RU2574649C2 - Air cushion vehicle - Google Patents

Air cushion vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2574649C2
RU2574649C2 RU2013149066/11A RU2013149066A RU2574649C2 RU 2574649 C2 RU2574649 C2 RU 2574649C2 RU 2013149066/11 A RU2013149066/11 A RU 2013149066/11A RU 2013149066 A RU2013149066 A RU 2013149066A RU 2574649 C2 RU2574649 C2 RU 2574649C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
air cushion
throttle
actuator
sensors
Prior art date
Application number
RU2013149066/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013149066A (en
Inventor
Василий Андреевич Брусов
Валерий Леонидович Суханов
Александр Андреевич Долгополов
Владимир Петрович Соколянский
Юрий Юрьевич Мерзликин
Виктор Владимирович Митрофович
Юрий Александрович Захарченко
Дмитрий Александрович Чижов
Алексей Сергеевич Меньшиков
Виктор Петрович Морозов
Виктор Федорович Брагазин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2013149066/11A priority Critical patent/RU2574649C2/en
Publication of RU2013149066A publication Critical patent/RU2013149066A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2574649C2 publication Critical patent/RU2574649C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering, particularly, to air cushion craft with the systems for damping the altitude variations and for automatic control over the bank and pitch angles. Claimed aircraft comprises air cushion guardrail with air duct arranged along the airframe edges and divided into two isolated chambers pneumatically communicated with said guardrail. The engine is articulated with the blower communicated via air duct and throttle with the appropriate isolated chamber. The aircraft comprises the control system with vertical and angular overload transducers. Note here that said transducers are connected with the computer to generate the control signal for the throttle opening actuator in response to signals from the transducers. Said throttle opening actuator is composed of a single-stage follower drive of the "nozzle-throttle" type while the control signal incorporates the feedback circuit for aircraft angular position and speed.
EFFECT: damping the altitude variations and for automatic control over the bank and pitch angles.
8 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области авиации, в частности к аппаратам на воздушной подушке, преимущественно к самолетам с шасси на воздушной подушке, оснащенным системой стабилизации, в том числе системой демпфирования колебаний по высоте, и системой автоматического управления по углам тангажа и крена.The invention relates to the field of aviation, in particular to air cushion devices, mainly to airplanes with an air cushion chassis equipped with a stabilization system, including a damping system for height oscillations, and an automatic control system for pitch and roll angles.

Из уровня техники известны аппараты на воздушной подушке (далее АВП), оснащенные системой стабилизации. Так в патенте РФ №2256570, МПК B60V 1/16, B60V 1/12, B60V 3/02, дата публикации 20.05.2005 [1], представлен АВП, содержащий корпус, ограждение воздушной подушки, снабженное воздуховодом, расположенным вдоль периметра АВП и разделенным, по меньшей мере, на две изолированные полости, пневматически связанные с ограждением, силовую установку, содержащую, по меньшей мере, один двигатель, кинематически связанный не менее чем с одним нагнетателем, соединенным посредством воздуховода и дроссельной заслонки с соответствующей изолированной полостью, по меньшей мере, один канал, соединяющий камеру воздушной подушки с атмосферой посредством управляемого клапана, систему управления, содержащую, по меньшей мере, один датчик вертикальной перегрузки и, по меньшей мере, один датчик угловой перегрузки, при этом указанные датчики связаны с вычислителем, вырабатывающим по сигналам от указанных датчиков сигнал на привод открытия соответствующей дроссельной заслонки и управляемого клапана.Air cushion devices (hereinafter referred to as WUAs) equipped with a stabilization system are known in the art. So, in RF patent No. 2256570, IPC B60V 1/16, B60V 1/12, B60V 3/02, publication date 05/20/2005 [1], a WUA is presented, comprising a housing, an air cushion guard, equipped with an air duct located along the perimeter of the WUA and divided into at least two insulated cavities, pneumatically connected with the enclosure, a power plant comprising at least one engine kinematically connected to at least one supercharger connected via an air duct and a throttle with a corresponding insulated cavity of at least least one a channel connecting the airbag chamber to the atmosphere by means of a controlled valve, a control system comprising at least one vertical overload sensor and at least one angular overload sensor, wherein said sensors are connected to a computer generating signals from said sensors signal to the actuator opening the corresponding throttle and controlled valve.

В описании изобретения [1], принятого в качестве наиболее близкого аналога, система управления выполнена без обратной связи, что является недостатком изобретения [1], поскольку приводит к увеличению действующих на аппарат на воздушной подушке перегрузок при движении по взволнованной водной и неровной грунтовой поверхностям.In the description of the invention [1], adopted as the closest analogue, the control system is made without feedback, which is a disadvantage of the invention [1], since it leads to an increase in the loads acting on the hovercraft when moving along agitated water and uneven ground surfaces.

Решаемой в изобретении задачей является уменьшение действующих на АВП перегрузок при движении по взволнованной водной и неровной грунтовой поверхностям.The problem to be solved in the invention is to reduce the overloads acting on the WUA when moving along agitated water and uneven ground surfaces.

Технический результат заключается в обеспечении автоматического управления угловыми колебаниями и демпфирования вертикальных колебаний АВП.The technical result consists in providing automatic control of angular oscillations and damping of vertical oscillations of the WUA.

Сущность изобретения состоит в следующем.The invention consists in the following.

