RU2600968C1 - Gyroplane for application of liquid chemicalization products - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agriculture, namely to devices for aircraft application of liquid chemicalization products. Gyroplane for application of liquid chemicalization products comprises fuselage with chassis cabin, tail unit, propulsion system with pusher propeller, vertical mast with a main rotor, system of rods, rockers and cable wiring, control handle and pilot pedals, rod spacers, tank with corrugated elastic shell and rigid bottoms, pump, driven by electric motor, hydroelectric valves, rod with nozzles, control panel. Tank is equipped with outside shell, three vertical guide posts, rigidly fixed on lower bottom symmetrically along circumference, freely passing through holes, coaxial with posts, in upper bottom. Upper bottom has possibility of back-and-forth movement, and top ends of posts are rigidly fixed by circular ring. Between ring and top bottom compression springs are installed with working stroke, larger or equal to distance from top bottom at fully filled tank and position of top bottom in compressed state of shell.

EFFECT: higher efficiency of application of liquid chemicalization products and flight safety are provided.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для внесения жидких средств химизации летательными аппаратами.The invention relates to agriculture, in particular to a device for introducing liquid chemical means by aircraft.

Известен авиационный опрыскиватель, установленный на летательный аппарат, включающий бак для химикатов с заправочной горловиной и сливным краном, трубопровод с обратным клапаном, насос с приводом от электродвигателя, распределитель потока и дозатор жидкости, штангу с отсечными клапанами и пневмогидравлическими форсунками (патент RU на полезную модель №13135, опубл. 27.03.2000).Known aircraft sprayer mounted on an aircraft, including a tank for chemicals with a filling neck and a drain valve, a pipe with a check valve, a pump driven by an electric motor, a flow distributor and a liquid dispenser, a rod with shut-off valves and pneumohydraulic nozzles (RU patent for utility model No. 13135, publ. 03/27/2000).

Недостатком известного авиационного опрыскивателя является жесткая конструкция бака постоянного объема, что по мере расхода рабочего раствора химиката и уменьшении уровня жидкости в баке вследствие изменения углов тангажа и крена летательного аппарата в процессе полета приводит к всплескам рабочей жидкости внутри бака и к смещению центра тяжести объема жидкости в баке - это в совокупности нарушает устойчивость летательного аппарата и качество внесения средств защиты растений.A disadvantage of the known aircraft sprayer is the rigid design of the constant-volume tank, which, as the chemical working solution is consumed and the liquid level in the tank decreases due to changes in the pitch and roll angles of the aircraft during the flight, leads to bursts of the working fluid inside the tank and to a shift in the center of gravity of the liquid volume in tank - this together violates the stability of the aircraft and the quality of the application of plant protection products.

Известен резервуар для транспортирования и хранения жидкостей, содержащий изготовленную из полимерных материалов или резинотканевой материи эластичную гофрированную обечайку, торцы которой герметично соединены с нижним и верхним жесткими днищами, с размещенными на верхнем днище снаружи сливно-заправочной горловины, а на внутренней поверхности поплавковой камеры, при этом наличие четырех гибких тяг исключает отклонение верхней части резервуара от осевой линии, обеспечивает устойчивое горизонтальное положение верхнего днища при штабелировании заполненных жидкостью резервуаров.A well-known tank for transporting and storing liquids containing an elastic corrugated shell made of polymeric materials or rubber-fabric material, the ends of which are hermetically connected to the lower and upper rigid bottoms, are located on the upper bottom outside the drain-filling neck, and on the inner surface of the float chamber, this, the presence of four flexible rods eliminates the deviation of the upper part of the tank from the center line, provides a stable horizontal position of the upper bottom at the head bleaching fluid-filled tanks.

В известном резервуаре благодаря гибкой гофрированной обечайке и поплавковой камере, независимо от наполнения резервуара жидкостью, отсутствует свободное пространство над жидкостью, что исключает гидравлические удары в резервуаре при его транспортировке.In the known tank due to the flexible corrugated shell and the float chamber, regardless of the filling of the tank with liquid, there is no free space above the liquid, which eliminates hydraulic shock in the tank during its transportation.

