SkyWideSystems, совместно с промышленно-технической компанией MAININDUSTRY LTD (Великобритания) создали новую парашютно-грузовую систему (ПГС) для доставки на землю груза до 1000 кг.
Специалисты компании MAININDUSTRY LTD и SWS провели кропотливую конструкторскую работу и изучили передовой опыт разработки парашютных грузовых систем США, Южной Кореи, Испании и других стран. Также глубоко был изучен опыт создания и применения ПГС в СССР.
В результате мы решили использовать материалы и комплектующие производства компании Performance Textiles, США.
Парашютные системы ПГС-1000 созданы для доставки исключительно гуманитарных грузов населению, пострадавшему от стихийных бедствий, т.е. в районы, где доставка грузов наземным транспортном невозможна или крайне затруднена.
Наши парашютно-грузовые системы могут использования с различных типов воздушных суден.
Сегодня ведется проектно-конструкторскуая работа по созданию ПГС для доставки грузов до 500 кг и дистанционно управляемых ПГС.
Парашютно-грузовая система ПГС-1000 предназначена для доставки на сушу гуманитарных грузов при сбрасывании их с транспортных самолетов.
ПГС-1000 работоспособна в любое время года и суток в районах с различными климатическими условиями.
Технические данные
Основные параметры и размеры:
Площадь грузового парашюта - 110 м 2
Площадь вытяжного парашюта - 1 м 2
Масса системы составляет не более 20 кг
Габаритные размеры изделия с грузом не более: 1450x1200x1800 мм
Характеристики
Парашютно-грузовая система обеспечивает десантирование с транспортных самолетов на скоростях полета по прибору 200-320 км/ч. Диапазон высот - 150-4000 м над площадкой приземления при скорости ветра у земли не более 12 м/с. Полетная масса 300-1000 кг.
Система обеспечивает вертикальную составляющую скорости при приземлении грузов, приведенную к стандартным условиям на уровне моря, не более 8,5 м/с (для полетной массы не более 600 кг) и не более 11 м/с (для полетной массы не более 1000 кг).
Описание частей
1 - парашют вытяжной, уложенный в камеру ВП;
2 - стреньга вытяжного парашюта;
3 - грузовой парашют, уложенный в камеру ГП;
4 - стяжной ремень;
5 - СК с карабином подвеса;
6 - подвесная система;
7 - фиксирующая система;
8 - платформа с сотоблоками;
9 - карабин камеры ВП;
|
Грузовой купол |
Круглый, неуправляемый, с удлиненной кромкой и устройством рифления |
|
Площадь грузового купола |
110 м 2 |
|
Площадь вытяжного парашюта |
1 м 2 |
|
Количество строп |
|
|
Материал строп |
Dacron 600 |
|
Общий вес системы |
20 кг |
|
Полетная масса |
300-900 кг |
|
Габаритные размеры системы с грузом |
1450x1200x1200 мм |
|
Скорость выброски |
200-350 км/ч |
|
Высота выброски |
150-1500 м |
|
Скорость снижения |
не более 10 м/с (для полетной массы не более 900 кг) |
|
Максимальная скорость ветра у земли |
7 м/с |
|
Срок переукладки |
6 месяцев |
|
Срок службы |
15 лет, 10 применений. |
|
Гарантийный срок |
12 месяцев на заводской брак. Гарантия не распространяется на стандартный износ, на механические повреждения и на дефекты, возникшие в результате неправильного применения и/или хранения |
Таблица возможных компоновокPorter-2000 для обеспечения заданной скорости приземления грузов
|
Компоновка ПГС-1000 груза, кг |
1-купольная |
Примечание:
1.Для ориентировки по скорости приземления - средняя скорость приземления парашютиста-десантника массой 100 кг составляет 5 м/с.
2.Скорости приземления рассчитаны для стандартных условий атмосферы на уровне моря.
Схема работы
После отделения платформы от ЛА-носителя вытяжной парашют выходит из камеры ВП, наполняется воздухом и начинает раскрытие грузового парашюта.
После выхода стреньги на полную длину происходит расчековка стяжного ремня. После чего из камеры ГП выходят свободные концы, стропы и купол грузового парашюта. После выхода из камеры купол, преодолевая сопротивление слайдера, наполняется. После чего грузовая система спускается с вертикальной скоростью согласно таблице.
Картонные сотоблоки снижают динамический удар при приземлении и частично гасят кинетическую энергию.
Держателем проектно-конструкторской документации, а также эксклюзивным дистрибьютором парашютно-грузовых систем является наша компания-партнёр - MAININDUSTRY LTD.