Аппарат на воздушной подушке, как и в наиболее близком аналоге, содержит корпус, ограждение воздушной подушки, снабженное воздуховодом, расположенным вдоль периметра корпуса аппарата на воздушной подушке и разделенным, по меньшей мере, на две изолированные полости, пневматически связанные с ограждением, силовую установку, содержащую, по меньшей мере, один двигатель, кинематически связанный не менее чем с одним нагнетателем, соединенным посредством воздуховода и дроссельной заслонки с соответствующей изолированной полостью, по меньшей мере, один канал, соединяющий камеру воздушной подушки с атмосферой посредством управляемого клапана, систему управления, содержащую, по меньшей мере, по одному датчику вертикальной перегрузки и угловой перегрузки, при этом указанные датчики связаны с вычислителем, вырабатывающим по сигналам от указанных датчиков сигнал на исполнительный механизм привода открытия соответствующих дроссельной заслонки и управляемого клапана, но в отличие от наиболее близкого аналога корпус, ограждение воздушной подушки, снабженное воздуховодом, расположенным вдоль периметра корпуса аппарата на воздушной подушке и разделенным, по меньшей мере, на две изолированные полости, пневматически связанные с ограждением, силовую установку, содержащую, по меньшей мере, один двигатель, кинематически связанный не менее чем с одним нагнетателем, соединенным посредством воздуховода и дроссельной заслонки с соответствующей изолированной полостью, по меньшей мере, один канал, соединяющий камеру воздушной подушки с атмосферой посредством управляемого клапана, систему управления, содержащую, по меньшей мере, по одному датчику вертикальной перегрузки и угловой перегрузки, при этом указанные датчики связаны с вычислителем, вырабатывающим по сигналам от указанных датчиков сигнал на исполнительный механизм привода открытия соответствующих дроссельной заслонки и управляемого клапана.The air cushion apparatus, as in the closest analogue, comprises a housing, an air cushion enclosure provided with an air duct located along the perimeter of the air cushion apparatus casing and divided into at least two isolated cavities pneumatically connected to the enclosure, a power plant, comprising at least one engine kinematically coupled to at least one supercharger connected via an air duct and a throttle valve with a corresponding insulated cavity of at least Herein, one channel connecting the airbag chamber to the atmosphere by means of a controlled valve, a control system comprising at least one sensor of vertical overload and angular overload, while these sensors are connected to a computer that generates a signal to the actuator from signals from these sensors the opening drive mechanism of the corresponding throttle and controllable valves, but unlike the closest analogue, the casing, the air cushion guard provided with an air duct, married along the perimeter of the hull of the apparatus on an air cushion and divided into at least two isolated cavities, pneumatically connected to the fence, a power plant containing at least one engine kinematically connected to at least one supercharger connected via an air duct and a throttle valve with a corresponding insulated cavity, at least one channel connecting the airbag chamber to the atmosphere by means of a controlled valve, a control system comprising at least th least one vertical acceleration sensor and angular overload, wherein said sensors are connected to the calculator, generating on signals from said sensors signal to the actuator mechanism of opening the throttle valve and the respective controllable valve.

Аппарат на воздушной подушке характеризуется тем, что исполнительный механизм однокаскадного привода типа «сопло-заслонка» содержит, по меньшей мере, один пневмодвигатель, соединенный с соответствующей дроссельной заслонкой.An air cushion apparatus is characterized in that the actuator of a single-stage actuator of the "nozzle-damper" type contains at least one air motor connected to the corresponding throttle valve.

При этом следящий привод снабжен компрессором, подающим воздух под давлением в канал питания привода.In this case, the follower drive is equipped with a compressor that supplies pressure air to the drive power channel.

Аппарат на воздушной подушке характеризуется тем, что исполнительный механизм однокаскадного привода типа «сопло-заслонка» содержит, по меньшей мере, один гидродвигатель, соединенный с соответствующей дроссельной заслонкой.An air cushion apparatus is characterized in that the actuator of a single-stage actuator of the “nozzle-damper” type comprises at least one hydraulic motor connected to a corresponding throttle valve.

Аппарат на воздушной подушке характеризуется тем, что система управления дополнительно содержит датчики давления воздуха в отдельных полостях воздушной подушки, связанные с логико-вычислительной подсистемой, вырабатывающей по данным от этих датчиков сигнал на отклонение дроссельных заслонок.The air cushion apparatus is characterized in that the control system further comprises air pressure sensors in the individual air cushion cavities associated with a logic-computational subsystem that generates a signal for throttle deflection according to data from these sensors.

Аппарат на воздушной подушке характеризуется тем, что за воздушным движителем установлены аэродинамические вертикальные и/или горизонтальные рули, оснащенные электропневматическим или электрогидравлическим следящими приводами для их поворота, сигналы на отклонение которых связаны с системой управления транспортным средством.An air cushion device is characterized by the fact that aerodynamic vertical and / or horizontal rudders are installed behind the air mover, equipped with electro-pneumatic or electro-hydraulic servo drives for turning them, the rejection signals of which are connected with the vehicle control system.

Аппарат на воздушной подушке характеризуется тем, что двигатель соединен посредством трансмиссии, по меньшей мере, с одним воздушным движителем для создания тяги и с одним или более нагнетателями для создания воздушной подушки.An air cushion apparatus is characterized in that the engine is connected via a transmission to at least one air propulsion device to create traction and to one or more superchargers to create an air cushion.

