Способ группового десантирования единиц транспортной техники - RU2761586C1

Чертежи

Описание

Предполагаемое изобретение относится к области воздушной перевозки и оперативной доставки транспортной техники и грузов в труднодоступные районы.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ группового десантирования транспортной техники, заключающийся в закреплении транспортной техники на парашютных платформах с парашютными системами, в монтировании роликовой дорожки в грузовом отсеке самолета, в установке и фиксации положения парашютных платформ на роликовой дорожке, в доставке транспортной техники в воздушное пространство места ее назначения, в сбросе из грузового отсека самолета парашютных платформ с транспортной техникой и парашютными системами, в распаковке техники парашютных платформ после приземления и приведении ее в рабочее состояние (Арабин М.В., Герасименко И.А., Комов И.А. Воздушно-десантная подготовка. Парашютно-десантные средства, их подготовка и десантирование боевой техники (грузов). Ч. 2 М.: Воениздат. 1985. 480 с.).

В известном способе транспортная техника закрепляется на парашютных платформах большой грузоподъемности (10000 кг) по одной единице, а платформы устанавливаются по 3 единицы в грузовом отсеке самолета. На примере решения частной задачи - обеспечения воинского подразделения наземными 14-ю единицами транспортных средств малогабаритной техники (квадроцикл, снегоход, мотобуксировщик и т.д.) - необходимо произвести 5 самолето-вылетов. Сброс платформ из грузового отсека самолета в известном способе (в прототипе) производится извлечением из грузового отсека приложением внешней силы. Это осуществляется с помощью вытяжной парашной системы. Она подвешена на замке на открывающейся гермастворке грузового отсека и соединена звеном (фалом) длинной 50 метров с десантируемой парашют платформой. Свободная часть звена упаковано в вытяжную парашютную систему. После открытия гермостворки грузового отсека, член экипаж открывает замок и вытяжная парашютная система падает в атмосферу. В результате из упаковки вытяжной парашютной системы вытягивается звено прикрепленное другим концом к платформе. Под действием атмосферного потока звено натягивается и вытягивает купол из упаковки вытяжной парашютной системы. Раскрывшийся купол испытывает сопротивление воздуха и создает силу, вытягивающую по средствам строп и звена снаряженную парашютную платформу из грузового отсека с последующей распаковкой основных куполов парашютной системы десантируемой платформы. Десантирование одной снаряженной платформы с учетом ее массы осуществляется многокупольной парашютной системой.

Недостатком известного способа является малое число доставляемых единиц техники за один самолето-вылет и необходимость использования многокупольной парашютной системы, а также вытяжной парашютной системы для извлечения десантируемых парашютных платформ из грузового отсека.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение эффективности доставки и группового десантирования малогабаритной транспортной техники в труднодоступные районы» а также уменьшение материальных расходов и времени обеспечения транспортными средствами подразделений, действующих в различных природных и погодных условиях.

Техническое решение достигается тем, что в способе группового десантирования транспортной техники, заключающемся в закреплении транспортной техники на парашютных платформах с парашютными системами, в монтировании роликовых дорожек в грузовом отсеке самолета, в установке и фиксации положения парашютных платформ на роликовых дорожках, в доставке транспортной техники в воздушное пространство места ее назначения, в сбросе из грузового отсека самолета парашютных платформ с транспортной техникой и парашютными системами, в распаковке техники парашютных платформ после приземления и приведении ее в рабочее состояние, при этом транспортные единицы устанавливаются на индивидуальных платформах соразмерных с габаритами транспортных единиц, снабженных раскрывающимися откидными опорами, в грузовом отсеке монтируются две роликовые дорожки и дополнительно устанавливаются над роликовыми дорожками троса принудительного раскрытия парашютных систем, снаряженные платформы устанавливаются на роликовых дорожках в два ряда, чехлы с дополнительными парашютами парашютных систем соединяются с карабинами и тросами принудительного раскрытия парашютов, сброс парашютных платформ из грузового отсека производится при полете в режиме набора высоты с ускорением а>g (k_тp cos α - sin α), где g - ускорение свободного падения; k_тр - коэффициент трения роликовых дорожек; α - угол набора высоты; и последующего после десантирования монтажа инженерного оборудования из конструкционных элементов парашютных платформ.

На фиг. 1 приведена функциональная схема роликовых дорожек в грузовом отсеке самолета и расположения на них снаряженных парашютных платформ с транспортными единицами и парашютными системами.

На фиг. 2 приведена схема действия сил на платформу с транспортным средством в наклонном положении грузового отсека самолета при его ускоренном движении в режиме набора высоты.

Предлагаемый способ группового десантирования транспортной техники (далее «способ») может быть реализован с помощью оборудования и техники, приведенных на фиг. 1 и фиг. 2 (с единой нумерацией позиций). Реализация способа рассмотрена на примере обеспечения подразделения, действующего в труднодоступном районе, 14-ю единицами транспортной техники (квадроциклами) самолетом Ил-76МД.