По техническим вопросом просим обращаться по телефону: +38067 210 0044 или электронной почте order@сайт, SWS
По вопросам приобретения просим обращаться по телефону: +38097 394 0101, Александр Харченко, MAININDUSTRY LTD
Куянов А.Ю.
Управляемая планирующая грузовая система (УПГС) «Оникс»
УПГС "Onyx" (рис.1), предназначенна для десантирования грузов массой от 34 до 1000кг с высот до 10,7км, на ограниченные площадки, в ночное время и в условиях плохой видимости, в полностью автономном режиме .
Рисунок 1 – УПГС "Onyx"
Принцип действия УПГС "Onyx" изображен на рисунке 2, где цифрами обозначены следующие этапы:
1. Отделение от ЛА.
2. Введение в действие стабилизирующего парашюта.
3. Введение в действие основного планирующего парашюта.
4. Бортовой компьютер "Onyx" направляет УПГС в заданную точку приземления.
5. Введение посадочного парашюта на минимально безопасной высоте.
6. Кратковременное снижение на двух парашютах.
7. Снижение на посадочном парашюте.
8. Мягкое и точное приземление.
Рисунок2 – Принцип действия УПГС "Onyx"
Преимущества и тактико-технические данные УПГС "Onyx":
– обеспечивает десантирование груза от 34 до 1000кг ;
– высокие показатели точности десантирования - средняя точность 75 м ;
– температурный диапазон работы от -50 до + 85 C ;
– аэродинамическое качество - 4,5;
– модульная конструкция системы обеспечивает удобство эксплуатации;
– решение по применению двух парашютных систем позволяет сократить время десантирования в 10 раз по сравнению с однокупольною осесимметричной парашютной системой;
– применение стабилизирующего парашюта позволяет уменьшить динамические нагрузки в момент введения в действие планирующего парашюта;
– возможность многоразового использования планирующего и посадочного парашютов;
– малогабаритный компьютер соединен с GPS, который способен регистрировать полетные данные;
– надежные пневматические приводы управления;
– ввод посадочного парашюта осуществляется на минимально допустимой высоте;
– действующая в воздухе система предупреждения столкновений;
– базовый компьютер позволяет вносить коррективы в маршрут полета в режиме реального времени через линию связи;
– коррекция маршрута полета с учетом изменения силы и направления ветра (эти данные заносятся перед десантированием);
– программное обеспечение корректирует необходимую нагрузку крыла, в зависимости от массы десантируемого груза и устраняет ассиметрию крыла в полете.
Разработчики УПГС "Onyx" отмечают, что использование двух последовательно работающих парашютных систем, обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с однокупольними. Использование посадочной парашютной системы для приземления позволило разработчикам сосредоточиться на повышении скоростных качеств купола. Кроме того, отпала необходимость в сложных алгоритмах управления для безопасного приземления груза на посадочной парашютной системе, что привело к упрощению программного обеспечения и снижению его стоимости. Высокие горизонтальная и вертикальная скорости уменьшили время нахождения УПГС в воздухе в 10 раз по сравнению с парашютными системами с осесимметричным куполом, таким образом уменьшается вероятность выявления УПГС в воздухе противником. В то же время летно-технические характеристики УПГС этой системы в 2-3 раза превышают летно-тактические характеристики десантных парашютных систем типа "крыло", что находятся на вооружении сил специальных операций, что не позволяет использовать ее в качестве "лидера" во время десантирования личного состава подразделов спецназначения .
И все же применение круглого посадочного парашюта снижает показатели надежности и безотказности работы, увеличивает массогабаритные показатели, усложняет роботу всей УПГС "Onyx".
Возможно, данное решение связано в первую очередь с невозможностью (сложностью) реализации разработчиками УПГС "Onyx" динамического торможения или аэродинамического подрыва.
На данный момент разработаны УПГС, в которых для достижения заданной скорости приземления ПС реализован принцип ДТ.
Литература
1 http://www.extremfly.com.
2 С.Прокофьев "Американская парашютная система "Оникс" - Зарубежное военное обозрение №5 2007.
Система обеспечивает возврат аппаратуры в заданную точку и исключает непосредственное участие человека при диагностике опасных для человека территорий. Система может применяться в различных погодных условиях и в различное время суток, многократно. Система содержит планирующий парашют с грузовой платформой блок обнаружения маяка, командный блок, блок управления стропами парашюта, инерциальную навигационную систему, блок формирования управляющих сигналов на включение (выключение) и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы и блок диагностики района поверхности Земли. 9 ил.
