Тренажер экипажа швертбота типа “шлюп

ОП ИСАНИИИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ов 9951 О Союз СоветскихСоциалистичвсиикРеслубликпе аеЮам изюбретенк и открытийОпубликовано 07.02,83 Бюллетень УЙДата опубликования описания 07.02.83 А.С,Розин, И.В.Кольцов и Н.Е.Розинае =ч м,Куибышевский инженерно-строительный институтмй,А.И.Микояна(54) ТРЕНАЖЕР ЭКИПАЖА ШВЕРТБОТА ТИПА аЛЮП 1Изобретение относится к автоматизированным тренировочным комплексам для обучения и тренировки яхтсменов при управлении швертботом.Известен тренажер экипажа швертбота типа шлюп, содержащий корпус швертбота, бегучий такелаж, гик, руль, два соленоида с сердечниками и гибки. ми тягами, направляющую с вентилятором и механизмом его перемещения, датчик натяжения гика шкотов бегучего такелажа, датчик угла поворота гика, датчик перемещения шверта корпуса, датчик угла поворота руля и схему управления, состоящую из блока определения угла и, силы имитируемого ветра, устройства оценки тягового усилия грота, световых индикаторов "Норма", "Расстравлен", "Перебран", устройства определенияциркуляции швертбота,блокаопределения 2 о крепящего момента и пульта управления силой и направлением ветра 11 3,Однако такой тренажер не может обес" печить качественной и эффективной со 2вместной тренировки экипажа швертбота включающего матроса и рулевого, так как известный тренажер предназначен для швертботов-одиночек.Цель изобретения - повышение эффек. , тивности совместной тренировки экипажа швертбота путем имитации динамики реаль ных нагрузок и ветра.Поставленная цель достигается тем, что тренажер экипажа швертбота типа шлюп содержащий корпусшвертбота, бегучий такелаж, гик, руль, два соленоида с сердечниками и гибкими тягами, направляющую с вентилятором и механизмом его перемещения, датчик натяжения гика котов бегучего такелажа, датчик угла поворота гика, датчик перемещения шверта корпуса, датчик угла поворота руля и схему управления, состоящую из блока определения. угла и силы имитируемого ветра, устройства оценки тягового усилия грота, световых индикаторов "Норма", "Расстравлен", "Перебран", устройства определения циркуляции швертбота, бло-Э 995110 4 ка определения крепящего момента и пуль- гучий такелаж и трапецию (не показам 1 е та управления силой и направлением вет- ны, датчик 2 натяжения гика-шкотов ра, содержит подвесы, шарнирно установ- бегучего такелажа, датчик 3 угла по- ленную на них платформу, на которой раз- ворота гика, три датчика 4-6 переме.мещен корпус швертбота, дополнительные 5 щения соответственно шкота шкотового соленоиды с гибкими тягами, установлен- угла грота, оттяжки галсового угла .ные спереди и сзади корпуса шверФ- гРота, оттяжки передней шкаторины бота, сердечники которых . связаны грота, датчик 7 угла поворота руля, гибкими тягами с платформой, имитатор датчик 8 перемещения шверта корпуса, стакселя, имитатор усилия на гика-шко- ,1 о два шарнирных подвеса 9 и 10, два сотах.,датчик продольногои поперечного . леноида 11 и 12 поперечного крена с крена, датчик натяжения передней шкато- втягивающимися сердечниками 13 и 14,рины стакселя, датчик перемещения кип, гибкими тягами 15 и 16, вентилятор стаксель-шкотов,-датчик натяжения17 с механизмом 18 его перемещения, стаксель-шкотов, датчик угла поворо схему 19 управления, регистрации и та имитатора стакселя, дополнительную индикации, состоящую из пульта 20 схему управления, входы которой управления силой и направлением ветсвязаны с соответствующими дат- ра, блока 21 определения угла и силы чиками, а выходы связаны соответст- : имитируемого ветра, устройства 22 венно с рулем швербота, обмотками до О оценки тягового усилия гоота, светополнительных соленоидов, имитатором вых индикаторов 23-25 соответственно стакселя и схемойуправления, выходы "Норма", "Растравлен", "Перебран", блока определения угла и силы имити- устройства 26 определения циркуляции руемого ветра которой подключены к швертбота, блока 27 определения креня- входу дополнительной схемы управления 25 щего момента, а также состоит из плати имитатору усилий: на гика-шкотах. формы 28, шарнирных подвесов 29 и 30,Дополнительная схема управления соленоидов 31 и 32 продольного крена, содержит имитатор. проводящего момен- установленных спереди и сзади коРпуса та, имитатор продольной и поперечной 1, .