Устройство для распыления жидкости впОлЕТЕ Советский патент 1981 года по МПК B64D1/18 B64D39/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ПОЛЕТЕ

1

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к летающим лабораториям. Устройство может быть использовано для создания в полете условий искусственного обледенения для испытуег ых самолетов или отдельных агрегатов летательных аппаратов.

Известна летающая лаборатория на переоборудованного топливозаправщика КС-135 (США). В ней водоразбрызгивакхций коллектор установлен на конце телескопически раздвигаемой и убираемой штанги, через которую он сообщается с баками для воды tl . . Недостатком лаборатории является то, что водораспыливающее устройство находится в супутном следе самолета, на котором это устрсэйство установлено, что сильно затрудняет формирование искусственного облака, подобного по своим характеристикам естественным облакам, в которых происходит обледенение самолетов при их эксплуатации. Это связано с турбулизацией водо-воздушного потока вихревой пеленой от сгилолета.

Ввиду того, что водораспыливсиощее устройство вынесено на сравнительно небольшое расстояние (несколько

метров) от фюзеляжа летающей лаборатории, пилотирование испытуемого самолета становится весьма сложным и небезопасным из-за сильного влияния супутной струи от летающей лаборатории на характеристики устойчивости испытуемого са юлета.

Наиболее близким к описываемому изобретению является топливозаправ0щик 2, в котором устройство для распыления жидкости содержит заправочный шланг, намотанный на барабан лебедки и сообщающийся через полый вал барабана и насосы с баками. На

5 свободном конце заправочного шланга установлен стекатель. Кроме того, шланг взаимодействует с направляющим устройством, установленным на борту самолета.

0

Такой топливозаправщик предназначен для заправки самолетов в полете. При этом возможен.слив топлива в атмосферу с образовайием искусственного облака. Однако при применении

5 его в качестве летающей лаборатории для исследования летательных аппаратов в условиях обледенения он не обеспечивает создания искусственного облака с параметрами, близкими к

0 естественным облакам, т.е. не обеспечивает достаточно четкой имитации естественных условий обледенения. Целью изобретения является повыше ние точности имитации естественных условий обледенения. Цель достигается тем, что устройство для распыления жидкости в полете снабжено воздушным шлангом, который расположен снаружи шланга для жидкости и сообщается с источником сжатого воздуха через полый вал барабана, а шланг для жидкости сообщается с баками через полую ось, смонтированную в полом валу барабана, причем концы обоих шлангов подсоединены к водоразбрызги-ваквдему колле тору с форсунками, закрепленному на стекателе. При этом водоразбрыэгивающий коллектор выполнен со стабилизирукидими поверхностями, жестко связанными с ним. Такое выполнение устройства позволяет применять шланг длиной поряд ка 100 м, который позволит вынести водоразбрызгиванлдий коллектор за пределы супутной струи самолета-носителя и приблизить условия испытаний к естественным. « На фиг. 1 изображено устройство для распыления жидкости на летающей лаборатории; на фиг. 2 - сечение Л-А на фиг. 1; на фиг, 2 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - узел на фиг. 1, на фиг. б - водоразбрызгивающий коллектор; на фиг. 7 - сечение Г-Г на фиг. 6; на фиг. 8 - се чение Д-Д на фиг. б; на фиг. 9 - ле тающая лаборатория и испытуеьелй самолет в полете. о Устройство для распыления жидкос ти в полете содержит установленную в грузовом отсеке 1 самолета-носителя 2 макраме 3, на которой закреп лены насосно-распределительная станц 4 и бак 5 с водой, лебедку б с намотанным на ее барабан 7 шлангом 8, на конце которого установо ен водораспыливаняций коллектор 9, причем шланг 8 пропущен через направлякнцее устройство 10, установленное на пор ге 11 грузового люка. Выходы насос НС-распределительной станции 4 воздушным 12 и водопроводным 13 шланга ми подсоединены к шлангу 8. Барабан 7 выполнен из дисков 14, связанных между собой тонкостенным цилиндром 15 и ступицей 16 (фиг.2). Ступица шарнирно установлена на полом валу 17, жестко связанном с каркасом лебедки 6, закрепленным на раме 3. По лость полого вала разделена перегородкой 18 на две части Е и Ж, при этом полость Е сообщена с воздушным 12 насосно-распределительно станции, а полость Ж через полую ось 19 - с водопроводным шлангом 13 насосно-распределительной станци На внутренней поверхности ступицы 16 барабана 7 выполнены кольцевые каналы 20 и 21, охватывающие полый вал 17, а в стенке полого вала отверстия 22, 23, сообщающие кольцевой канал 21 с полостью Е, а кольцевой канал 20 - с полостью Ж (фиг.З) На тонкостенном цилиндре 15 барабана около диска 14 установлен переходник 24, сообщающийся трубопроводом 25 с полостью Е через отверстие в ступице 16 барабана 7. В переходнике установлен коленообразный трубопровод 26, сообщающийся со штуцером 27, закрепленным на переходнике (фиг.4). Штуцер связан трубопроводом 28 через отверстие в ступице барабана 7 с полостью Ж. К коленообразному трубопроводу подсоединен водопроводный шланг 29, размещенный внутри воздушного шланга 8 и совместно с ним намотанный на барабан 7. ° На пороге 11 пола грузового отсека 1 установлено направляквдее устройство 10 (фиг.5), выполненное в виде трубы 30 с раструбом 31, закрепленной на кронштейне 32. Кронштейн шарнирно закреплен на основании 33 при помощи шарнира 34 и связан с ним силовым цилиндром 35 привода. Кроме того, на основании установлены замки 36 и 37 убранного и рабочего положений направляющего устройства 10. На конце трубы 30 направляющего устройства закреплен приемный конус 38, взаимодействующий со стекателем 39, соединенным с воздушным шлангом 8, пропущенным через трубу 30. К стекателю (фиг.6) подсоединены трубы 40 и 41, расположенные в вертикс1льной плоскости, и трубы 42 и 43, расположенше в горизонтальной плоскости. Промежуток между трубами 40-43 и стекателем зашит обшивкой, образующей стабилизирукндие аэродинамические поверхности 44. Концы труб 40-43 подсоединены к взаимно перпендикулярным трубам 45 и 46, концы которых соединены между собой кольцевым трубопроводом 47. По хордам кольцевого трубопровода в верти кальной плоскости расположены дополнительные трубопровода 48. Взаимно перпендикулярные трубы 45 и 46, кольцевой трубопровод 47 и дополнительные трубы 48 образуют водораспылительный коллектор 9. Конец трубы 41 введен внутрь стекателя 39 и соединен с концом водопроводного шланга 29 (фиг.7), а труба 40 сообщена с полостью стекателя и соответственно воздушного шланга 8. Кольцевой трубопровод 47 разделен на две изолированные ветви - верхнюю 49 и нижнюю 50 (фиг.8). К верхней ветви подведен сжатый воздух по трубам 40, 45, а к нижней етви 50 по трубам 29, 41, 45 подается вода.