Аппарат на воздушной подушке характеризуется тем, что размещенный вдоль периметра корпуса воздуховод разделен мембранами на четыре полости.An air cushion apparatus is characterized in that the duct along the perimeter of the housing is divided into four cavities by membranes.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлен АВП при виде в плане.In FIG. 1 shows WUAs in plan view.

На фиг. 2 показано АВП при виде спереди.In FIG. 2 shows the WUA in front view.

На фиг. 3 показан разрез АВП в продольной плоскости.In FIG. 3 shows a section of a WUA in a longitudinal plane.

На фиг. 4 приведена схема разделения ограждения АВП на изолированные полости.In FIG. 4 shows a diagram of the separation of the WUA fence into isolated cavities.

На фиг. 5 показан разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 5 shows a section AA in FIG. one.

На фиг. 6 приведена схема управления дроссельными заслонками.In FIG. 6 shows a throttle control circuit.

На фиг. 7 приведена схема расположения датчиков давления воздуха в элементах ограждения АВП.In FIG. 7 shows the layout of the air pressure sensors in the fence elements of the WUA.

На фиг. 8 приведена схема управления с помощью АВП по углам крена и тангажа.In FIG. Figure 8 shows the control scheme with the help of WUAs in roll and pitch angles.

На фиг. 9 приведена принципиальная схема поворота дроссельных заслонок с помощью электропневматического следящего привода.In FIG. 9 is a schematic diagram of the rotation of the throttle valves using an electro-pneumatic servo drive.

На фиг. 10 приведена принципиальная схема поворота дроссельных заслонок с помощью электрогидравлического следящего привода.In FIG. 10 is a schematic diagram of throttle rotation using an electro-hydraulic servo drive.

На фиг. 11 показана блок-схема адаптивной системы демпфирования АВП по углам крена и тангажа.In FIG. 11 shows a block diagram of an adaptive WUA damping system in roll and pitch angles.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

АВП содержит корпус 1, силовую установку, включающую, по меньшей мере, один двигатель 2, кинематически связанный, например, посредством трансмиссии, не менее чем с одним нагнетателем, выполненным, например, в виде осевого вентилятора 3, ограждение 4 камеры 5 воздушной подушки и систему управления (фиг. 1, 2, 3).The WUA contains a housing 1, a power plant, including at least one engine 2, kinematically connected, for example, by means of a transmission, to at least one supercharger, made, for example, in the form of an axial fan 3, the fence 4 of the chamber 5 of the air bag and control system (Fig. 1, 2, 3).

По периметру корпуса 1, например вдоль ограждения 4, расположены воздуховоды 6, разделенные, например, мембранами 7, по меньшей мере, на две, а в предпочтительном варианте - на четыре изолированные полости, соответственно: носовую 8, кормовую 9, правого 10 и левого 11 бортов (фиг. 4, 5, 6, 7). Каждая из изолированных полостей 8, 9, 10, 11 пневматически связана с ограждением 4 и с нагнетателем, например осевым вентилятором 3, посредством дроссельных заслонок соответственно 12, 13, 14 и 15. Камера 5 воздушной подушки может соединяться с атмосферой каналом 16 с размещенным в нем управляемым клапаном 17 (фиг. 5).Along the perimeter of the housing 1, for example along the fence 4, there are air ducts 6, separated, for example, by membranes 7, at least two, and in the preferred embodiment, into four isolated cavities, respectively: bow 8, aft 9, right 10 and left 11 sides (Fig. 4, 5, 6, 7). Each of the isolated cavities 8, 9, 10, 11 is pneumatically connected to the guard 4 and to the supercharger, for example, an axial fan 3, by means of throttle valves 12, 13, 14, and 15, respectively. The air bag chamber 5 can be connected to the atmosphere by a channel 16 with controlled valve 17 (Fig. 5).

Система управления содержит, по меньшей мере, по одному датчику вертикальной перегрузки и угловой перегрузки, в предпочтительном варианте выполнения - датчики перегрузки в носовой 18 и кормовой 19 частях АВП, датчики угла тангажа 20 и угла крена 21. В каждой из изолированных полостей 8, 9, 10, 11 установлены датчики давления 22, 23, 24, 25 соответственно в носовой, кормовой, правого борта, левого борта изолированных полостях (фиг. 6). Все датчики 18-25 связаны с вычислителем 26, вырабатывающим по сигналам от датчиков 18-25 сигнал на привод 27, 28, 29, 30 открытия соответственно дроссельных заслонок 12, 13, 14, 15 (фиг. 6, 7), а также привод 31 управляемого клапана 17 (фиг. 5). Система управления также может содержать контур управления работой двигателей 2 силовой установки и нагнетателей, например осевого вентилятора 3. При этом система управления выполнена с обратной связью по угловому положению и по скорости.The control system contains at least one sensor of vertical overload and angular overload, in a preferred embodiment, overload sensors in the fore and aft 19 of the WUA, pitch angle sensors 20 and roll angle 21. In each of the isolated cavities 8, 9 10, 11, pressure sensors 22, 23, 24, 25 are installed in the bow, stern, starboard, port side of the isolated cavities, respectively (Fig. 6). All sensors 18-25 are connected to the calculator 26, which generates a signal to the actuator 27, 28, 29, 30 to open the throttle valves 12, 13, 14, 15, respectively, according to the signals from the sensors 18-25 (Fig. 6, 7), as well as the drive 31 controlled valve 17 (Fig. 5). The control system may also contain a control circuit for the operation of engines 2 of the power plant and blowers, for example an axial fan 3. In this case, the control system is made with feedback in angular position and speed.