На схеме (фиг. 1) приведены пол 1 грузового отсека самолета Ил-76 МД, парашютные малогабаритные платформы 4 (всего 14 ед.) соразмерные с габаритами транспортных единиц и снабженные раскрывающимися откидными опорами, с разборными стенками 15, 16 (фиг. 2) и с расположенной на них десантируемой транспортной техникой 6 (14 ед.), однокупольные парашютные системы 5 (всего 14 ед.) (фиг. 1, фиг. 2), соединенные с парашютными платформами 4, две роликовые дорожки 2 и 3, длиной под установочный размер семи платформ каждая, замки 7 с управляемыми фиксаторами 8 положения парашютных платформ 4, смонтированные на дорожках 2 и 3 по числу платформ (по 7 ед.), шнуры 9 (12 шт.), соединяющие фиксаторы 8 замков 7, шнур 10 управления фиксаторами замков на двух первых к рампе самолета платформах. Над роликовыми дорожками 2 и 3 вдоль их направления до рампы расположены два троса 14. Парашютные системы 5 содержат неосновные парашюты с чехлом 13, каждый соединенным карабином 16 с тросом 14.

Предлагаемый способ группового десантирования транспортной техники осуществляется следующим образом.

Десантируемая транспортная техника закрепляется на парашютных платформах с парашютными системами 5. На полу 1 грузового отсека самолета (Ил-76МД) монтируются роликовые дорожки два и три, на которые устанавливаются снаряженные парашютные платформы 4, и их положения фиксируются с помощью управляемых шнурами 9 и 10 фиксаторов 8 замков 7. Карабины 17 чехлов 13 неосновных парашютов 13 парашютных систем 5 соединяют карабинами 17 к тросам 14. После доставки транспортной техники в воздушное пространство места ее назначения осуществляется сброс снаряженных парашютных платформ 4 из грузового отсека. Для этого снижается скорость и высота полета самолета, открывается рампа и гермастворка грузового отсека самолета, устанавливается режим полета с ускорением а и набором высоты с под углом α и управляющим шнуром 10 снимаются фиксаторы 12 замков 11 первых, ближних к открытой рампе платформ. Свободные платформы под действием тангенциальной составляющей F_τ силы тяжести Р и силы инерции F_ин, преодолевая силу трения F_тp, создаваемую нормальной составляющей F_n силы тяжести Р, скатятся из грузового отсека самолета по рампе в воздушное пространство. Условием сброса платформ 4 является полет самолета в режиме набора высоты с ускорением а>g (k_тр cos α - sin α), где g - ускорение свободного падения, k_тр - коэффициент трения роликовых дорожек; α - угол набора высоты.

При сбросе платформы 4 из грузового отсека из чехла 13, соединенного карабином 17 с тросом 14, извлекается вспомогательный парашют, а чехол с карабином остаются на тросе. Купол вспомогательного парашюта раскрывается и вытягивает основной купол парашютной системы 5 платформы 4. Одновременно с движением первых платформ по роликам натягиваются шнуры 9 фиксаторы 8 замков 7 следующих, вторых платформ, которые освобождаются от фиксаторов 8 и начинают скатываться к открытому люку. Таким образом, последовательно шнурами 9 освобождаются от фиксаторов 8 все платформы 4, которые скатываются на десантирование через открытый люк по рампе грузового отсека самолета При раскрытии основного парашюта под действием силы торможения, из-под нижнего основания платформы 4 освобождаются раскрывающиеся откидные опоры, увеличивающею эффективную опорную площадь приземления и уменьшающие вероятность опрокидывания платформы.

После десантирования парашютные платформы разгружаются, демонтируются и из их конструкционных элементов (основания, стенки, крышки) монтируют разное вспомогательное инженерное оборудование.

В указанном режиме полета самолета с набором высоты на каждую платформу действуют сила тяжести Р (фиг. 2), направленная вертикально, сила инерции F_ин, направленная вдоль дорожки (тангенциально) и сила трения F_тp роликовых дорожек 2 и 3, направленная противоположно движению платформы 4. В направлении силы инерции действует тангенциальная составляющая F_τ силы тяжести Р снаряженной платформы 4, обусловленная наклоном самолета, а соответственно, роликовой дорожки 2, 3 и снаряженных парашютных платформ 4 на угол α. Сумма сил инерции F_ин и тангенциальной составляющей F_τ силы тяжести Р оказывают скатывающее действие F_скат = F_ин + F_τ на платформу 4. При этом сила инерции по второму закону Ньютона равна F_ин = ma, а тангенциальная составляющая силы тяжести равна F_τ = Р sin α. Тогда скатывающая сила равна F_скат = ma + Р sin α, где m - масса снаряженной платформы, а - ускорение самолета; α - угол набора высоты; Р - вес самолета.