Дополнительные трубы 48 сообщены с верхней ветвью 49 водораспыливаюдег коллектора 9 и оборудованы форсунками 51. Внутри дополнительных труб расположены трубки, сообщакадиеся с нижней ветвью 50 водораспыливающего коллектора и подводящие воду к форсункам 51.

Работает предложенная летающая лаборатория следующим образом.

В исходном положении при стоянке на аэродроме шланг В намотан на барабан 7 лебедки б, направляющее устройство 10-находится в положении 10а, удерживаемое замком 36 убранного положения. В полете для исследования какого-либо летательного аппарата в условиях обледенения силовой цилиндр 35 разворачивает направляющее устройство в положение 10, в котором оно фиксируется замком 37. Поле этого привод лебедки 6 (не показанный на чертеже) вращает бараба 7, выдвигая коллектор 9 на шланге 8 за борт самолета-носителя 2 до положения, показанного на фиг.9. Испытуемый летательный аппарат 52 занимает рабочее положение за водораспыливающим коллектором 9. Затем насосно-распределительная станция 4 подает по трубопроводам 12 и 13 сжатый воздух и воду в шланг 8. При этом вода из трубопровода 13 последовательно проходит сквозь ось 19 в полость Ж, затем через отверстие 22 и кольцевой шланг 20 в трубопровод 28, а из него через штуцер 27 и коленообразный трубопровод 26 в водопроводный шланг 29. Сжатый воздух из шланга 12 поступает в полость Е полого вала 17, а из нее через отверстие 23, кольцевой канал 21 и трубопровод 25 и переходник 24 в воздушный шланг 8. По шлангам 8 и 29 сжатый воздух и вода поступают в стекатель 39, откуда сжатый воздух по трубе 40, а вода по трубе 41 поступают к своим ветвям водораспыливающего коллектора 9. Создание искусственного облака 54 происходит за счет распыления воды форсу-нками 51. Положение водораспыливающего коллектора в пространстве стабилизируется аэродинамическими стабилизирующими поверхностями 44. Большая длина шланга 8 (порядка 100 мм) обеспечивает создание искусственного облака вне супутной струи 54 самолета-носителя 2. По окончании эксперимента прекраидается подача воды и сжатого воздуха к водораспыливающему коллектору 9. Шланг 8 наматывается на барабан 7, а направлявшее устройство переводится в положение 10а.

Применение устройства для распыления жидкости обеспечивает проведение исследований эффективности противообледенительных систем летательных аппаратов и влияния обледенения на характеристики устойчивости и управляемости летательного аппарата в условиях обледенения, близких к естественным. При этом достигается повьшение точности имитации условий Обледенения за счет выноса искусст0венного облака из супутной струи самолета-носителя летающей лаборатории. Это обеспечивается установкой водораспыливающего коллектора на конце шланга длиной порядка

5 100 мм. Кроме того, увеличение расстояния между летающей лабораторией и испытуемым летательным аппаратом позволяет упростить технику пилотирования испытуемого летательного

0 аппарата и повышает безопасность проведения исследований.

Формула изобретения

со стекателем, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности имитации естесственных условий обледенения, оно снабжено воздушным шлангом, расположенным снаружи водопроводного шланга и сообщающимся с источником сжатого воздуха через полый вал барабана, а водопроводный шланг сообщен с баками через полую ось, монтированную в полом валу

барабана, причем концы обоих ишангов подсоединены к водоразбрызгивающему коллектору с форсунками, закрепленному на стекателе.

55 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

ffnte

i:A

50

i 53