Устройство для тушения пожара с вертолета Советский патент 1991 года по МПК A62C39/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к устройствам, предназначенным для тушения лесных пожаров водой из резервуаров, перевозимых к очагу пожара вертолетами, и является усовершенствованием устройства по авт.св. Ns 1583108. Целью изобретения является стабилизация положения резервуара для жидкости в полете и уменьшение при этом его лобового аэродинамического сопротивления.

На фиг. 1 изображено устройство для тушения пожара с вертолета, общий вид, в полете; на фиг.2 - то же, на этапе взлета; на фиг.З - то же, вид спереди; на фиг.4 - то же, на этапе полета; на фиг.5 - датчик угла отклонения грузового троса от вертикали; на фиг.6- принципиальная электромеханическая схема устройства.

Устройство для тушения пожара с вертолета содержит резервуар (бак) 1 для жидкости с системой ее забора из водоема и слива, жестко закрепленный своей верхней частью в скобе 2, соединенной посредством грузового троса 3 с вертолетом 4. Оно снабжено средством для аэродинамической стабилизации резервуара 1, выполненным в виде установленного на прикрепленной к скобе 2 штанге 5 вертикального киля 6, расположенного в продольной (диаметральной) плоскости резервуара позади центра масс. На нижнем конце грузового троса 3 размео со

со

4 О

ю

щен вертлюг 7 с П-образным кронштейном 8, в котором установлен шарнирно ролик (блок) 9 для опоры на него своей средней частью тросовой перемычки 10, соединенной концами с противоположными и симметричными относительно вертикальной оси резервуара 1 плечами скобы 2. На П-об- разном кронштейне 8 установлены реверсивный электродвигатель 11 (с встроенным редуктором) с посаженным на его вал 12 зубчатым колесом 13 (звездочкой), сочлененным с цепочной тягой 14, связанной с противоположными концами тросовой перемычки 10, а также датчик 15 угла «отклонения грузового троса 3 от вертикали и потенциометр 16с подвижным контактом, соединенным с валом 12.

Датчик 15 выполнен в виде ампулы 18 из немагнитного материала с частично (например, наполовину) заполняющей ее ферромагнитнойжидкостью19, ориентированной по направлению полета (вектор V) под углом 90° к оси грузового троса 3. На внешней боковой поверхности ампулы 18 симметрично относительно ее середины размещены две идентичные катушечные обмотки 20 и 21, соответственно с текущими сопротивлениями Zi и Z2, которые совместно с обоими плечами потенциометра 16 соответственно с текущими сопротив- лениями RI и -R2 дифференциально включены в плечи мостовой схемы 22, входная диагональ которой подключена к источнику 23 напряжения, а ее выходная диагональ через усилитель 24 - к электродвигателю 11.

Устройство для тушения пожара с вертолета работает следующим образом.

Во время вертикального подъема вертолетом 4 резервуара 1 с жидкостью (водой) после ее забора из водоема посредством соответствующей системы грузовой трос 3 ориентирован строго по вертикали ( еН), Этому положению соответствует уравновешенное состояние мостовой схемы 22, когда сигнал на ее выходной диагонали равен нулю, так как у горизонтально расположенного датчика 15 сопротивления катушечных, обмоток 20 и 21 одинаковы (), что характеризуется условием равновесия .

В полете под влиянием лобового аэродинамического сопротивления резервуара 1, ориентируемого вертикальным килем 6 диаметральной плоскостью, а значит и плоскостью симметрии П-образного кронштейна 8 к плоскости скобы 2, в направлении движения, происходит отклонение грузового троса 3 назад на какой-то (сравнительно

небольшой) угол си, отчего датчик 15 наклоняется и ферромагнитная жидкость 19 в цилиндрической ампуле 18 перераспределяет свои объемы в междувитковых пространствах обмоток 20 и 21, отчего изменяется соотношение сопротивлений этих катушек, а именно возникает ситуация, когда Zi Z2. В итоге, условие равновесия мостовой схемы 22 нарушается, так как становится ZiR2

0 Z2Ri, и на ее выходной диагонали появляется сигнал разбаланса, который после усилителя 23 поступает на электродигатель 11. Последний через вал 12 поворачивает контакт 17 потенциометра 16, уменьшая R.Ј и

5 увеличивая R1, пока мостовая схема 22 опять не приходит в состояние равновесия, после чего электродвигатель останавливается. Вместе с тем происходит также поворотзубчатогоколеса13

0 (пропорциональность чего подаваемому на электродвигатель сигналу устанавливается путем предварительной тарировки), которое за цепочную тягу 14 поворачивает на ролике 9 тросовую перемычку 10, а следова5 тельно, скобу 2 и сам резервуар 1, компенсируя его наклон до тех пор, пока резервуар не займет строго вертикальное положение. При уменьшении угла а ниже предыдущего в равной мере уменьшится наклон дат0 чика 15, что приводит к перераспределению сопротивлений обмоток 20 и 21, а именно к ситуации, когда . Это ведет к разбалан- сированию мостовой схемы 22, поскольку

5 становится, ZiR2 Zjfci, с выходной диагонали которой на усилитель 24 поступает сигнал, противофазный предыдущему, приводящий к реверсивному повороту вала 12 электродвигателя 11, переводящего контакт

0 17 в обратную сторону и тем самым вызывающего положения, когда RI R2 до момента наступления нового положения равновесия мостовой схемы. С помощью элементов 13, 14, 10 и 2 такой поворот электродвигателя

5 11 трансформируется аналогичным путем в установление резервуара вертикально.

