СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ АВИАЦИОННЫХ ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТОВ И ФИЛЬТРОПАКЕТОВ ДЛЯ ЖИДКОСТНЫХ СИСТЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Российский патент 2002 года по МПК B08B3/12 B64D33/00 

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано для ультразвуковой очистки различных изделий преимущественно авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов для гидравлических, топливных и масляных систем летательных аппаратов.

Известно устройство для ультразвуковой обработки изделий, в котором в процессе ее работы реализуется способ, заключающийся в воздействии на изделия жидкой средой, в которой с помощью ультразвуковых преобразователей возбуждены ультразвуковые колебания (авторское свидетельство СССР 925437, кл. В 08 В 3/12, 1979 г.).

К числу недостатков этого способа можно отнести его реализацию в случае очистки авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов в условиях размещения устройства в помещении, в частности в аэродромном ангаре, что снижает тактико-технические характеристики базирующейся на аэродроме авиационной техники (самолетов, вертолетов) в случае нападения противника или осуществления террористических актов.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков (прототипом) к заявленному изобретению является способ ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов для жидкостных систем летательных аппаратов, реализуемый в процессе работы устройства для ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов (свидетельство на полезную модель Российской Федерации 3704, МПК⁶ В 08 В 3/12, 1996 г.).

Известный способ заключается в помещении авиационных фильтроэлементов и/или фильтропакетов в ванну с моющей жидкостью, возбуждение в моющей жидкости ультразвуковых колебаний с помощью пьезоэлектрических преобразователей, подключенных к выходам генераторов (выходу генератора).

К числу недостатков способа-прототипа относится размещение устройства (установки), его реализующего, в стационарном помещении, а именно в аэродромном ангаре.

Сегодня на каждом аэродроме - месте базирования летательных аппаратов различных авиаподразделений - имеется специальный ангар, в котором оборудован участок очистки авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов.

По истечении определенного времени налета летательными аппаратами (самолетами или вертолетами) последние прибывают на свой предписанный аэродром базирования. Технический персонал выгружает просроченные по времени эксплуатации фильтроэлементы или фильтропакеты всех систем летательного аппарата (топливной, гидравлической, масляной) и в специальной металлической таре (ящиках-контейнерах) доставляет их на участок очистки.

После очистки фильтроэлементы или фильтропакеты опять же в таре, защищающей изделия от попадания пыли, возвращают на летательный аппарат для установки на место.

В практике эксплуатации летательных аппаратов могут возникнуть ситуации, когда очистку фильтроэлементов и фильтропакетов необходимо осуществить либо вне аэродрома постоянного базирования (на промежуточных, но временно не действующих базах), либо вообще в неприспособленных полевых условиях.

В этих случаях возникает чрезвычайная необходимость иметь автономную установку очистки фильтроэлементов и фильтропакетов на самом борту летательного аппарата.

Аналогичная проблема может возникнуть в практике авиации МЧС или в практике ВВС.

Например, в случае нападения противника или осуществления террористического акта летательные аппараты, в лучшем случае, могут взлететь и направиться на другие предписанные (или случайные) аэродромы, которые могут находиться за сотни километров от аэродрома базирования.

Ангар с установками для очистки будет подвергнут бомбовому или ракетному удару и может быть разрушен.

В результате авиационное подразделение (соединение), как и каждая его составляющая, потеряет свое предназначение.

Если бы каждый из летательных аппаратов был бы укомплектован на борту собственной штатной установкой или установкой в качестве бортового запасного оборудования для очистки фильтроэлементов и фильтропакетов, то при перебазировании (отлете) на какую-либо подходящую площадку появляется возможность самостоятельно (автономно) осуществлять очистку фильтроэлементов и фильтропакетов, а после, соединившись по рации, вновь образовать боевое соединение для выполнения боевых задач в предписанном районе.

Такая возможность увеличивает тактические возможности авиасоединений летательных аппаратов.

