Устройство для тушения пожара с вертолета

(71) Рижский Краснознаменныйинженеров гражданской авиациининскОГО комсомола(56) Авторское свидетельство СССРйг 1583108, кл. А 62 С 39/00, 14,06.88,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШ Е НИЯ ПОЖАРАС ВЕРТОЛЕТА(57) Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к устройствам,предназначенным для тушения лесных пожаров водой из резервуаров, перевозимыхк очагу пожара вертолетами. Цель - стабилизация положения резервуара для жидкости в полете и уменьшение его лобовогоаэродинамического сопротивления. Устройство снабжено средством для аэродинамиинститут, им. ЛеА.З.ИшИзобретение относится к противопожарной технике, а именно к устройствам, предназначенным для тушения лесных пожаров водой из резервуаров, перевозимых к очагу пожара вертолетами, и является усовершенствованием устройства по авт.св, М 1583108,Целью изобретения является стабИлизация положения резервуара для жидкости в полете и уменьшение при этом его лобового аэродинамического сопротивления,На фиг.1 изображено устройство для тушения пожара с вертолета, общий вид, в полете; на фиг.2 - то же, на этапе взлета; на фиг,3 - то же, вид спереди; на фиг.4 - то же, на этапе полета; на фиг,5 - датчик угла отГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ческой стабилизации резервуара, выполненным в виде установленного на прикрепленной к скобе штанге вертикального киля, расположенного в продольной (диаметральной) плоскости резервуара позади центра масс. На нижнем конце грузового троса размещен вертлюг с П-образным кронштейном, в котором установлен шарнирно ролик (блок) для опоры на него своей средней частью тросовой перемычки, соединенной концами с противоположными и симметричными относительно вертикальной оси резервуара плечами скобы, На П-образном кронштейне смонтированы реверсивный электродвигатель с посаженным на его вал зубчатым колесом (звездочкой), сочлененным с цепочкой тягой, связанной с противоположными концами тросовой перемычки, а также датчик угла а отклонения грузового троса от вертикали и потенциометр с подвижным контактом, соединенным с валом. 6 ил,клонения грузового троса от вертикали; на фиг.б - принципиальная электромеханическая схема устройства.Устройство для тушения пожара с вертолета содержит резервуар (бак) 1 для жидкости с системой ее забора из водоема и слива, жестко закрепленный своей верхней частью в скобе 2, соединенной посредством грузового троса 3 с вертолетом 4. Оно снабжено средством для аэродинамической стабилизации резервуара 1, выполненным в виде установленного на прикрепленной к скобе 2 штанге 5 вертикального киля 6, расположенного в продольной(диаметральной) плоскости резервуара позади центра масс, На нижнем конце грузового троса 3 разме 1681870щен вертлюг 7 с П-образным кронштейном 8, в котором установлен шарнирно ролик (блок) 9 для опоры на него своей средней частью тросовой перемычки 10, соединенной кг;нцами с противоположными и симметричными относительно вертикальной оси резервуара 1 плечами скобы 2. На П-образном кронштейне 8 установлены реверсиеный электродвигатель 11 (с встроенным редуктором) с посаженным на его вал 12 зубчатым колесом 13 (звездочкой), сочлененным с цепочной тягой 14, связанной с противоположными концами тросовой перемычки 10, а также датчик 15 угла а отклонения грузового троса 3 от вертикали и потенциометр 16 с подвижным контактом, соединенным с валом 12.Датчик 15 выполнен в виде ампулы 18 из немагнитного материала с частично (например, наполовину) заполняющей ее ферромагнитной жидкостью 19, ориентированной по направлению полета (вектор Ч) под углом 90 к оси грузового троса 3. На внешней боковой поверхности ампулы 18 симметрично относительно ее середины размещены две идентичные катушечные обмотки 20 и 21, соответственно с текущими сопротивлениями 71 и 72, которые совместно с обоими плечами потенциометра 16 соответственно с текущими сопротивлениями В 1 и В 2 дифференциально включены в плечи мостовой схемы 22, входная диагональ которой подключена к источнику 23 напряжения, а ее выходная диагональ через усилитель 24 - к электродвигателю 11.Устройство для тушения пожара с вертолета работает следующим образом,Во время вертикального подьема вертолетом 4 резервуара 1 с жидкостью (водой) после ее забора из водоема посредством соответствующей системы грузовой трос 3 ориентирован строго по вертикали ( а=О), Этому положению соответствует уравновешенное состояние мостовой схемы 22, когда сигнал на ее выходной диагонали равен нулю, так как у горизонтально расположенного датчика 15 сопротивления катушечных обмоток 20 и 21 одинаковы (Е 1=72), что характеризуется условием равновесия Е 1 В 2=2 В 1В полете под влиянием лобового аэродинамического сопротивления резервуара 1, ориентируемого вертикальным килем 6 диаметральной плоскостью, а значит и плоскостью симметрии П-образного кронштейна 8 к плоскости скобы 2, в направлении движения, происходит отклонение грузового троса 3 назад на какой-то (сравнительно10202530 35 40 45 50 55 небольшой) угол