В предпочтительном варианте выполнения камера 5 воздушной подушки мембранами 7 разделена на четыре изолированные полости 8, 9, 10, 11 (фиг. 4), каждая из которых оснащена собственным нагнетателем, например осевым вентилятором 3 (фиг. 8). Обратная связь системы управления по угловому положению содержит датчик 20, 21 углового положения по тангажу и крену (фиг. 6), кинематическая связь привода с соответствующей дроссельной заслонкой 12, 13, 14, 15 содержит шарико-винтовую передачу 32 и реечный механизм 33 (фиг. 8).In a preferred embodiment, the airbag chamber 5 with membranes 7 is divided into four isolated cavities 8, 9, 10, 11 (Fig. 4), each of which is equipped with its own supercharger, for example an axial fan 3 (Fig. 8). The feedback of the angular position control system includes a pitch and roll angle sensor 20, 21 (Fig. 6), the drive kinematic connection with the corresponding throttle valve 12, 13, 14, 15 contains a ball screw 32 and a rack and pinion mechanism 33 (Fig. . 8).

В качестве привода 27-30 дроссельных заслонок 11-14 при взлетной массе АВП 2-5 тонн целесообразно использовать электропневматический однокаскадный следящий привод типа «сопло-заслонка» (фиг. 9), а при взлетной массе АВП более 5 тонн - электрогидравлический однокаскадный следящий привод типа «сопло-заслонка» (фиг. 10).It is advisable to use an electro-pneumatic single-stage servo drive of the “nozzle-damper” type (Fig. 9) as a drive of 27-30 throttle valves 11-14 with an take-off weight of WUA of 2-5 tons, and with an take-off mass of WUA of more than 5 tons, an electro-hydraulic single-stage follow-up drive type "nozzle-flapper" (Fig. 10).

Принципиальная схема системы регулирования давления в воздушной подушке с помощью электропневматического однокаскадного привода типа «сопло-заслонка» (ЭПСП) содержит следующие элементы (фиг. 9): 34 - сопло; 35 - заслонка; 36 - упругая (разделительная) трубка; 37, 38 - дроссели пневматического моста; 39 - исполнительный пневмодвигатель (пневмоцилиндр); 40 - шток; 41 - устройство «сопло-заслонка»; 42 - датчик обратной связи; 43 - усилитель электрических сигналов; 44 - элемент воздушной подушки; 45 - опорная поверхность; 46 - электромеханический преобразователь; 47 - магнит постоянного тока; 48 - якорь; 49 - обмотка якоря. При этом сжатый воздух поступает в следящий привод от компрессора (не показан).Schematic diagram of a system for regulating pressure in an air cushion using an electro-pneumatic single-stage actuator of the "nozzle-damper" type (EPSP) contains the following elements (Fig. 9): 34 — nozzle; 35 - shutter; 36 - elastic (separation) tube; 37, 38 - throttles of the pneumatic bridge; 39 - executive air motor (pneumatic cylinder); 40 - stock; 41 - device "nozzle-flapper"; 42 - feedback sensor; 43 - electric signal amplifier; 44 - element of an air cushion; 45 - supporting surface; 46 - electromechanical converter; 47 - DC magnet; 48 - anchor; 49 - winding of the anchor. In this case, compressed air enters the servo drive from a compressor (not shown).

Принципиальная схема регулирования давления в воздушной подушке с помощью электрогидравлического односкаскадного привода типа «сопло-заслонка» (ЭГСП) (фиг. 10) отличается от электропневматической ЭПСП (фиг. 9) тем, что вместо дросселей 37, 38 пневматического моста и исполнительного пневмодвигателя 39 со штоком 40 установлены дроссели 50, 51 гидравлического моста, исполнительный гидродвигатель 52 с поршнем 53 (фиг. 10).The schematic diagram of regulating the pressure in the air cushion using an electro-hydraulic single-stage actuator of the "nozzle-damper" type (EGSP) (Fig. 10) differs from the electro-pneumatic EPSP (Fig. 9) in that instead of the throttles 37, 38 of the pneumatic bridge and the actuator 39 with the rod 40 is equipped with throttles 50, 51 of the hydraulic bridge, an executive hydraulic motor 52 with a piston 53 (Fig. 10).

Система управления АВП по углам крена и тангажа, как показано на фиг. 6, 8, 11, содержит:WUA control system for roll and pitch angles, as shown in FIG. 6, 8, 11, contains:

- исполнительную подсистему (пневмодвигатели 39 или гидродвигатели 52 приводов 27, 28, 29, 30 поворота дроссельных заслонок 12, 13, 14, 15);- the executive subsystem (pneumatic motors 39 or hydraulic motors 52 of the drives 27, 28, 29, 30 of the rotation of the throttle valves 12, 13, 14, 15);

- регулирующую подсистему (система дроссельных заслонок 12, 13, 14, 15);- the regulatory subsystem (throttle system 12, 13, 14, 15);

- энергетическую подсистему (двигатели 2, нагнетатели, например осевые вентиляторы 3, источники питания);- energy subsystem (engines 2, superchargers, for example axial fans 3, power supplies);

- логико-вычислительную подсистему (вычислитель 26, выполненный, например, в виде программируемого контроллера);- logical computing subsystem (calculator 26, made, for example, in the form of a programmable controller);

- информационная подсистема (датчики 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25).- information subsystem (sensors 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25).

