Универсальная сверхзвуковая система "каретка-кабина ла" для испытаний комплекса средств аварийного покидания летательных аппаратов различных классов на ракетном треке
Универсальная сверхзвуковая система «каретка-кабина ЛА» для испытаний комплекса средств аварийного покидания летательных аппаратов различных классов на ракетном треке относится к испытательной технике авиационного назначения. Предложенная система «каретка-кабина ЛА» по своим техническим возможностям обеспечивает проведение испытаний комплекса средств аварийного покидания летательных аппаратов различных классов на дозвуковых и сверхзвуковых режимах скоростей на ракетном треке, при этом обеспечивается моделирование нормированных вибрационных и аэродинамических характеристик на носовой части фюзеляжа, в которой размещается кабина, оборудованная комплексом средств аварийного покидания, соответствующих полетным условиям геометрическое подобие носовых частей фюзеляжа в полете и на ракетном треке и кинематическое подобие структур потоков в зоне аварийных выходов. При данных условиях проведения испытаний информация, полученная на ракетном треке, по оценке работоспособности и безопасности комплекса средств аварийного покидания летательного аппарата, является по техническим параметрам аналогичной информации, полученной в полете на летательном аппарате аналоге.
Полезная модель относится к испытательной технике авиационного назначения.
Известна экспериментальная установка (ЭУ) «MASE» в США на ракетном треке авиационной базы ВВС Холломен для испытаний средств аварийного покидания летательных аппаратов (САП ЛА) с ограниченным весом полезной нагрузки. (Отчет 
TR - 52197-01, Zagrebcki, Ken u Van Lerbergi, Dan, laul Leboputpug, отделение прикладных исследований, 03.07.1986 г)
Экспериментальная установка (ЭУ) «MASE» содержит приборный блок, макет кабины, разгонно-тормозной блок. Однако на экспериментальной установке (ЭУ) «MASE» используется макет кабины летательного аппарата, изготовленный из неметаллических материалов на 70%, закрепленный на каретке кормой консольно.
Данная компоновочная схема по прочностным возможностям существенно ограничивает допустимый диапазон классов летательных аппаратов по весовым и геометрическим параметрам к испытаниям на ЭУ «MASE».
При этом, в случае консольного закрепления макета кабины и несбалансированности аэродинамических сил в вертикальной плоскости в процессе движения по рельсовым направляющим возникают колебания макета кабины повышенного уровня. Кроме этого, конструкция каретки, на которой крепится макет кабины, пространственная ферма, при обтекании которой потоком возникают срывные явления, вызывающие вибрации каретки и макета кабины, закрепленного на ней. Вследствие данных факторов, происходит суммирование вибраций на макете кабины, что приводит к превышению нормативного уровня вибраций.
Геометрическое подобие макета и интерьера внутри кабины макета смоделировать полностью затруднительно, что отражается на качестве результатов испытаний САП.
Целью полезной модели является обеспечение испытаний комплекса средств аварийного покидания летательных аппаратов различных классов с широким диапазоном весовых и геометрических параметров на дозвуковых и сверхзвуковых режимах скоростей на ракетном треке. Для этого в конструкции разгонно-тормозного блока(РТБ) предусматриваются опорно-фиксирующие элементы, компактно размещенные в пределах оптимального миделя РТБ, позволяющие на их основе собирать из нескольких типов ракетных двигателей твердого топлива потребные силовые схемы для получения расчетных диаграмм движения систем «каретка-кабина летательного аппарата» (далее «к-к ЛА») в эксплуатационном диапазоне скоростей, используя технические характеристики гидроковша разгонно-тормозного блока, обеспечивается гарантированное сохранение системы «к-к ЛА» в процессе пуска.
Целью полезной модели является так же обеспечение уровня нормированных вибрационных характеристик носовой части фюзеляжа(НЧФ) летательного аппарата(ЛА) с размещенной в ней кабиной, оборудованной комплексом средств аварийного покидания, соответствующим полетным условиям. Для этого 3-х опорная схема размещения носовой части фюзеляжа летательного аппарата на приборном блоке обеспечивает динамически устойчивую компановку, при этом в узлах подвески носовой части фюзеляжа вводятся пластинчатые демпфирующие элементы, а в конструкции приборного блока да минимума сведены элементы, которыми вызываются срывы и турбулизация потока, в сцепках приборного блока и разгонно-тормозного блока в шаровых опорах предусматриваются компенсирующие радиальные зазоры в целях предотвращения переноса вибраций в плоскости ZOY с РТБ на носовую часть фюзеляжа во время работы ракетных двигателей твердого топлива(РДТТ).
Целью полезной модели так же является обеспечение нормированного аэродинамического качества конструкции системы «к-к ЛА» для устранения восходящих потоков в передней полусфере приборного блока. Для этого в компановку системы «к-к ЛА» вводятся потокоформирующие элементы:
клиновидной формы носовой и кормовой частей корпуса приборного блока, крыловидные специальные профили, скрытый под обшивкой корпуса приборного блока силовой каркас, лобовые обтекатели на узлах крепления носовой части фюзеляжа к приборному блоку и башмаках кареток.