Таким образом, целью заявленного изобретения является повышение тактических возможностей авиасоединений летательных аппаратов (самолетов и вертолетов) в чрезвычайных ситуациях.

Указанная цель достигается тем, что в способе очистки авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов для жидкостных систем летательных аппаратов, включающем помещение авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов в ванну с моющей жидкостью, возбуждение в моющей жидкости ультразвуковых колебаний с помощью пьезоэлектрических преобразователей, подключенных к выходам генераторов или к выходу генератора, ванну и генераторы или генератор с пьезоэлектрическими преобразователями размещают на борту летательного аппарата, например в качестве штатного бортового оборудования или бортового комплекта запасного оборудования, генераторы или генератор запитывают от бортовой сети постоянного напряжения +27 В, либо от бортовой сети переменного напряжения 115 В, 400 Гц или бортового аккумулятора напряжением 24 В, а в качестве моющей жидкости используют имеющиеся на борту летательного аппарата жидкости, в частности, топливо, предназначенное для работы двигателей или двигателя, или масло, предназначенное для работы масляных или гидравлических систем летательного аппарата.

Отличительными от ближайшего аналога (прототипа) признаками, направленными на достижение поставленной цели, являются размещение на борту летательного аппарата ванны и генераторов или генератора с пьезоэлектрическими преобразователями, запитка генераторов или генератора от бортовой сети постоянного напряжения + 27 В, либо от бортовой сети переменного напряжения 115 В, 400 Гц или бортового аккумулятора напряжением 24 В, использование в качестве моющей жидкости имеющихся на борту летательного аппарата жидкостей, в частности, топлива, предназначенного для работы двигателей или двигателя, или масла, предназначенного для работы масляных или гидравлических систем летательного аппарата.

Частные случаи выполнения признаков заявленного изобретения предусматривают:
- использование в качестве моющей жидкости керосина или гидравлического масла, например, марки АМГ-10;
- размещение ванны и генераторов или генератора с пьезоэлектрическими преобразователями на борту самолета;
- размещение ванны и генераторов или генератора с пьезоэлектрическими преобразователями на борту вертолета;
- установку ванны и генераторов или генератора с пьезоэлектрическими преобразователями, находящихся на борту летательного аппарата, на землю, например, под бортом летательного аппарата и запитку генераторов или генератора от бортовых или наземных источников питания постоянного напряжения +24 В, +27 В, или переменного напряжения 220 В, 50 Гц, или 115 В, 400 Гц, или 208 В, 400 Гц, или 36 В, 400 Гц;
- установку ванны и генераторов или генератора с пьезоэлектрическими преобразователями в ангаре и запиткугенераторов или генератора от источников питания постоянного напряжения +27 В или переменного напряжения 220 В, 50 Гц, или 208 В, 400 Гц, или 115 В, 400 Гц;
- запитку генераторов или генератора с пьезоэлектрическими преобразователями, установленных вместе с ванной на борту летательного аппарата, или на земле, или в ангаре, от аэродромного автономного передвижного агрегата;
- осуществление очистки фильтроэлементов или фильтропакетов во время полета летательного аппарата.

Возможен вариант возбуждения в моющей жидкости ультразвуковых колебаний с помощью портативных магнитострикционных преобразователей.

Возможен вариант очистки авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов на борту также механически вращающимися щетками или щетками вручную в ванне вместо воздействия на них ультразвуковыми колебаниями, возбуждаемыми в жидкости.

Заявленное изобретение может быть реализовано с использованием, в принципе, любой известной установки для ультразвуковой очистки изделий, но наиболее эффективным является известное пьезоэлектрическое устройство по полезной модели Российской Федерации 3704, МПК⁶ В 08 В 3/12, 1996 г. (см. фиг. 1).

Способ заключается в следующем.

