СТЕНД ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ПАРАШЮТИСТОВ Российский патент 2003 года по МПК A63G31/00 B64D23/00 

Изобретение относится к тренировочным приспособлениям, в частности, для парашютистов.

В авиационной отрасли для проведения экспериментальных исследований и аэродинамических расчетов используются различные конструкции аэродинамических труб, описанных, например, в следующих источниках информации: "Прикладная аэродинамика" под редакцией Н.Ф. Краснова, М.: Высшая школа, 1974, с.7-13, 24-25 и Г.С. Бюшгенс и др. ЦАГИ - центр авиационной науки. М.: Наука, 1993, с.44-45.

Известные аэродинамические трубы установлены в горизонтальной плоскости и с помощью создания газового потока заданных параметров предназначены для экспериментального изучения обтекания твердых тел (моделей летательных аппаратов, автомобилей, поездов, жилых и производственных зданий и др.).

Конструкция аэродинамических труб не учитывает создание возможности тренировки человека, поэтому ни одна из них не может быть рассмотрена в качестве ближайшего аналога предложенного устройства, назначением которого является тренировка именно человека-парашютиста.

Из уровня техники известно устройство для тренировки парашютистов (патент GB 2288772 А, В 64 D 23/00, 1995), принятое в качестве наиболее близкого аналога.

Недостатком известного изобретения является возможность скачкообразного изменения потока воздуха в тренировочной камере.

Задачей заявленного изобретения является улучшение эксплуатационных свойств стенда, предназначенного преимущественно для использования в полевых условиях.

Технический результат заключается в устранении указанных недостатков и достигается тем, что в стенде для тренировки парашютистов, содержащем закрепленный на опоре отсек для прохождения потока воздуха, идущего от воздухозаборника и от соединенного с приводом вентилятора, приспособление для выравнивания этого потока воздуха, размещенное в отсеке и включающее сопло, и тренировочную камеру, в верхней части которой размещена крыша со средством для отвода отработанного воздуха, тренировочная камера расположена соосно отсеку, а воздухозаборник выполнен в нижней его части, при этом сопло выполнено в виде плавно сужающегося в сторону тренировочной камеры канала.

Приспособление для выравнивания потока воздуха состоит из диффузора, в нижней части которого установлено многолопастное спрямляющее поток воздуха устройство, а в верхней части - по меньшей мере, один слой детурбулизирующей сетки и решеток хонейкомба.

Многолопастное спрямляющее поток воздуха устройство выполнено с возможностью регулирования угла установки его лопаток.

Диффузор выполнен сужающимся книзу и имеет в плане шестнадцатиугольную форму, при этом его стенки расходятся под углом 3^o.

Отсек для прохождения воздуха отделен от тренировочной камеры кольцевой перегородкой.

Срез сопла выполнен в плане шестнадцатиугольным и вокруг него в перегородке образовано кольцевое отверстие для подсасывания в тренировочную камеру атмосферного воздуха.

Опора стенда выполнена с возможностью обеспечения подвода воздуха к воздухозаборнику и изготовлена из металлических труб с возможностью демонтажа, при этом она имеет в плане восьмиугольную форму.

Воздухозаборник выполнен в виде трубы, имеющей расширенный и загнутый вверх нижний край, а вентилятор выполнен в виде четырехлопастного винта с возможностью изменения угла установки его лопастей, при этом ось вентилятора закреплена на расположенной выше его лопастей крестовине.

Вентилятор соединен с приводом через трансмиссию.

Стенд выполнен с обеспечением возможности создания в тренировочной камере скорости воздушного потока в диапазоне 40-70 м/сек.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид стенда (в разрезе).

Стенд для тренировки парашютистов представляет собой восьмиугольное в плане металлическое сооружение высотой около 18 метров, в котором расположен вертикальный рабочий канал, преобразующий пульсирующий поток воздуха от вентилятора диаметром 3,6 метра в равномерный поток в рабочей (тренировочной) части диаметром 2 метра.

Стенд содержит покрытую сеткой, предохраняющей от внешних нежелательных воздействий, опору 1, представляющую собой восьмиугольную в плане форменную конструкцию, выполненную из металлических труб и обеспечивающую беспрепятственный подвод воздуха к воздухозаборнику 2.

Указанный воздухозаборник выполнен в виде расширяющейся и загибающейся металлической трубы внутренним диаметром 3,6 метра и радиусом изгиба 20 см.

За воздухозаборником 2 расположен самолетный четырехлопастной воздушный винт АВ-2, использующийся на самолетах АН-2 и выполняющий в предложенном стенде роль вентилятора 3, работающего в режиме нагнетания. Винт АВ-2 (вентилятор) имеет изменяемый угол установки лопастей, что позволяет существенно влиять на качество и скорость воздушного потока. Воздушный винт (вентилятор) установлен на расположенной выше него крестовине (не показана). Тяги крестовины заключены в удобообтекаемые профили и выполняют роль нижней части спрямляющего устройства 4.

Выше крестовины расположен многолопастной спрямляющий аппарат, раскручивающий и выравнивающий поток воздуха, идущий от винта, с регулируемым углом установки спрямляющих лопаток, позволяющий выровнять поле скоростей воздушного потока до необходимых значений.

Спрямляющее устройство расположено в диффузоре 5, имеющем высоту 1-го калибра, шестнадцатиугольном в плане воздушном вертикальном канале, стенки которого расходятся под углом 3 градуса. При этом площадь сечения воздушного канала возрастает с 10,17 кв.м. до 12,56 кв.м.

В верхнем основании диффузора 5 воздушный поток проходит через два слоя детурбулизирующей сетки 6, а затем сквозь хонейкомб 7, представляющий собой сотообразную решетку, набранную, например, из тонких металлических пластин.