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к управляемым парашютным системам, которые могут применяться для различных целей: для доставки грузов в труднодоступные районы, районы стихийных бедствий, аварий, для диагностики и разведки различных районов и т.д. С увеличением количества экологических катастроф, таких как Чернобыльская авария, загрязнение лесов и полей, тундры и тайги отходами военной деятельности и нефтью встает задача точной диагностики и разведки различных районов земной поверхности без участия человека из-за труднодоступности и/или вредных воздействия. Известны средства для доставки измерительной и диагностической аппаратуры с помощью вертолетов, недостатком которых является возможность попадания человека в опасные условия (радиоактивные излучения и т.п.). Известны средства для доставки аппаратуры с помощью зондов и ракет, недостатком таких систем является необходимость наличия телеметрического или возвращаемого блоков, что в условиях труднодоступных районов затруднительно сделать. Эти задачи можно решить с помощью управляемой парашютной системы. Известна планирующая парашютная система для транспортировки полезной нагрузки (патент США N 4865274, кл. B 64 D 17/34, заявл. 29.04.88 - прототип), которая содержит парашют в виде крыла, блок управления стропами парашюта для изменения состояния крыла и траектории полета. Данная конструкция не обеспечивает точной доставки груза. Известна управляемая парашютная система для доставки различных грузов в труднодоступные районы стихийных бедствий, аварий и т. п. (патент РФ N 2039680, кл. B 64 D 17/34, заявл. 08.06.93), которая содержит планирующий парашют, подвесную системы, грузовую платформу и контейнер управления стропами парашюта. Управление осуществляется командным блоком в соответствии с заданной программой функционирования путем создания управляющих перегрузок с помощью затягивания строп на основе анализа информации о маяке, размещенном в месте приземления груза. Анализ информации осуществляется блоком обнаружения маяка, размещенном на грузовой платформе, связанным с командным блоком, один выход которого соединен с блоком управления стропами парашюта, а другой - обратной связью с блоком обнаружения маяка. В зависимости от наличия на месте приземления груза маяка того или иного типа на платформе устанавливается соответствующий тип датчика, выполненный в модульном варианте. Могут применяться датчики маяка, основанные на различных физических принципах или работающие на тепловой контраст, или комбинированные. Обнаружение маяков может осуществляться с помощью пассивных средств обнаружения, активных (с помощью систем излучения и приема сигналов) или полуактивных средств (с подсветкой маяка). Однако эта конструкция как и другие известные системы не позволяет решить задач автономной разведки и диагностики с возвращением платформы с аппаратурой в заданную точку. Задача решается с помощью предлагаемой управляемой парашютной системы, наводящейся на маяк, размещенный в необходимом месте, и имеющей планирующий парашют типа "крыло", грузовую платформу, последовательно соединенные блок обнаружения маяка, командный блок, второй выход которого соединен с входом блока обнаружения маяка и блок управления стропами парашюта. Управляемая парашютная система дополнительно содержит последовательно соединенные инерциальную навигационную систему, второй выход которой соединен с вторым входом командного блока, блок формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы, второй выход которого соединен с входом инерциальной навигационной системы, третий выход и второй вход соединены соответственно с вторым входом и вторым выходом блока обнаружения маяка, и блок диагностики района поверхности Земли. Полет ПС по заданной траектории осуществляется с помощью изменения аэродинамических параметров по командам от инерциальной навигационной системы, а разворот ПС на обратный курс и посадка в районе расположения маяка осуществляется изменением аэродинамических параметров парашюта по командам от блока управления стропами и блока обнаружения маяка, осуществляющего поиск в районе посадки. Применение парашютной системы с возвратом в заданную точку земной поверхности позволяет достичь точности приземления груза в пределах 5 - 60 м в зависимости от условий применения, уменьшить риск воздействия вредных воздействий на человеческий организм, а также применять систему при различных погодных условиях и в различное время суток многократно и при малых затратах. Таким образом, налицо новое структурное выполнение управляемой системы, а также наличие неочевидных связей между блоками системы, что позволяет реализовать задачу диагностики района с возвратом в заданную точку земной поверхности с требуемой точностью. На фиг. 1 представлена структурная схема системы; на фиг. 2 - структурная схема блока обнаружения маяка для ИК диапазона; на фиг. 3 - структурная схема командного блока; на фиг. 4 - структурная схема контейнера управления стропами парашюта; на фиг. 5 - структурная схема инерциальной навигационной системы; на фиг. 6-9 - блок-схема алгоритма работы блока формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы. Управляемая парашютная систем (ПС) для диагностики заданного района поверхности Земли включает