АВП работает следующим образом.WUA operates as follows.

АВП, как объект управления, двигаясь по неровной опорной поверхности, передает в информационную подсистему массив данных об объекте. Информационная подсистема собирает все данные с датчиков 18-25 о движении АВП, данные об энергетической подсистеме, передает суммирующую информацию в вычислитель 26 логико-вычислительной подсистемы, которая за счет введенных алгоритмов и программ вырабатывает управляющий сигнал на операционный усилитель.A WUA, as a control object, moving along an uneven supporting surface, transfers an array of data about the object to the information subsystem. The information subsystem collects all the data from the sensors 18-25 on the movement of WUAs, data on the energy subsystem, transfers the summing information to the calculator 26 of the logical-computational subsystem, which generates a control signal to the operational amplifier due to the introduced algorithms and programs.

В усилителе электрических сигналов 43 сравниваются управляющие сигналы и сигналы от датчиков обратной связи 42 положения соответствующих исполнительных элементов приводов 27-30 - пневмодвигателей 39 и гидродвигателей 52. По сигналу рассогласования вырабатывается сигнал на соответствующие пневмодвигатели 39 и гидродвигатели 52 приводов 27-30, которые устанавливают необходимое положение дроссельных заслонок 12-15. Дроссельные заслонки 12-15 изменяют перераспределение массовых расходов воздуха, подаваемого в изолированные полости 8-11 ограждения 4 камеры 5 воздушной подушки, тем самым управляя АВП по углам крена и тангажа (фиг. 6, 9-11).The electric signal amplifier 43 compares the control signals and the signals from the feedback sensors 42 of the positions of the corresponding actuating elements of the actuators 27-30 — the air motors 39 and the hydraulic motors 52. The error signal generates a signal to the respective air motors 39 and the hydraulic motors 52 of the actuators 27-30, which establish the necessary throttle position 12-15. The throttles 12-15 change the redistribution of the mass flow rates of air supplied to the isolated cavities 8-11 of the fence 4 of the chamber 5 of the air bag, thereby controlling the WUA in roll and pitch angles (Fig. 6, 9-11).

Система управления АВП по крену и тангажу с электропневматическим или электрогидравлическим следящим приводом управления дроссельными заслонками 12-15 и управляемого клапана 17 работает следующим образом.The control system of the WUA roll and pitch with an electro-pneumatic or electro-hydraulic servo drive for controlling the throttle valves 12-15 and the controlled valve 17 operates as follows.

На операционный усилитель электрических сигналов 43 от логико-вычислительной подсистемы приходит сигнал Uвx. Он сравнивается с сигналом от датчика обратной связи 42 положения штока 40 пневмоцилиндра пневмодвигателя 39 (фиг. 9) или штока 53 гидроцилиндра гидродвигателя 52 (фиг. 10) Uос (угла поворота дроссельных заслонок 12-15). Разница этих сигналов поступает в электромеханический преобразователь 46 на обмотки якоря 49. Между постоянными магнитом 47 и якорем 48 возникает электромагнитное поле, поворачивающее якорь 48 на определенный угол. К якорю 48 с помощью упругого элемента 36 прикреплена заслонка 35. Поворачиваясь, например, по часовой стрелке, она перекрывает левое сопло 34 и открывает отверстие правого сопла 34. Таким образом, расход в левой части электропневматического (или электрогидравлического) усилителя через дроссель 37 и левое сопло 34 уменьшится (произойдет увеличение давления воздуха в левой полости пневмоцилиндра пневмодвигателя 39 или гидроцилиндра гидродвигателя 52), а в правой части электропневматического (или электрогидравлического) усилителя расход увеличится через дроссель постоянного сечения 38 и правое сопло 34 (давление воздуха в правой полости пневмоцилиндра пневмодвигателя 39 или гидроцилиндра гидродвигателя 52 уменьшится). Возникнет перепад давления между полостями пневмоцилиндра 39 или гидроцилиндра гидродвигателя 52, его шток переместится на такое расстояние, когда отношение Uвх и Uос будет равняться нулю. При этом левые дроссельные заслонки 15 откроют канал 6 для поступления воздуха в полость 11 левого борта, а две правые дроссельные заслонки 14 закроют канал 6 для поступления воздуха в полость 10 правого борта. С помощью алгоритмов логико-вычислительной подсистемы достигается плавное управление АВП по углам крена и тангажа.To the operational amplifier of the electrical signals 43 from the logic-computing subsystem comes the signal U in . It is compared with the signal from the feedback sensor 42 of the position of the rod 40 of the pneumatic cylinder of the pneumatic motor 39 (Fig. 9) or the rod 53 of the hydraulic cylinder of the hydraulic motor 52 (Fig. 10) U os (angle of rotation of the throttle valves 12-15). The difference of these signals enters the electromechanical converter 46 to the windings of the armature 49. Between the permanent magnet 47 and the armature 48, an electromagnetic field arises, which rotates the armature 48 by a certain angle. A flap 35 is attached to the armature 48 using an elastic element 36. Turning, for example, clockwise, it overlaps the left nozzle 34 and opens the hole of the right nozzle 34. Thus, the flow rate on the left side of the electro-pneumatic (or electro-hydraulic) amplifier through the throttle 37 and the left the nozzle 34 will decrease (there will be an increase in air pressure in the left cavity of the pneumatic cylinder of the air motor 39 or hydraulic cylinder of the hydraulic motor 52), and on the right side of the electro-pneumatic (or electro-hydraulic) amplifier, the flow will increase I via a throttle of constant cross section 38 and the right nozzle 34 (the air pressure in the right chamber of the pneumatic cylinder 39 or pneumatic hydraulic cylinder 52 is reduced). There will be a pressure differential between the cavities of the pneumatic cylinder 39 or the hydraulic cylinder of the hydraulic motor 52, its rod will move to such a distance when the ratio of U I and U OS will be zero. In this case, the left throttle valves 15 will open the channel 6 for air to enter the cavity 11 of the starboard side, and the two right throttle valves 14 will close the channel 6 for air to enter the cavity 10 of the starboard side. With the help of algorithms of the logical-computational subsystem, the WUA is smoothly controlled in roll and pitch angles.