с втягивающимися сердечниками 33 устойчивости и устройство оценки тя- зо и 34 и гибкими тягами 35 и 36,датчика гового усилия стакселя, входы котоРо продольного и поперечного крена, го связаны с датчиком натяжения перед- имитатора 38 усилий на гика-шкотах, ней шкаторины, стакселя, датчиком пе- имитатора 39 стакселя, датчика 40 наремещения кип, стаксель-шкотов, дат- тяжения передней шкаторины стакселя,чиком. натяжения стаксель-шкотов, дат датчика 41 перемещения кип стаксельчжком угла поворота имитатора стаксе- шкотов, датцика 42 натяжения стаксельля, блоком определения угла крена и шкотов, датчика 43 угла поворота имиблоком определения силы имитируемого татора стакселя и схемы 44 управленияветра, выход которого и выходы уст- и индикации, вклюцающей имитатор 45ройства оценки тягового усилия грота 4 О продольной и поперечной устойчивости,и датчика продольного и поперечного устройства 46 оценки тягового усилиякрена подключены к кинематически свя- стакселя, имитатор 47 приводяцего мо. занному с рулем щвертбота имитатору .мента.приводящего момента, выход которогосоединен с устройством определения45Подвесы 9 и 10 с шарнирно закрепциркуляции швертбота и с ; блоком оп- ленным в них корпусом 1 швертбота, ределения крепящего момента, имитатор с килем которого гибкими тягами 15 и усилия на гика-шкотах связан с блоком 16 связаны сердечники 13 и 14 соленоиопределения угла и силы имитируемого дов 11 и 12, размецены вместе с этими ветра, причем датчик продольного и , соленоидами на платформе 28, установпоперечного крена подключен к имита- леннон шарнирно на подвесах 29 и 30,. 50чтору продольной и поперечной устойчи- расположенных в поперечной плоскости вости, выходы которого связаны с об- корпуса 1 проходящей через центр пламотками дополнительных соленоидов. вучести швертбота, Платформа 28 спеНа фиг.1 показана схема установки реди и сзади корпуса 1 швертбота свя-: корпуса швертбота; на фиг.2 - функ- зана гибкими тягами 35 и 36 с сердеч 55циональная схема тренажера. никами 33 и 34 соленоидов 31 и 32, коТренажер экипажа швертбота типа .торце закреплены на неподвижных осношлюп содержит корпус 1 швертбота, бе- ваниях. На направляющей не показана),5 95110 бустановленной в горизонтальной плос- датчиком 43 угла . поворота имитаторакости вокруг корпуса 1, размещен вен- стакселя. Датчик 37 продольного и потилятор 17 с механизмом 18 его пере- перечного крена также подключен кмещения, Пульт. 20 управления силой и имитатору 45 продольной и поперечнойнаправлением ветра соединен электри-устойчивости, вь.ходы которого связы"чески с вентилятором 17 и механизмом ваются с обмотками соленоидов 31, 3218 его перемещения к которому также и 11 12 продольного и поперечногоподсоединены выходы блока 21 опреде- кренления угла и силы имитируемого ветра Система замыкается через обучаемыйи устройства 26 определения циркуля экипаж, который управляет тренажеромции швертбота, Датчик 2 натяжения - с помощью бегучего такелажа, шверта.гика-шкотов бегучего такелажа, датчик . корпуса, гика, имитатора стакселя и3 угла поворота гика,.датчики 4-6 пе- РУля и откренивающего корпус швертемещения шкота шкотового угла грота бота вм весом.оттяжки галсового угла грота, оттяжки И ТРенажер работает следующим обпередней шкаторины грота и блок,21 оп- РазоР еделения угла и силы имитируемого : В УстРойство 22 ОЦенки тЯГ огст ойство 22 о енки тяговоговетра соответственно подключены к вхо- УсилиЯ гРота исхоДно заноситСЯ здам устройства 22 оценки тягового уси- чение оптимального Угла повоРота Гика,лия грота, клогическимвцходам которое как функции курса яхты о сса яхты относительного подсоединены световые индикаторы ветра, тийа швертботипа швертбота, мачты, шоомцИН и иР и иП Е . ГРОта И СИЛЫ ВЕтра. На ЛОГИЧЕСКИХНорма , Растравленвыхо ах стройства 22 происходит сравнение оптимального угла поворота гикадатчик 7 угла поворота руля, блок 21 нение оптималь Ус реальнцм и в результате высвечиваопределения угла и силы имитируемого ффются соответственно индикаторы 23-25ве а, ы ы имитатора 47 приводящего ются соответс вемомента и устройства 46 оценки тягово- " Р ф Р Р ле фа на аналоговом выходе устройства 22го усилия стакселя, соответственноформируются сигналы, зависящие отсоединены с входами устройства 26 оп- фконкретных исходных аэродинамическихределения циркуляции швертбота, датсвойств грота, реального и оптимальчик 8 перемещения шверта корпуса,ного углов поворота гика, параметрованалоговый выход устройства 22, блокения бедатчиков перемещения и натяжения е 21, выходы устройства 46 оценки тяговогучего такелажа грота и гика и пропор"го усилия стакселя и имитатора 47 прициональные кренящему моменту и тяге,водящего момента соответственно под- цпередаваемым на швертбот гротом включены к входам блока 27 определения учае прямолинейного движения. Вкрутящего момента, выходы которого устройство 46 оценки тягового усилиясоединены с обмотками соленоидов 11 . стакселя исходно заносится значение опи 12. Датчик 40 натяжения переднем имального угла поворота прямой лин.