планирующий парашют 1 с грузовой платформой, последовательно соединенные блок обнаружения маяка 2, командный блок 3, блок управления стропами парашюта 4 (контейнер управления) и последовательно соединенные инерциальную навигационную систему 5, блок 6 - формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы и блок диагностики района поверхности Земли 7, при этом второй выход командного блока 3 соединен с входом блока обнаружения маяка 2, второй выход инерциальной навигационной системы 5 соединен с вторым входом командного блока 3, второй выход блока 6 соединен с входом инерциальной навигационной системы 5, а третий выход и второй вход блока 6 соединены соответственно с вторым входом и вторым выходом блока обнаружения маяка 2. В системе применяется серийный управляемый парашют в виде крыла, например УПГ-0,1 или ПО-300, и серийная платформа для размещения блока диагностики района поверхности Земли и блока обнаружения маяка, которая имеет амортизирующие элементы для смягчения удара при приземлении. Для реализации функций, присущих данной системе
А) управления блоком диагностики района поверхности Земли 7 и блоком обнаружения маяка 2 в соответствии с временной циклограммой полета и заданий начальных условий;
Б) управления инерциальной навигационной системой 5;
В) обработки информации, поступающей с выхода инерциальной навигационной системы 5
Может быть применен блок 6 формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы (бортовой компьютер). Достоинством такого блока является возможность перенастраивания бортовой программы от любого типа IBM - 286, 386, 486, в которой записана в виде программы на языке высокого уровня временная циклограмма ПС. Блок формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы выполняется на базе серийных элементов, например 1830 BE31. В зависимости от задачи блок диагностики района поверхности Земли 7 может включать в себя датчики измерения излучений (радиолокационных, оптических. ..), фотоаппарат, датчик замера температур, загрязненности атмосферы (в видимом и инфракрасном диапазоне) и т.п. Инерциальная навигационная система 5 включает в себя блок выработки моментов компенсации 8, блок инерциальных элементов 9, вычислительное устройство 10 и может быть выполнена согласно фиг. 5. Блок обнаружения маяка 2 - различный в зависимости от диапазонов длин волн, для ИК- диапазонов может содержать ИК-датчик маяка, представляющий гироскопическое устройство с электронным блоком и схемой сканирования, механизмом прокачки, блоком разгона ротора следящего гироскопа, или радиосистему, включающую в себя радиомаяк (передатчик сигналов) и приемник радиостанции, выполненной по супергетеродинной схеме с одним преобразованием частоты (например, серийная радиостанция P-855 A1). Излучение исследуемого объекта (костра) фокусируется объективом на стеклянный диск-растр с чередующимися прозрачными и непрозрачными секторами. При этом число пар секторов увеличивается от края к центру с 6 до 12 штук. Растр центрирован относительно оптической оси объектива и установлен вместе с последним на роторе гироскопа. На кардановом подвесе последнего расположен фотоприемник, а между ним и растром установлен световод. Ротор гироскопа представляет собой постоянный двухполюсный магнит, частота fp которого поддерживается постоянной электромагнитной системой. Сигнал с фотоприемниака проходит через полюсный фильтр с резонансной частотой f рез = 12 fp, детектируется, усиливается усилителем мощности и поступает в катушку коррекции. При взаимодействии магнитных полей катушки коррекции и вращающегося постоянного магнита образуется механический момент, под действием которого гироскоп прецессирует в нужном направлении, удерживая источник излучения в поле зрения. В установленном режиме слежения ток коррекции пропорционален угловой скорости линии визирования. Из тока формируется команда управления, соответствующая угловой скорости визирования. Связь подвижной и неподвижной системы отсчета, связанных с ротором гироскопа и корпусом блока соответственно, устанавливается с помощью обмоток-датчиков генератора опорных сигналов (ГОН) и оптической осью блока обнаружения маяка. Продольные оси обмоток ГОНа перпендикулярны продольной оси корпуса. У механизма прокачки блока обнаружения маяка 2 на траектории движения ПС углы тангажа и крена могут достигать величины +50 o . Угол прокачки следящего ротора гироскопа 40 o . Поэтому возникает необходимость доворачивать блок обнаружения маяка на траектории движения ПС, когда следящий гироскоп подходит к конструктивному упору и может произойти срыв автосопровождения объекта (костра). Доворот обеспечивает увод упора от следящего гироскопа. Механизм прокачки обеспечивает поворот изделия в двух перпендикулярных плоскостях вокруг осей, проходящих через катушки ГОН-0 o и ГОН-90 o и центр блока обнаружения маяка в его поперечном сечении. Поворот вокруг осей, связанных с катушки ГОНа, обеспечивает сохранение связанной системы координат. Схема сканирования обеспечивает управление ротором гироскопа через катушки коррекции по заданному закону. В обнаружителе происходит установка пороговых значений сигнала информации и вырабатывается команда на отключение сканирования, разориентирование следящего гироскопа и начало автосопровождения объекта (например, костра). Пример одного из вариантов выполнения блока обнаружения маяка 2 приведен на фиг. 2. Датчик маяка формирует управляющий сигнал, пропорциональный угловой скорости линии визирования, величина которой рассчитывается на основании сигналов ИК-канала или радиосигналов в 2-х перпендикулярных плоскостях. Командный блок 3 содержит стандартные элементы - фазовый детектор пеленга, вычислитель разности сигналов пеленга, счетчик нуля пеленга, коммутатор коррекции, устройство формирования команды управления и может быть выполнен на базе микропроцессора. Пример одного из вариантов выполнения блока 3 приведен на фиг. 3. Структурная схема блока управления стропами парашюта 4 (контейнера управления) приведена на фиг. 4. Процесс управления и выведения ПС на траекторию полета и возвращение в точку старта можно представить в виде следующих этапов: этап программного полета ПС по заданному полетному заданию; этап разворота ПС на обратный курс; этап вывода в район маяка посадки и посадки ПС. Изобретение может быть реализовано следующим образом:
Перед полетом самолета в блок 6 формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы ПС с помощью клавиатуры заводится полетное задание, представляющее параметры траектории полета , высоту полета над районом диагностики, временную циклограмму полета. Временная циклограмма полета включает в себя в зависимости от условий полета время или дальность начала и конца функционирования блока диагностики района поверхности Земли 7, время включения блока обнаружения маяка 2 (при необходимости) для выделения диагностируемой зоны на поверхности земли. Летчик выводит самолет (вертолет) в заданный район и осуществляет выброс парашютной системы с грузовой платформой через грузовой люк носителя любым известным способом, например с помощью транспортера. В момент сброса начинается отсчет начала времени полета ПС. После стабилизации ПС начинается режим полета по программной траектории, осуществляемый с помощью инерциальной навигационной системы 5. Сигналы от блока инерциальных элементов 9, включающих акселерометры и гироскопические датчики угловой скорости, обрабатываются в вычислительном устройстве 10 и поступают в блок выработки моментов компенсации 8. Сигналы с блока инерциальной навигационной системы 5 подаются в командный блок 3. В командном блоке 3 вырабатываются сигналы, поступающие в блок управления стропами парашюта 4, для подтягивания управляющих строп (левой, правой) парашюта. Изменение аэродинамических характеристик парашюта приводит к изменению параметров траектории движения ПС, что сразу же фиксируется в блоке инерциальных элементов 9 с помощью акселерометров. По информации блока 9 в блоке 10 рассчитывается дальность и скорость полета, которые фиксируются в блоке 6 формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы как функции времени полета, отсчитываемого от нулевого момента. При достижении требуемого в полетном задании времени или дальности от блока 6 поступает команда на включение блока диагностики района поверхности Земли 7. Блок диагностики района поверхности Земли 7 включается на основании команд от блока 6 формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы либо от блока обнаружения маяка 2, если в зоне осмотра имеется ярко выраженный маяк (горящий лес и т.п.). Режим включения блока диагностики поверхности Земли 7 определяется временной циклограммой полета, составленной для каждого конкретного применения ПС. Контроль заданного времени осуществляется в блоке 6 программно. Контроль заданной дальности осуществляется по информации от инерциальной навигационной системы 5 за счет двойного интегрирования ускорения ПС. Окончание работы регистрирующих, измеряющих и фотографирующих приборов блока диагностики района поверхности Земли 7 также осуществляется от бортового компьютера 6. После окончания диагностирования района поверхности Земли начинается разворот ПС на обратный курс за счет подачи команды управления стропами, которая передается в блок управления стропами парашюта 4, при этом отключается инерциальная навигационная система 5 и управление по угловой скорости линии визирования, и начинается разворот ПС на 180 o . После завершения разворота на 180 o происходит включение инерциальной навигационной системы 5, информация от которой поступает в командный блок 3 для выработки соответствующего сигнала управления стропами. Возвращение ПС в заданный район расположения маяка (посадки) осуществляется за счет программного полета ПС по командам от инерциальной навигационной системы 5, причем начальные условия в инерционную навигационную систему вводятся из памяти блока 6. Для устранения пролета точки посадки в определенный временной циклограммой момент времени из блока 6 подается команда на включение блока обнаружения маяка 2, осуществляющего поиск маяка. При появлении сигнала от маяка (ИК, ММ, комбинированного) инерциальная навигационная система 5 отключается от управления ПС и переводится в режим резервирования. Для исключения ложных захватов маяка парашютная система должна иметь соответствующий алгоритм управления сближения с маяком, например обеспечение двойного прохода над маяком, организация комбинированного блока обнаружения маяка, наличие которого позволяет резко повысить помехоустойчивость