Недостатком известного резервуара является то, что по мере расхода жидкости гибкие тяги не удерживают резервуар в вертикальном положении и при наклоне транспортного средства эластичная цилиндрическая обечайка резервуара с жидкостью будет изогнута, центр тяжести объема жидкости будет смещен в сторону наклона транспортного средства. В этой связи использование известного резервуара в автожирах нецелесообразно (Патент RU №2156726, опубл. 27.09.2000).A disadvantage of the known reservoir is that, as the fluid flows, the flexible rods do not hold the reservoir in a vertical position and when the vehicle is tilted, the elastic cylindrical shell of the tank with the fluid will be bent, the center of gravity of the fluid volume will be shifted toward the vehicle. In this regard, the use of the known tank in gyroplanes is not practical (Patent RU No. 2156726, publ. 09.27.2000).

Наиболее близким к заявленному техническому решению является автожир для выполнения авиационно-химических работ МАИ-205 (www.oskbes.ru), включающий фюзеляж, шасси, хвостовое оперение, силовую установку с толкающим винтом, несущий винт, бак для жидких средств химизации, электронасос, трубопроводную и запорную арматуру, штангу с распылителями, систему контроля управления работой сельскохозяйственного оборудвоания на автожире.Closest to the claimed technical solution is the gyroplane for performing aviation chemical work MAI-205 (www.oskbes.ru), including the fuselage, landing gear, tail unit, propulsion system with a pushing screw, main rotor, a tank for liquid chemicals, an electric pump, pipeline and shutoff valves, a rod with sprayers, a control system for controlling the operation of agricultural equipment on a gyroplane.

Недостатком известного атожира является то, что по мере выработки рабочей жидкости из бака при маневрах автожира (разворот, крен, заход на посадку) происходит смещение и колебание жидкости внутри бака, изменение центра тяжести объема жидкости в баке и, соответственно, центра тяжести автожира. Это приводит к неустойчивому полету автожира, изменению заданной высоты полета, затруднению управлением автожиром, что отражается как на безопасном выполнении полета, так и на качестве внесения жидких средств химизации. С изменением высоты полета меняется установленная величина перекрытия факелов распределения жидких средств химизации, длина оседания диспергируемых капель на обрабатываемые растения и, как следствие, качество, внесения. При увеличении высоты полета, мелкодисперная фракция капель испаряется или сносится ветром за пределы санитарно-защитной зоны обрабатываемого участка, не успев долететь до объекта обработки.A disadvantage of the known auto-gyro is that, as the working fluid is produced from the tank during gyro-gyro maneuvers (turn, roll, approach), there is a shift and oscillation of the fluid inside the tank, a change in the center of gravity of the fluid volume in the tank and, accordingly, the center of gravity of the gyroplane. This leads to an unstable flight of the gyroplane, a change in the set flight altitude, and difficulty in controlling the gyroplane, which affects both the safe performance of the flight and the quality of introducing liquid chemicals. With a change in the flight altitude, the established value of the overlapping of the torches of the distribution of liquid chemicals is changed, the sedimentation length of the dispersible drops on the treated plants and, as a consequence, the quality, application. With increasing flight altitude, the finely divided fraction of droplets evaporates or is carried away by the wind outside the sanitary protection zone of the treated area, before it reaches the processing object.

Техническая задача изобретения - повышение безопасности полета автожира при авиационно-химических работах.The technical task of the invention is to increase the flight safety of a gyroplane in aviation chemical work.