В ванну с требуемыми размерами устанавливают в определенном положении рамы с ультразвуковыми пьезоэлектрическими преобразователями 5 в каждом из N каналов и обрабатываемые авиационные фильтроэлементы или фильтропакеты, после чего в нее заливают моющую жидкость и включают напряжение питания. Функцию рам с пьезоэлектрическими преобразователями может выполнять сам корпус ванны, при этом пьезоэлектические преобразователи устанавливаются на дне ванны или на ее боковых стенках. Электрические сигналы, сформированные генераторами 1 в виде пачек радиоимпульсов (или в непрерывном режиме) ультразвуковой частоты, через блоки 2 защиты от перегрузки поступают на соответствующие усилители 3 мощности и далее, посредством герметичных кабелей 4, на ультразвуковые пьезоэлектрические преобразователи 5. С помощью блоков 7 автоматической подстройки частоты, введенных в цепи обратной связи каждого канала, производится необходимая корректировка выходных частот радиоимпульсов (или непрерывных колебаний) ультразвуковых генераторов 1. В результате внутри моющей жидкости создаются макропотоки, имеющие различные скорости направления и развитую кавитацию, что, в конечном итоге, приводит к повышению качества очистки авиационных фильтроэлементов или фильтропакетов.

В качестве устройства может быть использован один канал, при этом выход усилителя мощности 3 подключается к группе параллельно соединенных пьезоэлектрических преобразователей 5.

Для запитки генераторов или генератора напряжениями разного характера (от переменного или от постоянного) они или он содержат в своем составе соответствующие источники возбуждения пьезопреобразователей, выполненные с помощью известных методов и средств.

Так, при запитке от сети переменного напряжения источник может быть выполнен в соответствии со схемами выпрямителей, описанных на с. 15-18 кн. "Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет", под редакцией С.Д. Додика и Е.И. Гольперина. Сов. радио, М., 1969 г.

При запитке от сети постоянного напряжения она сама является источником питания. Питание для повышения стабильности может быть подано через стабилизатор, выполненный, например, по схеме рис. 111.6 или по схемам на с. 200-201 той же книги.

Изобретение относится к области ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов для жидкостных систем летательных аппаратов. Способ включает помещение изделий в ванну с моющей жидкостью, возбуждение в ней ультразвуковых колебаний с помощью пьезоэлектрических преобразователей, подключенных к выходам генераторов или выходу генератора, при этом ванну и генераторы или генератор с пьезоэлектрическими преобразователями размещают на борту летательного аппарата, например, в качестве штатного бортового оборудования или бортового комплекта запасного оборудования, генераторы или генератор запитывают от бортовой электросети постоянного напряжения +27 В либо переменного напряжения 115 В, 400 Гц или от бортового аккумулятора напряжением 24 В, а в качестве моющей жидкости используют имеющиеся на борту жидкости, например топливо, предназначенное для работы двигателей или двигателя, или масло, предназначенное для работы масляных или гидравлических систем. Способ обеспечивает повышение технических возможностей авиасоединений летательных аппаратов в чрезвычайных ситуациях. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов для жидкостных систем летательных аппаратов, включающий помещение авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов в ванну с моющей жидкостью, возбуждение в моющей жидкости ультразвуковых колебаний с помощью пьезоэлектрических преобразователей, подключенных к выходам генераторов или выходу генератора, отличающийся тем, что ванну и генераторы или генератор с пьезоэлектрическими преобразователями размещают на борту летательного аппарата, например, в качестве штатного бортового оборудования или бортового комплекта запасного оборудования, генераторы или генератор запитывают от бортовой электросети постоянного напряжения +27 В либо от бортовой сети переменного напряжения 115 В, 400 Гц или от бортового аккумулятора напряжением 24 В, а в качестве моющей жидкости используют имеющиеся на борту жидкости, например, топливо, предназначенное для работы двигателей или двигателя, или масло, предназначенное для работы масляных или гидравлических систем летательного аппарата. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве моющей жидкости используют керосин или гидравлическое масло.