СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ПАРАШЮТНОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2015 года по МПК B64D23/00 G01C5/00 G01D7/12 G01C23/00 

Изобретение относится к области военно-спортивной парашютно-десантной деятельности и может быть использовано для определения высоты парашютной системы над поверхностью земли в процессе снижения.

Известен способ оценки высоты спускаемых парашютных систем с летательных аппаратов по зрительным оценкам парашютиста. Субъективный фактор оценки имеет большую погрешность и зависит от состояния парашютиста [Ситников И.В. Воздушно-десантная подготовка: учебник. Часть 1. Подготовка личного состава к десантированию парашютным способом. - Рязань: РВВДКУ, 2005. - 200 с.; Система парашютная десантная Д-10. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 16920-99 ТО, 1999. - С.5-110].

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения высоты парашютной системы, заключающийся в определении высоты полета самолета и высоты снижения до раскрытия парашюта. Известный способ осуществляется с использованием парашютного прибора АД-3У-Д-165, раскрывающего основной парашют через три секунды после прыжка из самолета и ввода его в действие. Известный способ используется для определения ухода парашютной системы от самолета на безопасное для раскрытия основного парашюта расстояние, для определения выхода из зоны возмущенного, турбулентного воздушного потока. Недостатком известного способа является невозможность определения высоты парашютной системы после раскрытия основного парашюта [1. Техническое описание парашютного прибора АД-3У-Д-165. 2. Система парашютная десантная Д-10. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 16920-99 ТО, 1999. - С.5-110].

Технический результат направлен на определение высоты спускаемой парашютной системы на всем диапазоне высот от самолета до земли, на расширение функциональных возможностей.

Технический результат достигается тем, что в способе определения высоты парашютной системы, заключающемся в определении высоты полета самолета и высоты снижения до раскрытия парашюта, дополнительно до прыжка определяют среднюю скорость снижения V_cp парашютной системы с раскрытым основным парашютом, определяют время t снижения парашютной системы, определяют высоту снижения парашютной системы после раскрытия парашюта по времени снижения и средней скорости снижения парашютной системы h=V_cp t и полученное значение вычитают из высоты парашютной системы, имевшейся в момент раскрытия парашютной системы, при этом полученное значение высоты над землей озвучивают звуковым сигналом.

Отличительной особенностью предлагаемого изобретения является то, что дополнительно до прыжка определяют среднюю скорость снижения V_cp парашютной системы с раскрытым основным парашютом, определяют время t снижения парашютной системы, определяют высоту снижения парашютной системы после раскрытия парашюта по времени снижения и средней скорости снижения парашютной системы h=V_cp t и полученное значение вычитают из высоты парашютной системы, имевшейся в момент раскрытия парашютной системы, при этом полученное значение высоты над землей озвучивают звуковым сигналом.

Способ осуществляется определением высоты самолета и вычитанием высот снижения парашютной системы до раскрытия основного парашюта и после его раскрытия. Из опыта известно, что высота снижения до раскрытия парашюта определяется из расчета средней скорости снижения 35 м/с. Высота снижения от момента раскрытия определяется по средней скорости снижения 4.5-5.5 м/с. Величина этой скорости для неуправляемых парашютных систем зависит от массы груза и определяется для каждой массы опытным путем. Из практики известно, что разброс величины времени пролета парашютистов по времени составляет 3-5 сек при высоте прыжка 600 м.

Способ осуществляется с помощью устройства, функциональная схема которого приведена на чертеже.

Устройство для реализации способа определения высоты парашютной системы содержит устройство установки начальной высоты 1, пусковое устройство 2, соединенное со шпилькой парашютного прибора 3, хронометр 4, соединенный с пусковым устройством 2, устройство отсчета высоты снижения 5 на стабилизирующей системе, соединенное с хронометром 4, двухконусный замок 6 парашютной системы, пусковое устройство 7, соединенное с двухконусным замком 6 и с пусковым устройством 5, устройство отсчета высоты снижения 8 после раскрытия основного парашюта, соединенное с пусковым устройством 7, сумматор 9, соединенный с устройством установки начальной высоты 1 и устройствами отсчета высот снижения 5 и 8, преобразователь сигнала высоты в звуковой сигнал 10, соединенный с сумматором 9, и звуковой 11 и световой 12 сигнализаторы, соединенные с преобразователем 10.

В целом, устройство для реализации способа содержит три канала определения высоты: канал начальной высоты полета самолета 1, 9; канал снижения высоты до раскрытия основного парашюта 2, 3, 4, 5, 9; канал снижения высоты после раскрытия основного парашюта 6, 7, 8, 9. Результаты каналов вводятся в сумматор 9, в котором суммируются алгебраически. После суммирования сумматор 9 вырабатывает управляющие импульсы через заданный интервал высоты снижения, например через каждые 50 метров снижения. Управляющие импульсы подаются на вход преобразователя 11 сигналов, вырабатывающего условные звуковые и световые сигналы, соответствующие высоте нахождения парашютной системы над землей. Эти сигналы озвучиваются и высвечиваются сигнализаторами 11 и 12. Современные микропроцессорные системы позволяют технически звуковой сигнал о высоте вырабатывать в форме речевого сигнала и подавать на наушники парашютиста.