Для обеспечения необходимой информацией логико-вычислительной системой АВП для выработки сигналов управления на исполнительные органы целесообразно, кроме измерения скорости движения АВП, продольных и поперечных перегрузок, измерять датчиками 22-25 (фиг. 7) также избыточные давления в полостях 8-11 шасси на воздушной подушке. С помощью этих датчиков 22-25 (фиг. 7) управление АВП будет происходить своевременно и более плавно, система управления будет иметь большие запасы устойчивости. Датчики 22-25 давления установлены в каждый элемент 44 ограждения 4 камеры 5 воздушной подушки, а также в каждый их четырех каналов 6, по которым воздух поступает от вентилятора в полости камеры 5 (ресивера) воздушной подушки.In order to provide the necessary information to the WUA logistic and computing system for generating control signals to the executive bodies, it is advisable, in addition to measuring the speed of the WUA, longitudinal and transverse overloads, to measure with gauges 22-25 (Fig. 7) the excess pressure in the cavities 8-11 of the chassis pillow. Using these sensors 22-25 (Fig. 7), the management of the WUA will occur in a timely manner and more smoothly, the control system will have large stability reserves. Pressure sensors 22-25 are installed in each element 44 of the fence 4 of the chamber 5 of the air cushion, as well as in each of the four channels 6 through which air flows from the fan into the cavity of the chamber 5 (receiver) of the air cushion.

Представленное описание АВП раскрыто в достаточной мере для разработки конструкции и реализации изобретения на специализированных предприятиях. Изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The presented description of WUAs is sufficiently disclosed to develop the design and implement the invention at specialized enterprises. The invention meets the condition of patentability "industrial applicability".

ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF POSITIONS AND DESIGNATIONS

1 - корпус;1 - housing;

2 - двигатель;2 - engine;

3 - осевой вентилятор;3 - axial fan;

4 - ограждение камеры воздушной подушки;4 - fencing of the airbag chamber;

5 - камера воздушной подушки;5 - chamber air cushion;

6 - воздуховод;6 - duct;

7 - мембрана;7 - membrane;

8 - носовая изолированная полость;8 - nasal isolated cavity;

9 - кормовая изолированная полость;9 - a stern isolated cavity;

10 - правого борта изолированная полость;10 - starboard insulated cavity;

11 - левого борта изолированная полость;11 - port side insulated cavity;

12 - дроссельная заслонка, соединяющая воздуховод 6 с носовой изолированной полостью 8;12 - throttle valve connecting the duct 6 with the insulated nasal cavity 8;

13 - дроссельная заслонка, соединяющая воздуховод 6 с кормовой изолированной полостью 9;13 - throttle valve connecting the duct 6 with the aft insulated cavity 9;

14 - дроссельная заслонка, соединяющая воздуховод 6 с правого борта изолированной полостью 10;14 - throttle valve connecting the duct 6 to the starboard side with an isolated cavity 10;

15 - дроссельная заслонка, соединяющая воздуховод 6 с левого борта изолированной полостью 11;15 - throttle valve connecting the duct 6 to the left side of the insulated cavity 11;

16 - канал;16 - channel;

17 - управляемый клапан;17 - controlled valve;

18 - датчик перегрузки в носовой части АВП;18 - overload sensor in the bow of the WUA;

19 - датчик перегрузки в кормовой части АВП;19 - overload sensor in the rear of the WUA;

20 - датчик угла тангажа;20 - pitch angle sensor;

21 - датчик угла крена;21 - roll angle sensor;

22 - датчики давления в носовой изолированной полости 8;22 - pressure sensors in the nasal isolated cavity 8;

23 - датчики давления в кормовой изолированной полости 9;23 - pressure sensors in the aft isolated cavity 9;

24 - датчики давления в правого борта изолированной полости 10;24 - pressure sensors in the starboard side of an isolated cavity 10;

25 - датчики давления в левого борта изолированной полости 11;25 - pressure sensors in the port side of an isolated cavity 11;

26 - вычислитель;26 - computer;

27 - привод дросселирующей заслонки 12;27 - throttle actuator 12;

28 - привод дросселирующей заслонки 13;28 - throttle actuator 13;

29 - привод дросселирующей заслонки 14;29 - throttle actuator 14;

