Стенд для испытаний материалов, защитных устройств и элементов конструкций при воздействии высокоэнергетических обломков газотурбинных двигателей

Авторы патента:

Полезная модель «Стенд для испытаний материалов, защитных устройств и элементов конструкций при воздействии высокоэнергетических обломков газотурбинных двигателей» может быть использована для наземных трековых динамических испытаний материалов, защитных устройств и элементов конструкций на аварийные воздействия от высокоэнергетических обломков разрушенного газотурбинного двигателя.

Целью предлагаемой полезной модели является расширение возможностей стенда по скорости метания обломка, а также уменьшение габаритно-массовых характеристик метательного устройства, и как следствие, уменьшение аэродинамического сопротивления каретки и оптимизация режима ее движения при динамических трековых испытаниях.

Указанная цель достигается тем, что на ракетной каретке, разгоняемой по рельсовым направляющим ракетными двигателями, установлен в метательном устройстве обломок газотурбинного двигателя, а испытуемый объект неподвижно размещен в заданной точке рядом с траекторией движения каретки. Метательное устройство установлено на каретке посредством поворотной опоры и выполнено в виде двух направляющих стоек, между которыми закреплен пиротолкатель и размещен метаемый обломок с возможностью его движения вдоль направляющих. Шток пиротолкателя, со стороны противоположной направлению метания, упирается в метаемый обломок, который зафиксирован в направляющих посредством штифта, разрушаемого под действием сил от пиротолкателя. Такая конструкция метательного устройства позволяет увеличить скорость метания обломка и уменьшить габаритно-массовые характеристики метательного устройства, что соответственно обеспечит уменьшение аэродинамического сопротивления каретки и оптимизацию режима ее движения при динамических трековых испытаниях.

Полезная модель «Стенд для испытаний материалов, защитных устройств и элементов конструкций при воздействии высокоэнергетических обломков газотурбинных двигателей» относится к испытательной технике для наземных трековых динамических испытаний материалов, защитных устройств и элементов конструкций на аварийные воздействия от высокоэнергетических обломков разрушенного газотурбинного двигателя.

Известен стенд для испытаний материалов, защитных устройств и элементов конструкций при воздействии высокоэнергетических обломков газотурбинных двигателей, содержащий ракетную каретку с установленными на ней разгонными двигателями и метательным устройством и испытуемый объект, неподвижно размещенный в заданной точке рядом с траекторией движения каретки. Метательное устройство установлено на каретке с помощью поворотной опоры, выполнено в виде ствола с пружиной, поршня, сменного поддона для обломков, закрепленного через шток на поршне, приспособления для сжатия пружины в виде тяги с фиксатором и обеспечивает выброс обломка газотурбинного двигателя в испытуемый объект при прохождении кареткой на заданной скорости зоны размещения объекта, (см. заявку на полезную модель 2011131402 от 28.07.2011 г.с положительным решением от 12.09.2011 г.).

Недостатком известного стенда являются ограничение по скорости метания обломка и большие габаритно-массовые характеристики метательного устройства, связанные с использованием пружинного механизма и ствола для обломка.

Указанная цель достигается тем, что на ракетной каретке, разгоняемой по рельсовым направляющим ракетными двигателями, установлен в метательном устройстве обломок газотурбинного двигателя, а испытуемый объект неподвижно размещен в заданной точке рядом с траекторией движения каретки. Метательное устройство, обеспечивающее выброс обломка в испытуемый объект при прохождении кареткой на заданной скорости зоны размещения объекта, установлено на каретке посредством поворотной опоры и выполнено в виде двух направляющих стоек, между которыми закреплен пиротолкатель и размещен метаемый обломок с возможностью его движения вдоль направляющих. Шток пиротолкателя, со стороны противоположной направлению метания, упирается в метаемый обломок, который зафиксирован в направляющих посредством штифта, разрушаемого под действием сил от пиротолкателя. Такая конструкция метательного устройства позволяет увеличить скорость метания обломка и уменьшить габаритно-массовые характеристики метательного устройства, что соответственно обеспечит уменьшение аэродинамического сопротивления каретки и оптимизацию режима ее движения при динамических трековых испытаниях.

На фиг.1 изображена схема конструкции предлагаемого стенда.

На фиг.2 изображена схема конструкции метательного устройства.

Стенд содержит ракетную каретку (1), установленную на рельсовых направляющих (2), с ракетными двигателями (3), метательным устройством (4) и обломком газотурбинного двигателя (5), а также испытуемый объект (6) (например, отсек фюзеляжа летательного аппарата), неподвижно размещенный в заданной точке рядом с траекторией движения каретки. Метательное устройство установлено на каретке с помощью поворотной опоры (7). Метательное устройство (4) выполнено в виде двух направляющих стоек (8), между которыми закреплен пиротолкатель (9) и размещен с возможностью движения вдоль направляющих метаемый обломок (5). Шток (10) пиротолкателя (9) со стороны, противоположной направлению метания, упирается в метаемый обломок (5), который зафиксирован в направляющих посредством штифта (11), разрушаемого под действием сил от пиротолкателя (9).

Устройство работает следующим образом.

Перед стартом испытуемый объект (6) размещается в заданной точке ракетного трека рядом с траекторией движения ракетной каретки (1). Метательное устройство (4) с обломком (5) устанавливается на ракетной каретке (1) с помощью поворотной опоры (7) с заданными углами в горизонтальной и вертикальной плоскостях для направленного воздействия на требуемый участок испытуемого объекта. Ракетная каретка (1) разгоняется ракетными двигателями (3) по рельсовым направляющим (2) ракетного трека. При прохождении кареткой (1) на заданной скорости зоны размещения испытуемого объекта (6) срабатывает пиротолкатель (9) метательного устройства (4). Давление газов, образующихся в результате срабатывания пиротолкателя (9), передается штоком (10) на обломок (5). Под действием сил от пиротолкателя (9) происходит срезание штифта (11), фиксирующего обломок (5) в метательном устройстве с дальнейшим движением обломка по направляющим метательного устройства (4). После перемещения штока (10) пиротолкателя (9) на величину рабочего хода, обломок (5) свободно движется по баллистической траектории до столкновения с испытуемым объектом (6), а каретка (1) перемещается по рельсовым направляющим (2) до остановки.

Стенд для испытаний материалов, защитных устройств и элементов конструкций при воздействии высокоэнергетических обломков газотурбинных двигателей, включающий ракетную каретку с метательным устройством на поворотной опоре, метаемый обломок газотурбинного двигателя и испытуемый объект, неподвижно размещенный рядом с траекторией движения каретки, отличающийся тем, что метательное устройство выполнено в виде двух направляющих стоек, между которыми закреплен пиротолкатель и размещен метаемый обломок с возможностью его движения вдоль направляющих стоек; шток пиротолкателя со стороны, противоположной направлению метания, упирается в метаемый обломок, который зафиксирован в направляющих стойках посредством штифта, разрушаемого под действием сил от пиротолкателя.