Целью полезной модели является так же обеспечение геометрического подобия носовой части фюзеляжа(НЧФ) ЛА в полете и на ракетном треке в составе системы «к-к ЛА» и кинематического подобия структур в зоне аварийных выходов. Для этого в системе «к-к ЛА» используется натурная носовая часть фюзеляжа летательного аппарата, в составе которой находится кабина, где размещается комплекс средств аварийного покидания(КСАП) и натурный интерьер внутри кабины. На фиг.1 приведена схема конструкции системы «к-к ЛА». Система «к-к ЛА» содержит приборный блок(ПБ) 1, разгонно-тормозной блок(РТБ) 2, носовую часть фюзеляжа ЛА(НЧФ) 3, кабину 4, клин носовой 5, профиль верхний 6, узел передний 7, элемент демпфирующий 8, узел задний 9(2 шт.), отсек приборный 10, корпус П.башмак 12, сцепка с шаровой опорой 13, фонарь 14, кресло катапультное 15, двигатель 16, ковш 17. рельс 18, упор 19, ложемент 20, клин кормовой 21, манекен 22.
Система «к-к ЛА» работает следующим образом: подготавливается к пуску и устанавливается в кабину 4 кресло катапультное 15 с манекеном 22. Подготавливается к пуску и устанавливается на аварийный выход откидная часть фонаря 14. Проводится генеральная проверка функционирования бортовых систем. На разгонно-тормозной блок 2 в соответствии с расчетными данными монтируются потребное количество двигателей большой и малой тяг 16. Производится стыковка приборного блока 1 и разгонно-тормозного блока 2 с помощью шарнирных сцепок 13. Стартовая команда выдается с главного пульта управления. По программе пуска система «к-к ЛА» выходит на «площадку» с установившимися скоростью V=const и перегрузкой Nx=const, где осуществляется сброс фонаря и катапультирование кресла катапультного с манекеном. Затем система «к-к ЛА» переходит в режим программированного торможения с помощью гдроковша 17, установленного на разгонно-тормозном блоке 2. Манекен и кресло катапультное спасаются но парашютах. Цикл испытания завершен. Предложенной системой «к-к ЛА» с достаточной надежностью и качеством обеспечивается проведение испытаний КСАП летательных аппаратов различных классов в широком диапазоне весовых и геометрических параметров на дозвуковых и сверхзвуковых режимах скоростей на ракетном треке с обеспечением моделирования нормированных вибрационных и аэродинамических характеристик, геометрического и кинематического подобия на ракетном треке и в полете с целью получения на треке и в полете аналогичной информации по работе КСАП.
1. Система «каретка-кабина летательного аппарата» для испытании комплекса средств аварийного покидания летательных аппаратов различных классов на ракетном треке, содержащая приборный блок с установленной на нем носовой частью фюзеляжа летательного аппарата, включающей натурную кабину, оборудованную комплексом средств аварийного покидания, а также бортовыми системами управления, измерения и электропитания, разгонно-тормозной блок для размещения ракетных двигателей твердого топлива и гидротормоза, отличающаяся тем, что, с целью увеличения номенклатуры испытываемых летательных аппаратов и расширения диапазона их весовых и геометрических параметров, а также формирования дозвуковых и сверхзвуковых диаграмм движения системы «каретка-кабина летательного аппарата» в эксплуатационном диапазоне скоростей летательных аппаратов, в конструкции разгонно-тормозного блока предусматриваются спорно-фиксирующие элементы, позволяющие компоновать потребные разгонные схемы из нескольких типов двигателей твердого топлива.
2. Система «каретка-кабина летательного аппарата» по п.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения нормированных уровней вибрационных и аэродинамических характеристик на носовой части фюзеляжа системы «каретка-кабина летательного аппарата», соответствующих полетным условиям летательного аппарата, предусматривается трехопорная схема размещения носовой части фюзеляжа летательного аппарата на приборном блоке для обеспечения динамически устойчивой компоновки, в узлы подвески носовой части фюзеляжа вводятся пластинчатые демпфирующие элементы для обеспечения нормированного аэродинамического качества, в конструкцию приборного блока вводится скрытый под обшивкой каркас силового корпуса.
3. Система «каретка-кабина летательного аппарата» по п.1 или 2, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения геометрического подобия носовой части фюзеляжа летательного аппарата в полете и на ракетном треке и кинематического подобия структур потоков в зоне аварийных выходов, применяется натурная носовая часть фюзеляжа летательного аппарата с размещенной в ней кабиной, оборудованной комплексом средств аварийного покидания и с интерьером, соответствующим интерьеру натурной кабины.