30 - привод дросселирующей заслонки 15;30 - throttle actuator 15;

31 - электродвигатель управляемого клапана 17;31 - an electric motor of a controlled valve 17;

32 - шарико-винтовая передача;32 - ball screw transmission;

33 - реечный механизм;33 - rack and pinion mechanism;

34 - сопло;34 - nozzle;

35 - заслонка;35 - shutter;

36 - упругая (разделительная) трубка;36 - elastic (separation) tube;

37 - дроссель пневматического моста;37 - throttle pneumatic bridge;

38 - дроссель пневматического моста;38 - throttle pneumatic bridge;

39 - исполнительный пневмодвигатель;39 - executive air motor;

40 - шток;40 - stock;

41 - устройство «сопло-заслонка»;41 - device "nozzle-flapper";

42 - датчик обратной связи;42 - feedback sensor;

43 - усилитель электрических сигналов;43 - electric signal amplifier;

44 - элемент воздушной подушки;44 - element of an air cushion;

45 - опорная поверхность;45 - supporting surface;

46 - электромеханический преобразователь;46 - electromechanical converter;

47 - магнит постоянного тока;47 - DC magnet;

48 - якорь;48 - anchor;

49 - обмотка якоря;49 - winding of the anchor;

50 - дроссель гидравлического моста;50 - throttle hydraulic bridge;

51 - дроссель гидравлического моста;51 - throttle hydraulic bridge;

52 - гидродвигатель;52 - hydraulic motor;

53 - шток гидродвигателя;53 - the stem of the hydraulic motor;

Uвх - входной сигнал на операционный усилитель электрических сигналов 43;U I - the input signal to the operational amplifier of the electrical signals 43;

Uос - сигнал от датчика обратной связи 42 на операционный усилитель электрических сигналов 43.U oc - feedback signal from sensor 42 to an operational amplifier 43 of electric signals.

Claims (8)

1. Аппарат на воздушной подушке, содержащий корпус, ограждение воздушной подушки, снабженное воздуховодом, расположенным вдоль периметра корпуса аппарата на воздушной подушке и разделенным, по меньшей мере, на две изолированные полости, пневматически связанные с ограждением, силовую установку, содержащую, по меньшей мере, один двигатель, кинематически связанный не менее чем с одним нагнетателем, соединенным посредством воздуховода и дроссельной заслонки с соответствующей изолированной полостью, по меньшей мере, один канал, соединяющий камеру воздушной подушки с атмосферой посредством управляемого клапана, систему управления, содержащую, по меньшей мере, по одному датчику вертикальной перегрузки и угловой перегрузки, при этом указанные датчики связаны с вычислителем, вырабатывающим по сигналам от указанных датчиков сигнал на исполнительный механизм привода открытия соответствующих дроссельной заслонки и управляемого клапана, отличающийся тем, что привод открытия, по меньшей мере, одной дроссельной заслонки выполнен в виде однокаскадного следящего привода типа «сопло-заслонка», а система управления выполнена с обратной связью по угловому положению и по скорости аппарата на воздушной подушке.1. An air cushion apparatus comprising a housing, an air cushion enclosure provided with an air duct located along the perimeter of the air cushion apparatus housing and divided into at least two insulated cavities pneumatically connected to the enclosure, a power plant comprising at least , one engine kinematically connected to at least one supercharger connected by means of an air duct and a throttle valve with a corresponding insulated cavity, at least one channel connecting the measure of the air cushion with the atmosphere by means of a controlled valve, a control system comprising at least one sensor of vertical overload and angular overload, while these sensors are connected to a computer that generates a signal from the said sensors to the actuator for opening the corresponding throttle valve and a controlled valve, characterized in that the opening drive of at least one throttle valve is made in the form of a single-stage follow-up actuator of the type "sop lo-damper ”, and the control system is made with feedback on the angular position and speed of the hovercraft. 2. Аппарат на воздушной подушке по п.1, отличающийся тем, что исполнительный механизм однокаскадного привода типа «сопло-заслонка» содержит, по меньшей мере, один пневмодвигатель, соединенный с соответствующей дроссельной заслонкой.2. The air cushion apparatus according to claim 1, characterized in that the actuator of a single-stage actuator of the "nozzle-flapper" type comprises at least one air motor connected to a corresponding throttle flap. 3. Аппарат на воздушной подушке по п.2, отличающийся тем, что следящий привод снабжен компрессором, подающим воздух под давлением в канал питания привода.3. The hovercraft according to claim 2, characterized in that the servo drive is equipped with a compressor that supplies pressure air to the drive power channel. 4. Аппарат на воздушной подушке по п.1, отличающийся тем, что исполнительный механизм однокаскадного привода типа «сопло-заслонка» содержит, по меньшей мере, один гидродвигатель, соединенный с соответствующей дроссельной заслонкой.4. The hovercraft according to claim 1, characterized in that the actuator of a single-stage actuator of the "nozzle-flapper" type contains at least one hydraulic motor connected to a corresponding throttle flap. 5. Аппарат на воздушной подушке по п.1, или 2, или 4, отличающийся тем, что система управления дополнительно содержит датчики давления воздуха в отдельных полостях воздушной подушки, связанные с логико-вычислительной подсистемой, вырабатывающей по данным от этих датчиков сигнал на отклонение дроссельных заслонок.5. The hovercraft according to claim 1, or 2, or 4, characterized in that the control system further comprises air pressure sensors in the individual cavities of the air bag associated with a logic-computing subsystem that generates a deviation signal from these sensors throttle valves. 6. Аппарат на воздушной подушке по п.1, или 2, или 4, отличающийся тем, что за воздушным движителем установлены аэродинамические вертикальные и/или горизонтальные рули, оснащенные электропневматическим или электрогидравлическим следящими приводами для их поворота, сигналы на отклонение которых связаны с системой управления транспортным средством.6. The air cushion apparatus according to claim 1, or 2, or 4, characterized in that aerodynamic vertical and / or horizontal rudders are installed behind the air propulsion device, equipped with electro-pneumatic or electro-hydraulic tracking drives for their rotation, deviation signals of which are connected with the system driving a vehicle. 7. Аппарат на воздушной подушке по п.1, или 2, или 4, отличающийся тем, что двигатель соединен посредством трансмиссии, по меньшей мере, с одним воздушным движителем для создания тяги и с одним или более нагнетателями для создания воздушной подушки.7. The air cushion device according to claim 1, or 2, or 4, characterized in that the engine is connected via a transmission to at least one air propulsion device to create traction and to one or more superchargers to create an air cushion. 8. Аппарат на воздушной подушке по п.1, или 2, или 4, отличающийся тем, что размещенный вдоль периметра корпуса воздуховод разделен мембранами на четыре полости. 8. The hovercraft according to claim 1, or 2, or 4, characterized in that the duct along the perimeter of the housing is divided into four cavities by membranes.
RU2013149066/11A 2013-11-06 Air cushion vehicle RU2574649C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149066/11A RU2574649C2 (en) 2013-11-06 Air cushion vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149066/11A RU2574649C2 (en) 2013-11-06 Air cushion vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013149066A RU2013149066A (en) 2015-05-20
RU2574649C2 true RU2574649C2 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5454440A (en) * 1992-04-30 1995-10-03 Mtg Marinetechnik Gmbh Sidewall air cushion vehicle
RU13196U1 (en) * 1999-04-27 2000-03-27 Самарский государственный технический университет AMPHIBIAN VEHICLE
RU42491U1 (en) * 2004-02-06 2004-12-10 Долгополов Александр Андреевич AIR PILLOW DEVICE
RU2256570C1 (en) * 2004-04-28 2005-07-20 Закрытое акционерное общество "Вентиляторный завод "КОМВЕН" Air-cushion vehicle
RU2361122C2 (en) * 2007-07-10 2009-07-10 Валерий Иванович Разинцев Throttling control electrohydraulic servo drive incorporating one-stage electrohydraulic power amplifier