датчика. При идентификации маяка происходит разворот ПС курсом на маяк. Момент разворота определяется о величине сигнала пеленга в связанной системе координат. С завершением разворота курсом на маяк начинается этап наведения на маяк. Управление осуществляется по двум составляющим сигнала коррекции ПС. Вектор скорости ПС всегда направлен по линии визирования маяка. Для исключения ложных захватов маяка парашютная система должна два раза пройти над маяком. В момент прохода системы над маяком первый раз срабатывает счетчик пеленга, по сигналу которого в командном блоке 3 формируется команда управления стропами, которая передается в блок управления стропами парашюта 4, при этом отключается управление по угловой скорости линии визирования и начинается разворот ПС от маяка на 360 o . После завершения разворота на 360 o происходит полет ПС курсом на маяк до момента второго прохода над объектом. В момент фиксации счетчика пеленга второго похода над маяком затягиваются обе стропы управления для ускорения снижения системы и достижения заданного угла пеленга, оптимального для осуществления планирования к маяку. После этого происходит разворот курсом на маяк, который осуществляется как показано выше. В случае незахвата маяка информация от инерциальной навигационной системы 5 анализируется в блоке 6 формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы и в зависимости от анализа либо подается команда на наведение в программную точку на поверхности Земли, либо дается команда на продолжение полета ПС по программной траектории. Под программной точкой на поверхности Земли понимается псевдомаяк, координаты которого формируются на основе информации от инерциальной навигационной системы.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Управляемая парашютная система, содержащая планирующий парашют с грузовой платформой, последовательно соединенные блок обнаружения маяка, командный блок, второй выход которого соединен с входом блока обнаружения маяка, и блок управления стропами парашюта, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит последовательно соединенные инерциальную навигационную систему, второй выход которой соединен с вторым входом командного блока, блок формирования управляющих сигналов на включение/выключение и задание начальных условий для инерциальной навигационной системы, второй выход которого соединен с входом инерциальной навигационной системы, третий выход и второй вход - соответственно с вторым входом и вторым выходом блока обнаружения маяка, и блок диагностики района поверхности Земли.Входящий в Ростех холдинг «Технодинамика» создает первую в России управляемую планирующую парашютно-грузовую систему УПГС-4000 для десантирования специализированных грузов из самолетов семейства Ил-76.
УПГС-4000 способна точно доставлять грузы полетной массой от 3 до 4 тонн, в том числе в самые труднодоступные районы. Разработка ведется в рамках опытно-конструкторской работы «Горизонталь-4000» специалистами Московского конструкторско-производственного комплекса «Универсал» (входит в холдинг «Технодинамика» Госкорпорации Ростех).
Система является универсальной – она способна десантировать с высокой точностью грузы различных видов – как военные, так и гражданские. Например, позволит доставлять в зоны стихийных бедствий гуманитарные грузыСергей Абрамов, индустриальный директор кластера вооружений Госкорпорации Ростех
«Серийные поставки системы в интересах Минобороны планируется начать в 2021 году. В настоящий момент комиссией заказчика утвержден технический проект УПГС-4000. Система является универсальной - она способна десантировать с высокой точностью грузы различных видов – как военные, так и гражданские. Например, позволит доставлять в зоны стихийных бедствий гуманитарные грузы весом в несколько тонн. Точность полета и посадки при этом обеспечивается с помощью автоматического управления и навигационного оборудования, которым оснащена система», - прокомментировал индустриальный директор кластера вооружений Госкорпорации Ростех Сергей Абрамов.
«Особенность выполненных работ по ОКР «Горизонталь-4000» заключается в том, что на этапе технического проекта были созданы макетные образцы составных частей УПГС-4000 – система автоматического управления, управляемая планирующая парашютная система, парашютная платформа, максимально приближенные к реальным. Информация, полученная в ходе проведения стендовых, примерочных, копровых, ветровых и летных испытаний этих макетов, позволила «Универсалу» уточнить схемно-конструктивные решения и выполнить корректирующие мероприятия для повышения функциональности изделия УПГС-4000, - отметил генеральный директор АО «Технодинамика» Игорь Насенков.
Одним из важных технических решений в «Горизонтали-4000» является наличие средств, обеспечивающих транспортирование и высокую мобильность снаряженной УПГС-4000. Благодаря им систему можно перевозить, в том числе по грунтовым дорогам, без вспомогательных транспортных платформ.
Погрузка «Горизонтали» в Ил-76 и ее десантирование происходит с использованием исключительно штатного десантно-транспортного оборудования самолета.
Комбинированная парашютная система обеспечивает управляемый планирующий полет УПГС-4000 с последующим снижением на посадочной парашютной системе.