а 1, отчего датчик 15 наклоняется и ферромагнитная жидкость 19 в цилиндрической ампуле 18 перераспределяетсвои объемы в междувитковых пространствах обмоток 20 и 21, отчего изменяется соотношение сопротивлений этих катушек, аименно возникает ситуация, когда Е 1 Е 2. Витоге, условие равновесия мостовой схемы 22 нарушается, так как становится 218272 В 1, и на ее выходной диагонали появляется сигнал разбаланса, который после усилителя 23 поступает на электродигатель 11. Последний через вал 12 поворачивает контакт 17 потенциометра 16, уменьшая В. иувеличивая В 1, пока мостовая схема 22 опять не приходит в состояние равновесия,после чего электродвигатель останавливается, Вместе с тем происходит также поворот зубчатого колеса 13 (пропорциональность чего подаваемому наэлектродвигатель сигналу устанавливаетсяпутем предварительной тарировки), которое за цепочную тягу 14 поворачивает на ролике 9 тросовую перемычку 10, а следовательно, скобу 2 и сам резервуар 1, компенсируя его наклон до тех пор, пока резервуар не займет строго вертикальное положение.При уменьшении угла й ниже предыдущего в равной мере уменьшится наклон датчика 15, что приводит к перераспределению сопротивлений обмоток 20 и 21, а именно к ситуации, когда 2122. Это ведет к разбалансированию мостовой схемы 22, поскольку становится, Что 21 В 272 В 1, с выходной диагонали которой на усилитель 24 поступает сигнал, противофазный предыдущему, приводящий к реверсивному повороту вала 12 электродвигателя 11, переводящего контакт 17 в обратную сторону и тем самым вызывающего положения, когда В 1 В 2 до момента наступления нового положения равновесия мостовой схемы, С помощью элементов 13, 14, 10 и 2 такой поворот электродвигателя 11 трансформируется аналогичным путем в установление резервуара вертикально.Совместное действие датчика 15, мостовой схемы 22 и реверсивного электродвигателя 11, управляющего потенциометром 16 и через цепочку тягу 14 тросоеой перемычкой 10 подвески крепежной скобы 2 резервуара 1 к грузовому тросу 3, реализует автоматическую следящую систему за текущим значением угла а отклонения грузового троса от вертикали для оптимальной, с точки зрения получения, минимально возможного в конкретном случае лобового, аэродинамического сопротивления, принудительной ориентации резервуара во время полета.Таким образом, предлагаемому устройству для тушения пожара с вертолета характерно стабилизированное положение резервуара для жидкости в полете за счет снабжения его вертикальным килем, доста точно простым в конструктивном решении и эффективным по действию (использование известного флюгерного эффекта), Предлагаемое решение исключает боковую (поперечную) раскачку и вращение резерву ара в полете на грузовом тросе внешней подвески вертолета, причем развиваемая в грузовом тросе во время перевозки крутящая нагрузка (момент) не передается на вертолет, а.полностью гасится вертлюгом. В 15 результате создаются предпосылки к увеличению скорости полета, что сопряжено с уменьшением потребления авиатоплива вертолетом, так как резко снижаются его километровый расход, и улучшением опера тивности пожаротушения, а также это благоприятно для безопасности полета. Стабильная ориентация резервуара, в том числе, когда он пустой, т,е. на этапе подлета вертолета к водоему, и сохранению посто янным его вертикального положения в диВнамике формируют неизменным .на всех этапах лобовое аэродинамическое сопротивление резервуара, создавая равномерную нагрузку на вертолет 30Формула изобретенияУстройство для тушения поаара с верто.лета по авт.св, М 1583108, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью стабилизации положения резервуара в полете и уменьшения его лобового аэродинамического сопротивления, оно имеет средство для аэродинамической стабил-иэации резервуара, выполненное в виде вертикального киля, прикрепленного к скобе и расположенного в продольной плоскости резервуара за центром масс, вертлюг, расположенный на нижнем конце грузового троса с П-образным кронштейном, в котором установлен шарнирно ролик для опоры на него своей средней частью тросовой перемычки, соединенной концами с противоположными и симметричными относительно вертикальнОй оси резервуара плечами скобы, и средство управления направлением емкости состоящее из расположенного на П-образном кронштейне реверсивного двигателя с посаженным на его вал зубчатым колесом, сочлененным с цепочкой тягой, связанной с противоположными концами тросовой перемычки, датчик угла отклонения грузового троса от вертикали, потенциометрэ с подвижным контактом, соединенным с валом электродвигателя, и мостовой схемой, причем датчик и потенциометр дифференциально включены в плечи мостовой схемы, входная диагональ которой подключена к источнику напряжения, э ее выходная диагональ через усилитель - к электродвигателю.1681870 Мазаевантал Корре едактор И рбак, Кундр Тираж сударственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауСосгавителТехред М,М Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРкая нэб., 4/5