Технический результат от использования изобретения:The technical result from the use of the invention:

- повышение эффективности использования автожира для авиационно-химических работ за счет обеспечения нормативного качества распределения жидких средств химизации по всей площади обрабатываемого поля;- increasing the efficiency of the use of gyroplanes for aviation chemical work by ensuring the regulatory quality of the distribution of liquid chemicals over the entire area of the treated field;

- повышение безопасности полета автожира за счет обеспечения его устойчивости в полете при внесении жидких средств химизации.- improving the flight safety of the gyroplane by ensuring its stability in flight when introducing liquid chemicals.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - общий вид автожира;in FIG. 1 - general view of the gyroplane;

на фиг. 2 - бак, вид с боку;in FIG. 2 - tank, side view;

на фиг. 3 - бак, вид сверху;in FIG. 3 - tank, top view;

на фиг. 4 - бак с обечайкой в сжатом положении;in FIG. 4 - tank with a shell in a compressed position;

на фиг. 5 - принципиальная технологическая схема оборудования для внесения жидких средств химизации.in FIG. 5 is a schematic flow diagram of equipment for introducing liquid chemicals.

Автожир для внесения жидких средств химизации содержит: фюзеляж 1 с кабиной пилота 2, шасси 3, силовую установку, состоящую из двигателя 4 и толкающего винта 5, вертикальную мачту 6 с несущим винтом 7, горизонтальное 8 и вертикальное 9 хвостовое оперение, штанговые распорки 10, бак 11 для жидких средств химизации, насос 12 с приводом от электродвигателя 13, редукционный гидроклапан 14, штангу 15 с форсунками 16, пульт 17 для включения электродвигателя 13 насоса 12 и контроля давления подачи рабочей жидкости к форсункам 16 штанги 15, краны 18, 19 и 20, фильтр 21, гидролинии 22, 23, и 24.A gyroplane for introducing liquid chemicals contains: a fuselage 1 with a cockpit 2, a landing gear 3, a power plant consisting of an engine 4 and a pushing screw 5, a vertical mast 6 with a main rotor 7, horizontal 8 and vertical 9 tail units, boom struts 10, a tank 11 for liquid chemicals, a pump 12 driven by an electric motor 13, a pressure reducing valve 14, a rod 15 with nozzles 16, a remote control 17 for turning on the electric motor 13 of the pump 12 and controlling the pressure of the working fluid to the nozzles 16 of the rod 15, taps 18, 19 and 20, filter 21, hydr lines 22, 23, and 24.

Бак 11 для жидких средств химизации содержит цилиндрическую гофрированную обечайку 25 из эластичного полимерного материала. К торцам обечайки герметично закреплены нижнее 26 и верхнее 27 днища.The tank 11 for liquid chemicals contains a cylindrical corrugated shell 25 of elastic polymer material. The lower 26 and upper 27 bottoms are sealed to the ends of the shell.

На нижнем днище 27 снаружи обечайки 25 по окружности на равных расстояниях друг от друга закреплено не менее трех цилиндрических вертикальных направляющих стоек 28, 29 и 30, свободно проходящих через соосные со стойками отверстия 31, 32 и 33 в верхнем днище 27, имеющем возможность возвратно-поступательного движения. Верхние концы стоек 28, 29 и 30 жестко закреплены круговым кольцом 34. Между круговым кольцом 34 и верхним днищем 27 установлены охватывающие стойки 28, 29 и 30 пружины сжатия 35, 36 и 37. Наличие трех жестко закрепленных вертикальных стоек 28, 29 и 30, проходящих через отверстия 31, 32 и 33 верхнего днища 27 обеспечивают строго вертикальное положение оси обечайки 25 как при заполнении бака 11, так и по мере расхода рабочей жидкости из бака 11 в процессе полета автожира 1.At least three cylindrical vertical guide racks 28, 29 and 30, freely passing through openings 31, 32 and 33 coaxially with the racks, are fixed on the lower bottom 27 outside the shell 25 around the circumference at equal distances from each other in the upper bottom 27, which can be returned translational motion. The upper ends of the uprights 28, 29 and 30 are rigidly fixed by a circular ring 34. Between the circular ring 34 and the upper bottom 27, female compression racks 28, 29 and 30 are mounted with compression springs 35, 36 and 37. The presence of three rigidly mounted vertical uprights 28, 29 and 30, passing through the holes 31, 32 and 33 of the upper bottom 27 provide a strictly vertical position of the axis of the shell 25 both when filling the tank 11, and as the flow of working fluid from the tank 11 during the flight of the gyroplane 1.

