетов. 3 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Аттракцион-тренажер, состоящий из установленного на неподвижной платформе вертикального основания, смонтированной на нем с возможностью совершать движения вокруг вертикальной оси штанги, на одном конце которой установлен с возможностью совершать движение по крену и тангажу макет летательного аппарата, снабженный органами управления и движителем, а на противоположном конце штанги установлен противовес-балансир с возможностью совершать движение вдоль штанги, отличающийся тем, что дополнительно снабжен амортизаторами и автоматической системой уравновешивания макета летательного аппарата, вертикальное основание смонтировано на неподвижной платформе с возможностью совершать вращение вокруг собственной оси, макет летательного аппарата установлен на вертикальной стойке штанги и имеет возможность совершать движение также вокруг собственной вертикальной оси, вертикальная стойка жестко связана через подвижную горизонтальную ось с горизонтальным и вертикальным кронштейнами, сообщающимися через тяги соответственно с неподвижными горизонтальными и вертикальными кронштейнами, жестко связанными с вертикальным основанием через неподвижную горизонтальную ось, которые обеспечивают штанге возможность совершать движение вокруг вертикального основания по сферической траектории, а макету летательного аппарата вертикальное положение в любой точке сферической траектории движения штанги. 2. Аттракцион-тренажер по п. 1, отличающийся тем, что макет летательного аппарата снабжен несколькими движителями. 3. Аттракцион-тренажер по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что система уравновешивания макета летательного аппарата состоит из датчиков давления, установленных в нижней части макета летательного аппарата и устройства автоматического перемещения противовеса-балансира. 4. Аттракцион-тренажер по любому из пп. 1 - 3, отличающийся тем, что в качестве движителя используют воздушные винты.