и,шкаторинц стакселя., датчик 41 пере . - ф соединяющей галсовый и шкотовый Углымещения .кип стакселя-шкотов, датчик стакселя, как функции курса относи 42 натяжения стаксель-шкотов, датчи льно ветра, типа швертбота, формы43 угла поворота имитатора стакселя такселя и силы ветра, а на выходеи блок 21 определения Угла и силы стройства 46 формируются сигналц,имитируемого ветра связаны с входами 4 Определяемые конкретными исходнымиустройства 46 Оценки тягового усилия аэродинамическ. и своЙствами стаксе- .стакселя, выход которого через анало- , оптимальным углом поворота укаговый выход устройства 22 оценки т" заниой прямой линии и реальным углом.Гового усилия грота и датчик 37 проповорота имитатора стакселя, парамет"дольного и лоперечного крена подсо 1,- рами датчиков перемещения и натяженияединеиы к входам имитатора 17приводящего момента, вцход которого бегучего такелажа стакселя и кип стаккииематически связан с рулем шверт- сель-шкотов и пропорциональнце кренябота. 5 лок 21 определения угла и силы щему моменту и тяге, передаваемым наимитируемого ветра и выход устройствашвертбот стакселем в случае прямоли"46 оценки тягового усилия стакселянейного движения. Имитатор 47 приво"также подключены к имитатору стакселя, дящего момента формирует эЛектрическоторый. кинематически связан с датчи" кий сигнал, пропорциональный величинеком 42 натяжения стаксель-шкотов и приводящего момента, образующегося7 9911ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛ ТЯГИ ГрРОТ а и Ста" "селя и здвисящеГО от уГла попебеч(О 1 Орена швертбота, и механическое л ,1лие, передаваемое нд руль, н.,э,м(ре для удеран(я швертбо р а (рдр(р.еи зависящее от угла еГО закладивеличины приводящего момента:Ветровой поток, имитируемый вентилятором 17, воспринимается обуаемымэкипажем швертбота и воздействует наблок 21 определения угла и силы имитируемого ветра, который формирует навыходе блока 27 определения кренящегомомента такой электрический ток, который будучи подключен напрямую к со-леноиду поперечного крена без уче";.сигнапов на других входах блока 27 рсоздаст кренящий момент, максимальновозможный для данных угла и силы ветра при полностью выбранных гика -шкотахр(ри стаксель-шкотах, гике, расположенномв диаметральной плоскости швертбота,. кипах стаксель-шкотов, сдвинутых максимально вперед, и максимально.выпущенном шверте, Имитатор 38 усилия нагика-шкотах и имитатор 39 стакселяпреобразуют изменения силы и направления имитируемого ветра в изменениеусилий на гика"шкотах и стаксель-шкотах. 36.1Управляя рулем швертбота, рулевой воздействует на датчик 7 угла поворота руля, при этом в устройстве 26 определения циркуляции швертбота моде 35 лируется траектория движения швертбота относительно ветра, причем скорость циркуляции приведения или увеличения определяется сигналом устройства 22 оценки тягового усилия грота, устройства 46 оценки тягового усилия стакселя, имитатора 47 приводящего момента и блока 21 определения угла и силы имитируемого ветра, Выходной .сигнал устройства 26 определения цир 45 куляции швертбота через механизм 18 перемещения вентилятора воздействует на вентилятор 17, перемещая его по направляющей, имитируя тем самым динамику движения вращения швертбота относительно ветра. Сигнал датчика 8 перемацения шверта, выходные сигналы устройства 22 оценки тягового усилия грота, устройства 26 определения циркуляции швертбота, устройства 46 оценЯ ки тягового усилия стакселя, имитатора 47 приводящего момента модулируют в блоке 27 определения кренящего момета ток обмотки соленоида поперечО 8., -.ин., кренящих моментов грота изависимости от направ"(р.р,ьтд 20 управления силой и направлением ветра задаются либо сиГндлы,пропорциональные постоянно-дискретным возмуще иям силы и направлениякетрдр либ 0 синтезируется непрерывныйсигналр имеюЩий слУчдЙный хдРдктеРрблизкий к реальным ветровым условиямпри этом по этим законам меняетсяскорость вращения лопастей и перемещение вентилятора 17 по направляющей.