Хонейкомб разрушает крупные вихри и выравнивает скосы, а сетка способствует созданию равномерного поля скоростей по поперечному сечению отсека для прохождения воздуха и уменьшению начальной турбулентности потока. Чем больше размеры указанного отсека, тем равномернее поток перед входом в сопло 8, а это способствует созданию равномерного потока на выходе из сопла и в тренировочной камере стенда. Сопло 8 расположено выше хонейкомба 7 и представляет собой плавно сужающийся канал, конфигурация которого обеспечивает получение заданной скорости однородного газового потока.

Площади поперечных сечений верхней и нижней частей сопла составляют 3 кв.м. и 12,56 кв.м.

Срез сопла 9 представляет собой в плане шестнадцатиугольник с поперечником 2 метра. В кольцевой перегородке 17 вокруг среза сопла находится кольцевое отверстие 10, сообщающееся с окружающей атмосферой. Подсасываемый через него поток воздуха существенно улучшает характеристики основного воздушного потока, попадающего в вертикальную закрытую тренировочную камеру 11 высотой 5 метров, в которой спортсмены-парашютисты, удерживаемые вертикальным потоком воздуха, могут выполнять акробатические фигуры.

Тренировочная камера 11 закрыта сверху плоской крышей 12 с устройством отвода воздуха в атмосферу в виде каналов 13. Крыша 12 предохраняет тренирующихся от попадания внутрь камеры 11 нежелательных атмосферных осадков. В нижней и в верхней частях тренировочной камеры 11 натянута сетка для безопасности тренирующегося.

Вентилятор 3 соединен с силовой установкой (приводом) 14 через трансмиссию 15, обеспечивающую безопасность человека в случае возможного возгорания силовой установки.

В качестве силовой установки (привода) применим двигатель внутреннего сгорания АШ-62, использующийся на самолетах АН-2. Привод расположен в стороне от здания стенда и переведен на газовое топливо.

Конструкция стенда мобильна, т.к. она выполнена из металлических ферм и имеет возможность демонтироваться и перевозиться с места на место.

В собранном виде стенд имеет высоту около 18 метров.

Работает стенд следующим образом.

Тренирующиеся 16 поднимаются в стенде на уровень камеры 11 и после подачи в нее потока воздуха из сопла 8 осуществляют соответствующие акробатические фигуры. Отработанный воздух выходит из тренировочной камеры через каналы 13, выполненные между крышей 12 и верхней частью тренировочной камеры 11.

Диапазон скоростей воздушного потока в тренировочной камере от 40 до 70 м/с, что позволяет спортсменам-парашютистам различных направлений парашютного спорта и различной квалификации выполнять на стенде акробатические фигуры, повышая свой спортивный уровень.

Стенд содержит закрепленный на опоре отсек для прохождения воздуха, идущего от воздухозаборника и от соединенного с приводом вентилятора, приспособление для выравнивания потока воздуха, размещенное в отсеке и включающее сопло, тренировочную камеру, крышку для отвода отработанного воздуха. Тренировочная камера расположена соосно отсеку. Воздухозаборник выполнен в его нижней части. Сопло выполнено в виде плавно сужающегося в сторону тренировочной камеры канала. Данное изобретение обладает улучшенными эксплуатационными свойствами и может быть использовано в полевых условиях. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Стенд для тренировки парашютистов, содержащий закрепленный на опоре отсек для прохождения потока воздуха, идущего от воздухозаборника и от соединенного с приводом вентилятора, приспособление для выравнивания этого потока воздуха, размещенное в отсеке и включающее сопло, и тренировочную камеру, в верхней части которой размещена крыша со средством для отвода отработанного воздуха, отличающийся тем, что тренировочная камера расположена соосно отсеку, а воздухозаборник выполнен в нижней его части, при этом сопло выполнено в виде плавно сужающегося в сторону тренировочной камеры канала. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что приспособление для выравнивания потока воздуха состоит из диффузора, в нижней части которого установлено многолопастное спрямляющее поток воздуха устройство, а в верхней части - по меньшей мере, один слой детурбулизирующей сетки и решеток хонейкомба. 3. Стенд по п. 2, отличающийся тем, что многолопастное спрямляющее поток воздуха устройство выполнено с возможностью регулирования угла установки его лопаток. 4. Стенд по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что диффузор выполнен сужающимся книзу и имеет в плане шестнадцатиугольную форму, при этом его стенки расходятся под углом 3^o. 5. Стенд по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что отсек для прохождения воздуха отделен от тренировочной камеры кольцевой перегородкой. 6. Стенд по п. 5, отличающийся тем, что срез сопла выполнен в плане шестнадцатиугольным и вокруг него в перегородке образовано кольцевое отверстие для подсасывания в тренировочную камеру атмосферного воздуха. 7. Стенд по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что опора выполнена с возможностью обеспечения подвода воздуха к воздухозаборнику. 8. Стенд по п. 7, отличающийся тем, что опора выполнена из металлических труб с возможностью демонтажа и имеет в плане восьмиугольную форму. 9. Стенд по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что воздухозаборник выполнен в виде трубы, имеющей расширенный и загнутый вверх нижний край. 10. Стенд по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что вентилятор выполнен в виде четырехлопастного винта с возможностью изменения угла установки его лопастей. 11. Стенд по п. 10, отличающийся тем, что ось вентилятора закреплена на расположенной выше его лопастей крестовине. 12. Стенд по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что вентилятор соединен с приводом через трансмиссию. 13. Стенд по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что он выполнен с обеспечением возможности создания в тренировочной камере скорости воздушного потока в диапазоне 40-70 м/с.