Аэродинамический стенд для тренировки парашютистов
Изобретение относится к тренажерам, имитирующим эффект свободного падения. Стенд для тренировки парашютистов содержит корпус с каналом замкнутого контура для прохождения потока воздуха, тренировочную камеру, которая размещена внутри корпуса и под которой расположено сопло, соединенное с упомянутым каналом, средство для нагнетания потока воздуха в тренировочную камеру и привод для упомянутого средства. Средство выполнено в виде сильфонного насоса, который включает две связанные между собой камеры, в средней части каждой из которых установлена поперечная перегородка с обратными клапанами. Технический результат - повышение КПД, снижение шума и уменьшение веса. 1 ил.
Изобретение относится к тренировочным приспособлениям, в частности, для парашютистов, предназначенным для имитации эффекта свободного падения.
В авиационной отрасли для проведения экспериментальных исследований и аэродинамических расчетов используются различные конструкции, в том числе замкнутых аэродинамических труб, описанные, 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.
Также известны устройства для тренировки парашютистов (патент GB №2288772, кл. B 64 D 23/00, 1995), а также принятое в качестве наиболее близкого аналога устройство в виде стенда для тренировки парашютистов, предназначенное преимущественно для использования в полевых условиях и содержащее 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 в известном устройстве расположена соосно отсеку, а воздухозаборник выполнен в нижней его части.
Сопло выполнено в виде плавно сужающегося в сторону тренировочной камеры канала (патент RU №2203718, кл. A 63 G 31/00, 10.05.2003).
Недостатками ближайшего аналога являются низкий КПД стенда, высокий уровень шума, в том числе в тренировочной камере, из-за использования в установке авиационного винта и компрессора, а также большой вес стенда.
Технический результат изобретения заключается в устранении указанных недостатков, а именно повышении КПД устройства до 95%, снижении шума при его работе, в том числе в тренировочной камере, а также уменьшении общего веса предложенного устройства, предназначенного для эксплуатации преимущественно в полевых условиях.
Названный технический результат достигнут за счет того, что аэродинамический стенд для тренировки парашютистов содержит корпус с каналом, предназначенным для прохождения потока воздуха в одном направлении. Внутри канала размещена тренировочная камера, под которой расположено выполненное плавно сужающимся сопло. С каналом соединено средство для нагнетания потока воздуха в тренировочную камеру, выполненное в виде сильфонного насоса, связанного, в свою очередь, с приводом. Корпус стенда совместно с сильфонным насосом имеет замкнутый контур. Для обеспечения непрерывности прохождения через каналы стенда потока воздуха сильфонный насос включает по меньшей мере две размещенные одна над другой камеры, в средней части каждой из которых установлена поперечная перегородка, в которой выполнены обратные клапаны, обеспечивающие проход потока воздуха через них в сторону тренировочной камеры.
Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен преимущественный вариант выполнения стенда для тренировки парашютистов, включающего корпус 1 с каналом 2, имеющим приближенное к круглому поперечное сечение и предназначенным для прохождения потока воздуха в одном направлении. Внутри корпуса и канала размещена облицованная стеклом или пластиком тренировочная камера 3, под которой установлено сопло 4. Приспособления, предназначенные для выравнивания потока воздуха внутри канала 9 перед входом в сопло 4, выполнены аналогично описанным в ближайшем аналоге (RU 2203718). Канал 2 связан с сильфонным насосом 5, состоящим из соединенных между собой последовательно и расположенных одна под другой в вертикальной плоскости, и обтянутых воздухопроницаемой тканью верхней и нижней камер 6 и 7 соответственно. В каждой из указанных камер примерно на одинаковом расстоянии от верхней и нижней стенок установлена поперечная перегородка (диафрагма), выполненная, например, в виде металлической сетки, натянутой на жесткий обруч, в которой образованы обратные клапаны (не показаны), предназначенные для прохождения воздуха только в сторону тренировочной камеры 3 и выполненные, например, в виде секторов из ткани, боковые части которых заходят одна на другую. Сильфонный насос связан с установленным вне корпуса стенда приводом 8.
В нижней части корпуса размещена обтянутая воздухопроницаемой тканью и имеющая приближенное к круглому поперечное сечение ресиверная камера 9, по которой поток воздуха движется от сильфонного насоса 5 к соплу 4, выйдя из которого и пройдя через тренировочную камеру 3, попадает в обратный канал 2, а затем в сильфонный насос 5.
Корпус стенда заключен в металлический каркас, образованный следующими элементами.
В месте перегиба каналов 2 и 9 корпуса выполнены поворотные колена 10.
С двух сторон стенда установлены стойки 11, связывающие ферму 12, образованную вокруг сопла, тренировочной и части ресиверной камер, с поворотным коленом 10 канала 2, а также вертикальные каркасные стойки 13, образованные с двух сторон от другой части ресиверной камеры и сильфонного насоса и соединенные с другим поворотным коленом канала 2.
Предложенная конструкция обеспечивает работу стенда в режиме непрерывного действия.
Тренирующийся человек поднимается в стенде на уровень камеры 3 и после подачи в нее потока воздуха из сопла 4 осуществляет соответствующие акробатические фигуры. Отработанный воздух выходит из тренировочной камеры через канал 2 и попадает в верхнюю часть камеры 6, раздвигая ее гофрированные стенки. Затем верхняя часть камеры 6 принудительно (с помощью привода 8) сжимается, выталкивая накопленный воздух через обратные клапаны диафрагменной перегородки в нижнюю часть этой камеры, соединенную с верхней частью камеры 7, в которой описанный процесс повторяется. После прохождения воздуха через камеру 7 он попадает в ресиверную камеру 9, а затем в сопло 4.
Диапазон скоростей воздушного потока в тренировочной камере составляет 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.
Благодаря закрытому контуру стенда нивелируется отрицательное воздействие на его рабочие органы атмосферных осадков и перепада температур внешней среды, а выполнение контура замкнутым обеспечивает высокую ламинацию потока воздуха за счет снижения его начальной турбулентности.
Стенд для тренировки парашютистов, содержащий корпус с каналом замкнутого контура для прохождения потока воздуха, тренировочную камеру, которая размещена внутри корпуса и под которой расположено сопло, соединенное с упомянутым каналом, средство для нагнетания потока воздуха в тренировочную камеру и привод для упомянутого средства, отличающийся тем, что упомянутое средство выполнено в виде сильфонного насоса, который включает по меньшей мере две связанные между собой камеры, в средней части каждой из которых установлена поперечная перегородка с обратными клапанами.