Наличие подпружиненного верхнего днища 27 обечайки 25 бака 11 обеспечивает постоянно замкнутый объем рабочей жидкости в баке 11, исключая волновое колебание жидкости и гидравлические удары внутри бака 11. Верхнее днище 27 снабжено горловиной для промывки бака 11 с пробкой 38, в которую ввернут обратный гидропневмоклапан 39. Нижнее днище 26 имеет сливно-наливное отверстие 40.The presence of a spring-loaded upper bottom 27 of the shell 25 of the tank 11 provides a continuously closed volume of the working fluid in the tank 11, excluding wave fluctuations of the fluid and hydraulic shocks inside the tank 11. The upper bottom 27 is equipped with a neck for flushing the tank 11 with a stopper 38 into which the hydraulic check valve 39 is screwed. The bottom bottom 26 has a drain and filler hole 40.

Автожир работает следующим образом.Autogyro works as follows.

Перед началом полета автожира 1 бак 11 заполняется жидким средством химизации (рабочей жидкостью) из заправочного резервуара (на фиг. не показан). Для этого открываются краны 18 и 19, включаются двигатель 13 и насос 12, рабочая жидкость поступает от насоса 12 через кран 19 в отверстие 40 нижнего днища 26 и далее в бак 11, заполняя его. При этом давление жидкости на верхнее днище 27 больше усилия пружин 35, 36 и 37, но меньше усилия пружины клапана 39. В процессе заполнения бака 11 за счет давления жидкости верхнее днище 27 поднимается, скользя по направляющим 28, 29 и 30, пружины 35, 36 и 37 сжимаются, гофрированная обечайка 25 вытягивается, а воздух, находящийся в верхней части бака 11, посредством клапана 39 сбрасывается из наджидкостного пространства бака 11 в атмосферу. При заполненном баке 11 насос 12 отключается, кран 18 закрывается. Кран 19 открывается на подачу рабочей жидкости к насосу 12, кран 20 открывается на подачу жидкости к форсункам 16 штанги 15.Before the start of the flight of the gyroplane 1, the tank 11 is filled with a liquid chemicalization agent (working fluid) from the refueling tank (not shown in Fig.). For this, the cranes 18 and 19 are opened, the engine 13 and the pump 12 are turned on, the working fluid flows from the pump 12 through the valve 19 into the opening 40 of the lower bottom 26 and then into the tank 11, filling it. In this case, the fluid pressure on the upper bottom 27 is greater than the force of the springs 35, 36 and 37, but less than the force of the valve spring 39. During filling of the tank 11 due to the fluid pressure, the upper bottom 27 rises, sliding along the guides 28, 29 and 30, the springs 35, 36 and 37 are compressed, the corrugated shell 25 is drawn out, and the air located in the upper part of the tank 11, through the valve 39 is discharged from the super-liquid space of the tank 11 into the atmosphere. When the tank 11 is full, the pump 12 is turned off, the valve 18 is closed. The valve 19 opens to supply the working fluid to the pump 12, the valve 20 opens to supply fluid to the nozzles 16 of the rod 15.

Пилот занимает летную позицию в автожире 1, запускается двигатель 4, который приводит во вращение толкающий винт 5. Через автономную передачу производится предварительная раскрутка ротора 7, обороты двигателя переводятся во взлетный режим, автожир 1 начинает разгоняться по взлетной полосе, при этом ротор 7 раскручивается набегающим потоком воздуха и после достижения взлетных оборотов ротора 7 и взлетной скорости автожир 1 поднимется в воздух. После взлета пилот выводит автожир на стартовые координаты начала обработки сельскохозяйственного поля, включается электродвигатель 13 и насос 12, рабочая жидкость из бака 11 через кран 19 фильтр 21 поступает к насосу 12, от которого через клапан 14, кран 20, по линии связи 24 подается к форсункам 15 штанги 16, посредством которых вносится на сельскохозяйственное поле.The pilot takes a flight position in gyroplane 1, engine 4 starts, which drives the thrusting screw 5. The rotor 7 is pre-spun through autonomous transmission, the engine turns into takeoff mode, gyroplane 1 starts to accelerate along the runway, while rotor 7 spins up air flow and after reaching the take-off speed of the rotor 7 and take-off speed, the gyroplane 1 will rise into the air. After take-off, the pilot takes the gyroplane to the starting coordinates of the start of processing the agricultural field, the electric motor 13 and pump 12 are turned on, the working fluid from the tank 11 through the valve 19, the filter 21 flows to the pump 12, from which through the valve 14, the crane 20, is supplied through the communication line 24 to nozzles 15 of the rod 16, through which it is applied to the agricultural field.