Система автоматического управления, входящая в состав УПГС-4000, имеет защиту от средств радиоэлектронной борьбы вероятного противника. При этом средства связи этой системы позволяют удаленно вносить изменения в полетное задание для корректировки заданной точки приземления.
Парашютная платформа позволяет разместить широкую номенклатуру специальных грузов в диапазоне полетных масс и обеспечивает их мягкую посадку при приземлении.
Использование: изобретение относится к авиационной технике, в частности к управляемым парашютным системам с платформами для доставки различных грузов в труднодоступные районы стихийных бедствий, аварий, геологоспасательных и геологоразведочных работ. Система обеспечивает точное приземление грузов и сокращенные потери груза, а также позволяет применять систему в различное время суток и при различных погодных условиях. Сущность изобретения: парашютная система содержит планирующий парашют, подвесную систему, грузовую платформу и контейнер управления стропами парашюта. Управление осуществляется командным блоком путем создания управляющих перегрузок с помощью затягивания строп на основе анализа информации о маяке, размещенном в месте приземления груза. Анализ информации осуществляется блоком обнаружения, размещенным на грузовой платформе, связанным с командным блоком, один выход которого соединен с блоком управления, а другой выход обратной связью с блоком обнаружения. 3 ил.
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к управляемым парашютным системам с платформами для доставки различных грузов в труднодоступные районы стихийных бедствий, аварий, геологоспасательных и геологоразведочных работ. Известны управляемые планирующие парашютные системы (ПС), которые имеют различное решение средств управления аэродинамическими параметрами парашюта, например подтягивание строп, отстрел масс и т. д. Известна планирующая парашютная система для транспортировки полезной нагрузки которая содержит парашют в виде крыла, подвесную систему груз-парашют, а также блок управления стропами парашюта для изменения состояния крыла и траектории полета. Эта конструкция, как и другие известные системы, не обладает достаточной эффективностью, не обеспечивает точного приземления грузов, что приводит к значительным потерям грузов. Предлагаемая управляемая парашютная система для доставки грузов содержит планирующий парашют, подвесную систему, грузовую платформу и контейнер управления стропaми парашюта. На грузовой платформе дополнительно размещены блок обнаружения маяка с устройством обработки информации и блок выработки команд управления (командный блок), причем выход блока обнаружения связан с входом командного блока управления, один выход которого соединен с контейнером управления, а другой выход обратной связью с блоком обнаружения. С увеличением количества чрезвычайных ситуаций, таких как чернобыльская авария, кораблекрушения, землетрясения, возникновением локальных вооружениях конфликтов (Югославия, Армения, Абхазия), когда необходима доставка продовольствия, медикаментов, спасательной техники в труднодоступные районы, остро встает задача точной доставки грузов в строго заданный район или на площадку, ограниченную малыми размерами, площадь в городе, палубу корабля и т. д. порой в трудных погодных условиях (ветер, шторм, ночное время суток). Эти задачи решаются с применением предлагаемого изобретения, в соответствии с которым изменение аэродинамических параметров парашюта осуществляется на основе анализа информации о маяке, расположенном в месте приземления груза. Анализ информации и выработка команд управления осуществляются блоком обнаружения и командным блоком в соответствии с заданной программой функционирования. В зависимости от наличия на месте приземления груза маяка того или иного типа на платформе устанавливается соответствующий тип датчика, выполненный в модульном варианте. Могут применяться датчики маяка, основанные на различных физических принципах, или работающие на тепловой контраст, или комбинированные. Обнаружение маяков может осуществляться с помощью пассивных средств обнаружения, активных (с помощью систем излучения и приема сигналов) или полуактивных средств (с подсветкой маяка). Применение парашютной системы, практически самонаводящейся на маяк, позволяет достичь точности приземления груза 5-150 м в зависимости от условий применения, сократить потери груза до 20% а также применять систему в различное время суток и при различных погодных условиях. На фиг. 1 показана последовательность функционирования управляемой парашютной системы; на фиг. 2 представлена блок-схема системы; на фиг. 3 схема блока обнаружения для ИК-диапазона. Управляемая парашютная система (ПС) содержит планирующий парашют 1, грузовую платформу, контейнер 2 управления стропами, установленные на грузовой платформе блок 3 обнаружения и командный блок 4 для выработки команд управления. В системе применяется серийный управляемый парашют в виде крыла, например УПГ-0,1 или ПО-300, и серийная платформа для размещения груза, которая имеет амортизирующие элементы для смягчения удара при приземлении. Контейнер управления применяется также серийный и включает источник питания и блок управления, состоящий из