Первый канал (установка начальной высоты с помощью устройства 1). Второй канал производит определение высоты снижения от самолета до точки раскрытия основного парашюта с помощью устройств. Третий канал определяет высоту от точки раскрытия парашюта до приземления. Раскрытие парашюта закрывает второй канал и запускает счет в третьем канале. Результаты трех каналов суммируются сумматором

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. На устройстве установки начальной высоты 1 перед прыжком устанавливается значение высоты Н₀, которая отображается в устройстве 1 величиной постоянного напряжения U₁, например, на регулируемом резисторе, с масштабным коэффициентом k=Н₀/U₁. При прыжке из самолета шпилька парашютного прибора 3 включает пусковое устройство 2 (в виде выключателя), которое включает хронометр 4, подающий сигнал устройство отсчета высоты снижения 5 на стабилизирующем парашюте. Устройство 5 генерирует электрический сигнал в виде постоянного напряжения, величина которого увеличивается линейно со временем снижения t_стаб на стабилизирующем парашюте и соответственно высоте снижения h_стаб, а именно U₅~h_стаб(t_стаб). Величина высоты снижения пропорциональна времени с коэффициентом k_стаб=v_стаб, равным скорости снижения. С учетом этого выходное напряжение устройства 5 определяется выражением

U₅=k(H₀-H(t))=kv_стабt,

где U₅ - напряжение на выходе устройства 5; k - коэффициент пропорциональности напряжения и высоты; Н₀ - начальная высота прыжка, высота полета самолета; Н - высота парашютиста над землей; v_стаб - скорость парашютиста при снижении на стабилизирующем парашюте.

Двухконусный замок 6 приводит в действие пусковое устройство 7, которое приводит в действие устройство отсчета высоты снижения 8, вырабатывающее на своем выходе напряжение, пропорциональное высоте снижения парашютной системы с раскрытым куполом. Одновременно с этим пусковое устройство 7 останавливает временное изменение напряжения в устройстве 5 и фиксирует имеющуюся на момент остановки величину выходного напряжения. Это напряжение U_стаб соответствует величине высоты снижения парашютной системы от начальной высоты до момента раскрытия купола основного парашюта или высоту снижения на стабилизирующем парашюте h_сстаб=Н₀-Н_стаб, где Н_стаб - высота парашютной системы от земли в момент раскрытия купола основного парашюта.

Величина высоты снижения парашютной системы от точки раскрытия купола при постоянной скорости снижения на основном парашюте до текущей точки в любой момент времени равна

h_осн=Н₀-H_стаб-H(t),

где h_стаб=Н₀-Н_стаб - величина высоты снижения на стабилизирующем парашюте; H(t) - высота парашютной системы от земли в любой момент времени.

При постоянной скорости снижения на основном парашюте величина напряжения выходе устройства 8 пропорциональна высоте снижения от точки раскрытия основного парашюта до текущей точки

U₈(t)=k(Н₀-h_стаб - H(t))=k v_оснt.

При заданном известном значении k величина высоты парашютной системы от земли равна

H(t)=kU_сума=k(U₁-U₅-U₈(t)).

Сигнал устройства установки начальной высоты 1 (постоянной величины) U₀ устройств отсчета высот 5 и 8 соответственно U₅ и U₈ поступает в сумматор 9. В сумматоре сигналы устройств 5 и 8 вычитаются из сигнала начальной высоты, и на выходе сумматора величина напряжения будет изменяться по времени следующим образом:

U_сумм-U₁-U₅(t)-U₈(t).

Так как устройства 5 и 8 с изменением напряжения по времени действуют последовательно по времени, то напряжение на выходе сумматора изменяется следующим образом:

U_сумм=U₁-U₅(t), при t≤t_стаб,

U_сумм=U₁-U₅(t_стаб)-U₈(t) при t≥t_стаб.

При известном напряжении сумматора высота парашютной системы от земли определится как

H(t)=k (U₁-U₅(t)) при t≤t_стаб,

H(t)=k (U₁-U₅(t_стаб)-U₈(t)) при t≥t_стаб.

Выходной сигнал сумматора поступает в преобразователь 10, в котором через каждый заданный интервал высоты, то есть при уменьшении начального напряжения на заданную величину, вырабатываются электрические сигналы для цифровой индикации и звукового выражения. Эти сигналы поступают в световой сигнализатор 11 и звуковой сигнализатор 12. Формы выражения сигналов сигнализаторами и восприятия информации парашютистом не отвлекают от основных действий. Звуковой сигнал в речевой форме подается на наушники, световые сигналы в виде цифр отображаются на ручном экране.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемое изобретение не содержит субъективного фактора, не требует визуального наблюдения, более точно в определении высоты, обладает большим быстродействием.

Изобретение относится к области определения высоты парашютной системы над поверхностью земли. Способ определения высоты парашютной системы заключается в определении высоты полета самолета и высоты снижения до раскрытия парашюта. Дополнительно до прыжка определяют среднюю скорость снижения парашютной системы с раскрытым основным парашютом, время снижения парашютной системы. Высоту снижения парашютной системы после раскрытия парашюта определяют по времени снижения и средней скорости снижения парашютной системы и полученное значение вычитают из высоты парашютной системы, имевшейся в момент раскрытия парашютной системы. Значение высоты над землей озвучивают звуковым сигналом. Изобретение направлено на повышение точности определения высоты и быстродействием. 1 ил.

Способ определения высоты парашютной системы, заключающийся в определении высоты полета самолета и высоты снижения до раскрытия парашюта, отличающийся тем, что дополнительно до прыжка определяют среднюю скорость снижения v_cp парашютной системы с раскрытым основным парашютом, определяют время t снижения парашютной системы, определяют высоту снижения парашютной системы после раскрытия парашюта по времени снижения и средней скорости снижения парашютной системы h=v_cpt и полученное значение вычитают из высоты парашютной системы, имевшейся в момент раскрытия парашютной системы, при этом полученное значение высоты над землей озвучивают звуковым сигналом.