Совместное действие датчика 15, мостовой схемы 22 и реверсивного электродвигателя 11, управляющего потенциометром 16

0 и через цепочку тягу 14 тросовой перемычкой 10 подвески крепежной скобы 2 резервуара 1 к грузовому тросу 3, реализует автоматическую следящую систему за текущим значением угла «отклонения грузово5 го троса от вертикали для оптимальной, с точки зрения получения .минимально возможного в конкретном случае лобового v аэродинамического сопротивления, принудительной ориентации резервуара во время полета.

Таким образом, предлагаемому устройству для тушения пожара с вертолета характерно стабилизированное положение резервуара для жидкости в полете за счет снабжения его вертикальным килем, доста- точно простым в конструктивном решении и эффективным по действию (использование известного флюгерного эффекта). Предлагаемое решение исключает боковую (поперечную) раскачку и вращение резерву- ара в полете на грузовом тросе внешней подвески вертолета, причем развиваемая в грузовом тросе во время перевозки крутящая нагрузка (момент) не передается на вертолет, а полностью гасится вертлюгом. В результате создаются предпосылки к увеличению скорости полета, что сопряжено с уменьшением потребления авиатоплива вертолетом, так как резко снижаются его километровый расход, и улучшением опера- тивности пожаротушения, а также это благоприятно для безопасности полета. Стабильная ориентация резервуара, в том числе, когда он пустой, т.е. на этапе подлета вертолета к водоему, и сохранению посто- янным его вертикального положения в динамике формируют неизменным на всех этапах лобовое аэродинамическое сопротивление резервуара, создавая равномерную нагрузку на вертолет.. Формула изобретения Устройство для тушения с вертолета по авт.св. № 1583108, отличающееся тем, что. с целью стабилизации положения резервуара в полете и уменьшения его лобового аэродинамического сопротивления, оно имеет средство для аэродинами- ческой стабилизации резервуара, выполненное в виде вертикального киля, прикрепленного к скобе и расположенного в продольной плоскости резервуара за центром масс, вертлюг, расположенный на нижнем конце грузового троса с П-образ- ным кронштейном, в котором установлен шарнирно ролик для опоры на него своей средней частью тросовой перемычки, соединенной концами с противоположными и симметричными относительно вертикальной оси резервуара плечами скобы, и средство управления направлением емкости,. состоящее из расположенного на П-образ- ном кронштейне реверсивного двигателя с посаженным на его вал зубчатым колесом, сочлененным с цепочкой тягой, связанной с противоположными концами тросовой перемычки, датчик угла отклонения грузового троса от вертикали, потенциометра г. подвижным контактом, соединенным с валом электродвигателя, и мостовой схемой, причем датчик и потенциометр дифференциально включены в плечи мостовой схемы, входная диагональ которой подключена к источнику напряжения, а ее выходная диагональ через усилитель - к электродвигателю.

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к устройствам, предназначенным для тушения лесных пожаров водой из резервуаров, перевозимых к очагу пожара вертолетами. Цель - стабилизация положения резервуара для жидкости в полете и уменьшение его лобового аэродинамического сопротивления. Устройство снабжено средством для аэродинамической стабилизации резервуара, выполненным в виде установленного на прикрепленной к скобе штанге вертикального киля, расположенного в продольной (диамет- , ральной) плоскости резервуара позади центра масс. На нижнем конце грузового троса размещен вертлюге П-образным кронштейном, в котором установлен шарнирно ролик (блок) для опоры на него своей средней частью тросовой перемычки,соединенной концами с противоположными и симметричными относительно вертикальной оси резервуара плечами скобы. На П-об- разном кронштейне смонтирсГвзны реверсивный электродвигатель с посаженным на его вал зубчатым колесом (звездочкой), сочлененным с цепочкой тягой, связанной с противоположными концами тросовой перемычки, а также датчик угла а отклонения грузового троса от вертикали и потенциометр с подвижным контактом, соединенным с валом. 6 ил. (/ С

#

Фиг.З

19

х лллллг хч ллж хх х ллллх ллляхххях х яля&я

/

20

/

Фиг. if

21

Фиг.Ь

15

22 N 20(Zi) 21(Z2) R r TR2

Фиг.6