И. ,ртор 45 продольной и поперечной :",Ойчивости формирует сигналы,проп,оц Гональные моментам статистической поперечной и продольной устойчи,=:Остир которые необходимы для обу,чдемь(х спротсменов в швертботе,Для тренировки управления швертботом на галсе экипаж,. выставив регулирОВками ГрОтд и стакселя необхОДимуюаэродинамическую геометрию грота истакселя, добирает гика-шкоты и стаксель-шкоты, проверяя правильность своих действий по световым индикаторами имитатору стакселя и открениваетшвертбот, при этом рулевой удерживаетрулем швертбот на курсе,Для моделирования поворота оверштагшвертбот ставят на галс, затем рулевой кладет руль на приведение, при этом имитируется циркуляция приведения швертбота, кренящий момент и выходной сигналблока 27 определения кренящего момента уменьшаются, механизм 18 перемещения вентилятора передвигает вентилятор17 к носу швертбота, при прохожденииимитируемым ветром положения девентикначинает имитироваться циркуляцияуваливания швертбота, вентилятор 17передвигается от носа швертбота на новом галсе, блок 27 определения кренящего момента переключается на другойсоленоид поперечного крена и выходной сигнал последнего блока начинает увеличиваться. Достаточяо увалив,рулевой ставит рулем швертбот на галси экипаж оценивает правильность постановки парусов по индикаторам.Регулируя бегучий такелаж грота истакселя, шверт корпуса, работая гикашкотами и стаксель-шкотами бегучеготакелажа, рулем и откренивая, спортсмены получают навыки и отрабатывают технику управления швертботом типа шлюп.9формула изобретения 1, Тренажер экипажа швертбота ти, па шлюп, содержащий, корпус швертбота, бегучий такелаж, гик, руль, два со= Элениода с сердечниками и гибкими тягами, направляющую с вентилятором и механизмом его перемещения, датчик натяжения гика-шкотов бегучего таке" лажа, датчик угла поворота гика, дат в чик перемещения шверта корпуса, датчик угла поворота руля и схему .управления, состоящую из блока определения угла и силы имитируемого ветра, устройства оценки бегучего усилия грота, 1 ф световых индикаторов "Норма", "Растравлен", "Перебран", устройства определения циркуляции швертбота, блока определения кренящего. момента и пульта управления силой и направлением, З ветра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности совместной тренировки экипажа швертбота путем имитации динамики реальных нагрузок и ветра, он содержит подвесы, шарнирно установленную на них платформу, на которой размещен кор-. пус швертбота, дополнительные соленоиды с гибкими тягами, установленныеспереди и сэади корпуса швертбота,сер" ф дечники которых связаны гибкими тягами с платформой, имитатор стакселя,имитатор усилия на гика-шкотах, дат"чик продольного и поперечного крена, датчик натяжения передней шкаторины ЗЗ стакселя, датчик перемещения кип,стаксель-шкотов, датчик натяжения стаксель-шкотов, датчик угла поворотаимитатора стакселя, дополнительнуюсхему управления, входы которой связаны с соответствующими датчиками, авыходы связаны соответственно с ру 1010лем швертбота, обмотками дополнительных соленоидов имитатором стакселяи схемой управления, выходы блока определения угла. и силы имитириуемоговетра которой подключены к входу допол.нительной схемы управления.и имитато.ру усилий на гика-шкотах.2. Тренажер по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что дополнительнаясхема управления содержит имитаторприводящего момента, имитатор продольной и поперечной устойчивости, и уст"ройство оценки, тегового усилия стах"селя, входы которого связаны с датчиком натяжения передней шкаториныстакселя, датчиком перемещения кип,стаксель-шкотами, датчиком натяжениястаксель-шкотов, датчиком угла пово"рота имитатора стакселя, блоком .определения угла крена и блоком определения силы имитируемого ветра, выходкоторого и выходы устройства оценкитягового усилия грота и датчика продольного и поперечного крена подклю- .чены к кинематически связанному с ру-.лем швертбота имитатору приводящегомомента, выход которого соединен сустройством определения циркуляциишвертбота и с блоком определения кренящего момента, имитатор усилия нагика-шкотах связан с блеяом опреде.-ления угла и силы имитируемого ветра,причем датчик продольного и поперечного крена подключен к имитаторупродольной и поперечной устойчивости,выходы которого связаны с обмоткамидополнительных соленоидов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2733847/28-12,кл, С 09 В 906, 1979.