Автожир для внесения жидких средств химизации
Владельцы патента RU 2600968:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИМ) (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для внесения жидких средств химизации летательными аппаратами. Автожир для внесения жидких средств химизации содержит фюзеляж с кабиной шасси, хвостовое оперение, силовую установку с толкающим винтом, вертикальную мачту с несущим винтом, систему тяг, качалок и тросовую проводку, ручку управления и педали пилота, штанговые распорки, резервуар с гофрированной эластичной обечайкой и жесткими днищами, насос с приводом от электродвигателя, электрогидравлические клапаны, штангу с форсунками, пульт контроля и управления. Резервуар снабжен снаружи обечайки тремя жестко закрепленными на нижнем днище симметрично по окружности вертикальными направляющими стойками, свободно проходящими через соосные со стойками отверстиями в верхнем днище. Верхнее днище имеет возможность возвратно-поступательного движения, а верхние концы стоек жестко закреплены круговым кольцом. Между кольцом и верхним днищем установлены пружины сжатия с рабочим ходом, большим или равным расстоянию от верхнего днища при полностью заполненном резервуаре и положением верхнего днища в сжатом состоянии обечайки. Обеспечивается повышение эффективности внесения жидких средств химизации и безопасности полета. 5 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для внесения жидких средств химизации летательными аппаратами.
Известен авиационный опрыскиватель, установленный на летательный аппарат, включающий бак для химикатов с заправочной горловиной и сливным краном, трубопровод с обратным клапаном, насос с приводом от электродвигателя, распределитель потока и дозатор жидкости, штангу с отсечными клапанами и пневмогидравлическими форсунками (патент RU на полезную модель №13135, опубл. 27.03.2000).
Недостатком известного авиационного опрыскивателя является жесткая конструкция бака постоянного объема, что по мере расхода рабочего раствора химиката и уменьшении уровня жидкости в баке вследствие изменения углов тангажа и крена летательного аппарата в процессе полета приводит к всплескам рабочей жидкости внутри бака и к смещению центра тяжести объема жидкости в баке - это в совокупности нарушает устойчивость летательного аппарата и качество внесения средств защиты растений.
Известен резервуар для транспортирования и хранения жидкостей, содержащий изготовленную из полимерных материалов или резинотканевой материи эластичную гофрированную обечайку, торцы которой герметично соединены с нижним и верхним жесткими днищами, с размещенными на верхнем днище снаружи сливно-заправочной горловины, а на внутренней поверхности поплавковой камеры, при этом наличие четырех гибких тяг исключает отклонение верхней части резервуара от осевой линии, обеспечивает устойчивое горизонтальное положение верхнего днища при штабелировании заполненных жидкостью резервуаров.
В известном резервуаре благодаря гибкой гофрированной обечайке и поплавковой камере, независимо от наполнения резервуара жидкостью, отсутствует свободное пространство над жидкостью, что исключает гидравлические удары в резервуаре при его транспортировке.
Недостатком известного резервуара является то, что по мере расхода жидкости гибкие тяги не удерживают резервуар в вертикальном положении и при наклоне транспортного средства эластичная цилиндрическая обечайка резервуара с жидкостью будет изогнута, центр тяжести объема жидкости будет смещен в сторону наклона транспортного средства. В этой связи использование известного резервуара в автожирах нецелесообразно (Патент RU №2156726, опубл. 27.09.2000).
Наиболее близким к заявленному техническому решению является автожир для выполнения авиационно-химических работ МАИ-205 (www.oskbes.ru), включающий фюзеляж, шасси, хвостовое оперение, силовую установку с толкающим винтом, несущий винт, бак для жидких средств химизации, электронасос, трубопроводную и запорную арматуру, штангу с распылителями, систему контроля управления работой сельскохозяйственного оборудвоания на автожире.
Недостатком известного атожира является то, что по мере выработки рабочей жидкости из бака при маневрах автожира (разворот, крен, заход на посадку) происходит смещение и колебание жидкости внутри бака, изменение центра тяжести объема жидкости в баке и, соответственно, центра тяжести автожира. Это приводит к неустойчивому полету автожира, изменению заданной высоты полета, затруднению управлением автожиром, что отражается как на безопасном выполнении полета, так и на качестве внесения жидких средств химизации. С изменением высоты полета меняется установленная величина перекрытия факелов распределения жидких средств химизации, длина оседания диспергируемых капель на обрабатываемые растения и, как следствие, качество, внесения. При увеличении высоты полета, мелкодисперная фракция капель испаряется или сносится ветром за пределы санитарно-защитной зоны обрабатываемого участка, не успев долететь до объекта обработки.
Техническая задача изобретения - повышение безопасности полета автожира при авиационно-химических работах.
Технический результат от использования изобретения:
- повышение эффективности использования автожира для авиационно-химических работ за счет обеспечения нормативного качества распределения жидких средств химизации по всей площади обрабатываемого поля;
- повышение безопасности полета автожира за счет обеспечения его устойчивости в полете при внесении жидких средств химизации.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - общий вид автожира;
на фиг. 2 - бак, вид с боку;
на фиг. 3 - бак, вид сверху;
на фиг. 4 - бак с обечайкой в сжатом положении;
на фиг. 5 - принципиальная технологическая схема оборудования для внесения жидких средств химизации.
Автожир для внесения жидких средств химизации содержит: фюзеляж 1 с кабиной пилота 2, шасси 3, силовую установку, состоящую из двигателя 4 и толкающего винта 5, вертикальную мачту 6 с несущим винтом 7, горизонтальное 8 и вертикальное 9 хвостовое оперение, штанговые распорки 10, бак 11 для жидких средств химизации, насос 12 с приводом от электродвигателя 13, редукционный гидроклапан 14, штангу 15 с форсунками 16, пульт 17 для включения электродвигателя 13 насоса 12 и контроля давления подачи рабочей жидкости к форсункам 16 штанги 15, краны 18, 19 и 20, фильтр 21, гидролинии 22, 23, и 24.