По мере расхода рабочей жидкости из бака 11 верхнее днище 27 под действием пружин 35, 36, и 37 опускается по направляющим 28, 29 и 30 вертикально вниз, в результате чего объем жидкости в баке 11 находится постоянно в замкнутом состоянии, что исключает смещение и колебание жидкости при маневрах автожира 1, обеспечивается стабилизация центра тяжести объема жидкости внутри бака 11 и соответственно повышается устойчивость автожира 1 в полете.As the flow of working fluid from the tank 11, the upper bottom 27 under the action of the springs 35, 36, and 37 falls along the guides 28, 29 and 30 vertically downward, as a result of which the volume of fluid in the tank 11 is constantly in the closed state, which eliminates bias and oscillation fluid during maneuvers of the gyroplane 1, stabilization of the center of gravity of the volume of fluid inside the tank 11 is ensured and, accordingly, the stability of the gyroplane 1 in flight increases.

Применение заявляемого устройства обеспечит повышение безопасности полета автожира при авиационно-химических работах и повысит эффективность его использования в сельскохозяйственном производстве за счет соблюдения нормативного качества внесения жидких средств химизации.The use of the inventive device will improve the flight safety of the gyroplane in aviation chemical work and increase the efficiency of its use in agricultural production by observing the regulatory quality of introducing liquid chemicals.

Claims (1)

Автожир для внесения жидких средств химизации, содержащий фюзеляж с кабиной пилота, шасси, хвостовое оперение, силовую установку с толкающим винтом, вертикальную мачту с несущим винтом, систему тяг, качалок и тросовую проводку, связанные с ручкой управления и педалями пилота, штанговые распорки, резервуар с гофрированной эластичной обечайкой и жесткими днищами, насос с приводом от электродвигателя, трубопроводную и запорную арматуру, электрогидравлические клапаны, штангу с форсунками, пульт контроля и управления работой оборудования для жидких средств химизации, отличающийся тем, что резервуар снабжен снаружи обечайки, по крайней мере, тремя симметрично по окружности жестко закрепленными на нижнем днище вертикальными направляющими стойками, свободно проходящими через соосные со стойками отверстия в верхнем днище, выполненным с возможностью возвратно-поступательного движения, верхние концы стоек жестко закреплены круговым кольцом, между кольцом и верхним днищем установлены пружины сжатия с рабочим ходом, большим или равным расстоянию между положением верхнего днища при полностью заполненном резервуаре до положения верхнего днища в сжатом состоянии обечайки. A gyroplane for introducing liquid chemicals, containing a fuselage with a cockpit, landing gear, tail unit, propulsion system with a pushing propeller, a vertical mast with a main rotor, a system of rods, rocking chairs and cable wires connected with the control handle and pedals of the pilot, boom struts, tank with a corrugated elastic shell and rigid bottoms, a pump driven by an electric motor, pipe and shut-off valves, electro-hydraulic valves, a rod with nozzles, a control panel for the operation of equipment for liquid chemical means, characterized in that the tank is provided on the outside of the shell with at least three vertical guide posts rigidly fixed to the bottom of the bottom, passing freely through the openings coaxial with the posts in the upper bottom, made with the possibility of reciprocating movement, the upper ends of the struts are rigidly fixed with a circular ring, compression springs with a stroke greater than or equal to the distance between the position of the upper bottoms are installed between the ring and the upper bottom and when the tank is completely filled to the position of the upper bottom in the compressed state of the shell.

Images