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5454440A (en) * 1992-04-30 1995-10-03 Mtg Marinetechnik Gmbh Sidewall air cushion vehicle
RU13196U1 (en) * 1999-04-27 2000-03-27 Самарский государственный технический университет AMPHIBIAN VEHICLE
RU42491U1 (en) * 2004-02-06 2004-12-10 Долгополов Александр Андреевич AIR PILLOW DEVICE
RU2256570C1 (en) * 2004-04-28 2005-07-20 Закрытое акционерное общество "Вентиляторный завод "КОМВЕН" Air-cushion vehicle
RU2361122C2 (en) * 2007-07-10 2009-07-10 Валерий Иванович Разинцев Throttling control electrohydraulic servo drive incorporating one-stage electrohydraulic power amplifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2687438B1 (en) Control system of aircraft, aircraft, control program for aircraft, and control method for aircraft
CN102781774B (en) Aircraft with a control device
US9656740B2 (en) Aircraft with wings and a system for minimizing the influence of unsteady flow states
CN102695649B (en) Control system of aircraft, method for controlling aircraft, and aircraft
EP2234883B1 (en) Vtol vehicle and method of operating
US7551989B2 (en) Autonomous outer loop control of man-rated fly-by-wire aircraft
US7836681B2 (en) Mechanism for a vectoring exhaust nozzle
US4598888A (en) Fixed-wing aircraft with tandem supporting surfaces
US20110147533A1 (en) Morphing ducted fan for vertical take-off and landing vehicle
CN109080816B (en) Method and device for controlling an aircraft flight control surface
US20170233064A1 (en) Hydraulic system and method for an aircraft flight control system
US11634209B2 (en) Method for controlling at least one aerodynamic stabilizer member of a hybrid helicopter, and a hybrid helicopter
CN104504294A (en) Flight simulation original state compound genetic balancing method
RU2574649C2 (en) Air cushion vehicle
US10711809B2 (en) Aircraft hydraulic system with a dual spool valve and methods of use
RU2418261C2 (en) Afterbody section of air-dynamic steering gears for controlled aircrafts (preferably for controlled aerial bombs) and air actuator of steering gear
EP3812266A1 (en) Fluidic control
RU2630030C1 (en) Multifunctional single-seat aircraft with integrated control system
US10351264B2 (en) Anti-stall hydraulic pump for a thrust vector control system
RU2504815C2 (en) Method of aircraft control and device to this end
US11506231B2 (en) Multirod fluid actuator arrangement
WO2017129953A1 (en) A wing-in-ground effect vehicle having a lift system
RU2527640C1 (en) Air cushion vehicle
EP4275975A1 (en) Single-engine hovercraft control system and method
CA3150821A1 (en) Fluidic control