В противоположном направлении действует сила трения F_тp роликовых подшипников, оказывающая тормозящее действие на возможное движение платформы 4 по наклонной роликовой дорожке. Алгебраическая сумма скатывающей силы и тормозящей силы трения создают силу сброса платформы с роликовой дорожки F_сброс = F_скат - F_тp. Суммарная сила трения роликовых подшипников под одной платформой 4 определяется силой давления на подшипник F_n1, коэффициентом трения подшипника k_тр и количеством подшипников N_n и равна F_тp = k_тp F_n1 N_п. При этом сила давления на один подшипник определяется нормальной составляющей веса снаряженной платформы 4 и количеством подшипников N_п и равна F_n1 = F_n/N_n = Р cosα / N_п. Тогда полная сила трения подшипников под платформой равна:

Полная сила в направлении сброса платформы равна:

Сила трения при коэффициенте трения подшипника k_тр = 0,001 и угле наклона 5° равна F_сброс = k_тр, Р cosα = 0.001⋅1000⋅10⋅0.996=9.96 Н ≈ 1 кГс.

Тангенциальная сила скатывания равна F_τ = Р_п sin α = 1000⋅10⋅0.087=870 Н ≈ 87 кГс. Сила инерции вследствие ускорения самолета равна F_ин = ma = 1000⋅3,3=3300 Н ≈ 300 кГс. Сила сброса, действующая на платформу, с учетом тормозящей силы трения равна F_c6poc = F_скат - F_тp. = F_ин + F_τ - F_тp = 300+87-1=386 кГс. Скатывающая сила более чем в 300 раз больше силы трения и обеспечивает надежный сброс платформ при снятии фиксаторов 8 замков 7. Надо отметить, что коэффициент трения покоя во всех механизмах больше коэффициента трения движения и может быть больше в несколько раз. Превышение силы трения скатывающей силой в сотни раз полностью устраняет возможные отказы сброса снаряженных парашютных платформ предлагаемым способом.

Из этого равенства следует, что максимальный коэффициент трения подшипников, угол наклона и ускорение Самолета связаны равенством

Отсюда следует условие свободного движения платформы под действием силы сброса связывает коэффициент трения подшипников, ускорение самолета и угол набора высоты.

Ускорение самолета в режиме набора высоты определяется неравенством из условия

Таким образом, в результате режима набора высоты с ускорением образуется скатывающая сила, по величине большая силы трения и образующаяся сила сброса. Для начала процесса сброса платформ 4 из грузового отсека член экипажа шнуром 10 снимает фиксаторы 12 замков 11 первых к рампе платформ. Сила сброса приводит в движение первые от открытой рампы платформы. Когда первые платформы скатываются в воздушное пространство из грузового отсека, то вытягивается из чехла дополнительный парашют. При этом натягиваются шнуры 9 замков 7 вторых платформ и снимают с них фиксаторы 8. Под действием силы сброса, гораздо большей силы трения вторые платформы начинают движение и натягивают шнуры 9 следующих платформ. Так последовательно приводятся в движение все парашютные платформы в направлении рампы и сбрасываются из грузового отсека самолета.

Сопоставительный анализ предполагаемого изобретения показал, что в прототипе транспортные средства размещаются по одной единице на одной платформе и 3 платформы в грузовом отсеке самолета. Доставка комплекта транспортных средств из 14 единиц в обеспечение воинского подразделения предполагаемым способом, можно осуществить использованием одного самолето-вылета. В прототипе для доставки 14 единиц транспортной техники необходимо 5 самолето-вылетов. При этом плотность размещения единиц техники в грузовом отсеке в 4, 5 раза меньше, чем в предлагаемом способе. В связи с большим количеством рейсов в прототипе осуществляемых одновременно или последовательно пропорционально увеличивается в сравнении с предполагаемым изобретением амортизация аэродромной инфраструктуры и загрузка аэродромной службы. В предполагаемом изобретении финансовые расходы или расходы средств на обеспечения доставки сокращаются не менее чем в три раза. С учетом того, что, средняя стоимость одного самолета вылета на 1 час полета составляет 500 тыс.рублей, то экономия затрат по обеспечению одного подразделения транспортными средствами 14 мотовездеходов составит 1 500000 рублей.

Реферат

Изобретение относится к области создания универсальных парашютных платформ многоразового применения. Способ группового десантирования единиц транспортной техники заключается в закреплении единиц транспортной техники на парашютных платформах с парашютными системами, в монтировании роликовых дорожек в грузовом отсеке самолета, в установке и фиксации положения парашютных платформ на роликовых дорожках, в доставке единиц транспортной техники в воздушное пространство места ее назначения, в сбросе из грузового отсека самолета парашютных платформ с транспортной техникой и парашютными системами. Единицы транспортной техники устанавливаются на платформах, снабженных раскрывающимися откидными опорами, соразмерными с габаритами единиц транспортной техники. В грузовом отсеке самолета монтируются две роликовые дорожки и устанавливаются над роликовыми дорожками тросы принудительного раскрытия парашютных систем. Снаряженные платформы устанавливаются на роликовых дорожках в два ряда. Чехлы с вспомогательными парашютами парашютных систем соединяются с карабинами и тросами принудительного раскрытия парашютов. Сброс парашютных платформ из грузового отсека производится при полете в режиме набора высоты с ускорением. Изобретение направлено на повышение эффективности доставки единиц транспортной техники в труднодоступные районы. 2 ил.

Формула