Бак 11 для жидких средств химизации содержит цилиндрическую гофрированную обечайку 25 из эластичного полимерного материала. К торцам обечайки герметично закреплены нижнее 26 и верхнее 27 днища.
На нижнем днище 27 снаружи обечайки 25 по окружности на равных расстояниях друг от друга закреплено не менее трех цилиндрических вертикальных направляющих стоек 28, 29 и 30, свободно проходящих через соосные со стойками отверстия 31, 32 и 33 в верхнем днище 27, имеющем возможность возвратно-поступательного движения. Верхние концы стоек 28, 29 и 30 жестко закреплены круговым кольцом 34. Между круговым кольцом 34 и верхним днищем 27 установлены охватывающие стойки 28, 29 и 30 пружины сжатия 35, 36 и 37. Наличие трех жестко закрепленных вертикальных стоек 28, 29 и 30, проходящих через отверстия 31, 32 и 33 верхнего днища 27 обеспечивают строго вертикальное положение оси обечайки 25 как при заполнении бака 11, так и по мере расхода рабочей жидкости из бака 11 в процессе полета автожира 1.
Наличие подпружиненного верхнего днища 27 обечайки 25 бака 11 обеспечивает постоянно замкнутый объем рабочей жидкости в баке 11, исключая волновое колебание жидкости и гидравлические удары внутри бака 11. Верхнее днище 27 снабжено горловиной для промывки бака 11 с пробкой 38, в которую ввернут обратный гидропневмоклапан 39. Нижнее днище 26 имеет сливно-наливное отверстие 40.
Автожир работает следующим образом.
Перед началом полета автожира 1 бак 11 заполняется жидким средством химизации (рабочей жидкостью) из заправочного резервуара (на фиг. не показан). Для этого открываются краны 18 и 19, включаются двигатель 13 и насос 12, рабочая жидкость поступает от насоса 12 через кран 19 в отверстие 40 нижнего днища 26 и далее в бак 11, заполняя его. При этом давление жидкости на верхнее днище 27 больше усилия пружин 35, 36 и 37, но меньше усилия пружины клапана 39. В процессе заполнения бака 11 за счет давления жидкости верхнее днище 27 поднимается, скользя по направляющим 28, 29 и 30, пружины 35, 36 и 37 сжимаются, гофрированная обечайка 25 вытягивается, а воздух, находящийся в верхней части бака 11, посредством клапана 39 сбрасывается из наджидкостного пространства бака 11 в атмосферу. При заполненном баке 11 насос 12 отключается, кран 18 закрывается. Кран 19 открывается на подачу рабочей жидкости к насосу 12, кран 20 открывается на подачу жидкости к форсункам 16 штанги 15.
Пилот занимает летную позицию в автожире 1, запускается двигатель 4, который приводит во вращение толкающий винт 5. Через автономную передачу производится предварительная раскрутка ротора 7, обороты двигателя переводятся во взлетный режим, автожир 1 начинает разгоняться по взлетной полосе, при этом ротор 7 раскручивается набегающим потоком воздуха и после достижения взлетных оборотов ротора 7 и взлетной скорости автожир 1 поднимется в воздух. После взлета пилот выводит автожир на стартовые координаты начала обработки сельскохозяйственного поля, включается электродвигатель 13 и насос 12, рабочая жидкость из бака 11 через кран 19 фильтр 21 поступает к насосу 12, от которого через клапан 14, кран 20, по линии связи 24 подается к форсункам 15 штанги 16, посредством которых вносится на сельскохозяйственное поле.
По мере расхода рабочей жидкости из бака 11 верхнее днище 27 под действием пружин 35, 36, и 37 опускается по направляющим 28, 29 и 30 вертикально вниз, в результате чего объем жидкости в баке 11 находится постоянно в замкнутом состоянии, что исключает смещение и колебание жидкости при маневрах автожира 1, обеспечивается стабилизация центра тяжести объема жидкости внутри бака 11 и соответственно повышается устойчивость автожира 1 в полете.
Применение заявляемого устройства обеспечит повышение безопасности полета автожира при авиационно-химических работах и повысит эффективность его использования в сельскохозяйственном производстве за счет соблюдения нормативного качества внесения жидких средств химизации.
Автожир для внесения жидких средств химизации, содержащий фюзеляж с кабиной пилота, шасси, хвостовое оперение, силовую установку с толкающим винтом, вертикальную мачту с несущим винтом, систему тяг, качалок и тросовую проводку, связанные с ручкой управления и педалями пилота, штанговые распорки, резервуар с гофрированной эластичной обечайкой и жесткими днищами, насос с приводом от электродвигателя, трубопроводную и запорную арматуру, электрогидравлические клапаны, штангу с форсунками, пульт контроля и управления работой оборудования для жидких средств химизации, отличающийся тем, что резервуар снабжен снаружи обечайки, по крайней мере, тремя симметрично по окружности жестко закрепленными на нижнем днище вертикальными направляющими стойками, свободно проходящими через соосные со стойками отверстия в верхнем днище, выполненным с возможностью возвратно-поступательного движения, верхние концы стоек жестко закреплены круговым кольцом, между кольцом и верхним днищем установлены пружины сжатия с рабочим ходом, большим или равным расстоянию между положением верхнего днища при полностью заполненном резервуаре до положения верхнего днища в сжатом состоянии обечайки.