механического привода строп с электродвигателями и усилителями мощности. Блок обнаружения различный для разных диапазонов длин волн, для ИК-диапазона может содержать ИК-датчик маяка, представляющий гироскопическое следящее устройство с электронным блоком, механизм прокачки, блок разгона ротора следящего гироскопа. Гироскопическое следящее устройство непрерывно совмещает оптическую ось объектива датчика маяка, воспринимающего ИК-излучения, с направлением на маяк. Датчик маяка формирует управляющий сигнал, пропорциональный угловой скорости линии визирования, и содержит (фиг. 3) приемное устройство 5, электронный блок 6, логическое устройство 7, узел 8 коррекции, устройство 9 сканирования и устройство 10 пеленга. Командный блок 4 содержит стандартные элементы фазовый детектор пеленга, вычислитель разности сигналов пеленга, счетчик нуля пеленга, коммутатор коррекции и устройство формирования команды управления и может быть выполнен на базе микропроцессора. Процесс управления и выведения парашютной системы на маяк можно представить в виде следующих этапов: выведение системы в область местной вертикали к точке размещения маяка с 2-мя проходами над маяком разворот системы курсом от маяка после первого обнаружения. Выбор оптимальных параметров планирования ПС и разворот курсом на маяк; сближение системы с маяком по траектории с оптимальным углом планирования к плоскости земли. Система функционирует следующим образом. В зависимости от наличия на месте приземления груза маяка того или иного типа на платформе устанавливается соответствующий блок обнаружения, выполненный в модульном варианте, например действующий в ИК-диапазоне. Летчик выводит самолет (вертолет) в район бедствия и осуществляет предварительное целеуказание. Выброс парашютной системы с грузовой платформой осуществляется через грузовой люк носителя любым известным способом, например с помощью транспортера. После стабилизации ПС начинается режим поиска и обнаружения маяка путем сканирования подстилающей поверхности по сходящей спирали до момента обнаружения и захвата маяка. Закон поиска маяка определяется из условия осмотра подстилающей поверхности без пропуска в телесном угле с учетом ветрового сноса. При сканировании информация о маяке поступает на приемное устройство 5 датчика маяка, находящееся на роторе гироскопического следящего устройства. В блоке 6 происходит анализ полученной информации и принятие решения о наличии маяка. Затем сигнал усиливается по мощности и поступает на логическое устройство 7. Если маяк обнаружен, то сигнал через блок 8 в виде сигнала коррекции поступает в приемное устройство 5 датчика маяка и датчик переходит на режим слежения. Если маяк не обнаружен, происходит дальнейшее сканирование подстилающей поверхности: информация от устройства 9 сканирования через логическое устройство 7 поступает в блок 6, где происходит обработка информации, поступившей на следующих этапах сканирования. Для исключения ложных захватов маяка парашютная система должна два раза пройти над маяком. В момент прохода системы над маяком в первый раз срабатывает счетчик 10 пеленга, по сигналу которого в командном блоке 4 формируется команда управления стропами, которая передается в контейнер 2 управления, при этом отключается управление по угловой скорости линии визирования и начинается разворот ПС от маяка на 360 о. После завершения разворота на 360 о происходит полет ПС курсом на маяк до момента второго прохода над целью. На участках разворота ПС управление осуществляется по углу пеленга, а на участках планирования по угловой скорости линии визирования. В момент фиксации счетчиком 10 пеленга второго прохода над маяком затягиваются обе стропы управления для ускорения снижения системы и достижения заданного угла пеленга оптимального для осуществления планирования к маяку. После этого происходит разворот курсом на маяк. Момент разворота определяется по величине сигнала пеленга в связанной системе координат. По завершении разворота курсом на маяк начинается этап наведения на маяк. Управление осуществляется по двум составляющим сигнала коррекции U ку и U кz . Вектор скорости ПС всегда направлен по линии визирования маяка. Так как планирование происходит против ветра, аэродинамическое качество ПС изменяется за счет одновременной затяжки и ослабления обеих строп и тем самым изменяется направление вектора скорости системы в плоскости местной вертикали. Таким образом, управление в плоскости местной вертикали производится в зависимости от фазы сигнала коррекции U ку путем симметричного затягивания или ослабления строп управления, а управление в плоскости земли производится по фазе соответствующего сигнала коррекции U кz путем ограниченного по величине затягивания или ослабления одной из строп от их симметричного положения. Для осуществления мягкой посадки по сигналу высотомера, расположенного на платформе, на определенной высоте затягиваются обе стропы управления на оптимальную длину. Для исключения попадания груза в костер, когда он используется в качестве маяка, в командном блоке 4 предусмотрена схема смещения. Проведенные испытания и математическое моделирование подтвердили эффективность системы с достижением указанных выше результатов.
