RU39719U1 - SPHERICAL PROJECTION SCREEN - Google Patents

Abstract

Полезная модель направлена на упрощение изготовления сферического проекционного экрана за счет унификации секций для изготовления экрана с любыми требуемыми углами обзора, а также на повышение жесткости конструкции экрана и обеспечение точности изготовления кривизны сферической поверхности экрана, достаточной для визуального представления закабинной обстановки в тренажере.The utility model is aimed at simplifying the manufacture of a spherical projection screen due to the unification of sections for manufacturing a screen with any desired viewing angles, as well as increasing the rigidity of the screen structure and ensuring the accuracy of manufacturing the curvature of the spherical surface of the screen sufficient to visually present the cage environment in the simulator.

Указанный технический результат достигается тем, что сферический проекционный экран выполнен из секций в виде правильных сферических пятиугольников и шестиугольников и их усеченных элементов, представляющих собой раскрой сферической поверхности в пределах заданного размера экрана с длиной хорды l между крайними точками грани секции, определяемой из соотношения:The specified technical result is achieved by the fact that the spherical projection screen is made of sections in the form of regular spherical pentagons and hexagons and their truncated elements, which are a cut of a spherical surface within a given screen size with a chord length l between the extreme points of the section face, determined from the relation:

l=2rcosΘ,l = 2rcosΘ,

где r - радиус сферы,where r is the radius of the sphere,

β=30°,β = 30 °

α=54⁰, при этом грани секций снабжены соединительными ребрами жесткости. Илл.2.α = 54 ⁰ , while the faces of the sections are equipped with connecting ribs. Fig. 2.

Description

Полезная модель относится к технике проекционных экранов, а именно сферических проекционных экранов, предназначенных для визуализации закабинной обстановки авиационных тренажеров.The invention relates to the technique of projection screens, namely, spherical projection screens, designed to visualize the cockpit environment of flight simulators.

Сферические проекционные экраны обеспечивают расширение углов обзора систем визуализации закабинной обстановки, что особенно актуально для вертолетных тренажеров.Spherical projection screens provide an extension of the viewing angles of the visualization of the cockpit environment, which is especially important for helicopter simulators.

Использование современных проекторов с высоким разрешением предъявляет повышенные требования к однородности кривизны сферической поверхности, поскольку значимые неоднородности кривизны становятся заметными в лучах проектора.The use of modern high-resolution projectors places great demands on the uniformity of curvature of a spherical surface, since significant inhomogeneities of curvature become noticeable in the rays of the projector.

Изготовление большеразмерных монолитных сферических экранов с однородной кривизной сферической поверхности является сложной операцией. Кроме того возникают трудности с транспортировкой и монтажом монолитных экранов. Указанные недостатки приводят к необходимости использования сферических экранов, собираемых из отдельных секций.The manufacture of large-sized monolithic spherical screens with a uniform curvature of the spherical surface is a complex operation. In addition, difficulties arise with the transportation and installation of monolithic screens. These shortcomings lead to the need to use spherical screens assembled from separate sections.

Известны сферические изделия, полученные путем сборки плоских заготовок полученных при развертке поверхности усеченного икосаэдра, состоящего из двенадцати правильных пятиугольников и двадцати равносторонних или неравносторонних шестиугольников (FR 2712195 А1, 19.05.95; RU 2189268 С2, 20.09.2002). Однако, указанные изделия, основанные на сборке плоских заготовок, не обеспечивают точности изготовления сферической поверхности, необходимой для проекционного экрана тренажера.Known spherical products obtained by assembling flat blanks obtained by scanning the surface of a truncated icosahedron consisting of twelve regular pentagons and twenty equilateral or non-equilateral hexagons (FR 2712195 A1, 05/19/95; RU 2189268 C2, 09/20/2002). However, these products, based on the assembly of flat blanks, do not provide the accuracy of manufacturing a spherical surface required for the projection screen of the simulator.

Наиболее близким к настоящей полезной модели по технической сущности и достигаемому результату при использовании является сферический проекционный экран собранный из сферических усеченных элементов (секций), полученных путем раскроя сферической поверхности по меридианам с последующим их соединением в одно целое (Элемент экрана, www.3D-Perception.com. январь 2003г). Размеры элементов по высоте относительно экватора и их суммарный размер по горизонтали определяются необходимыми углами обзора в вертикальной и горизонтальной The closest to the present utility model in terms of technical nature and the achieved result when used is a spherical projection screen assembled from spherical truncated elements (sections) obtained by cutting the spherical surface along the meridians with their subsequent connection into one whole (Screen element, www.3D-Perception .com. January 2003). The dimensions of the elements in height relative to the equator and their total horizontal size are determined by the necessary viewing angles in the vertical and horizontal

плоскостях соответственно. Недостатком данного экрана является необходимость создания уникальной оснастки для изготовления экрана с различными углами обзора в вертикальной плоскости относительно экватора, а также недостаточная жесткость в условиях вибрации при наличии в тренажере системы подвижности, обеспечивающей имитацию акселерационных эффектов.planes respectively. The disadvantage of this screen is the need to create a unique tool for manufacturing a screen with different viewing angles in a vertical plane relative to the equator, as well as insufficient rigidity in vibration conditions when the simulator has a mobility system that simulates acceleration effects.

Задачей полезной модели является упрощение изготовления сферического проекционного экрана с любыми требуемыми углами обзора в вертикальной плоскости и с более высокими техническими характеристиками.The objective of the utility model is to simplify the manufacture of a spherical projection screen with any desired viewing angles in the vertical plane and with higher technical characteristics.

Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в унификации секций для изготовления экрана с любыми требуемыми углами обзора, а также в повышении жесткости конструкции экрана и обеспечении точности изготовления кривизны сферической поверхности экрана, достаточной для визуального представления закабинной обстановки в тренажере.The technical result achieved by the implementation of this utility model is to unify the sections for manufacturing the screen with any desired viewing angles, as well as to increase the rigidity of the screen structure and to ensure the accuracy of the manufacture of the curvature of the spherical surface of the screen sufficient to visually present the cage environment in the simulator.

Указанный технический результат достигается тем, что в сферическом проекционном экране, составленном из сферических секций и покрытым светоотражающим материалом, секции выполнены в виде правильных сферических пятиугольников и шестиугольников и их усеченных элементов, представляющих собой раскрой сферической поверхности в пределах заданного размера экрана с длиной хорды l между крайними точками грани секции, определяемой из соотношения:The specified technical result is achieved by the fact that in a spherical projection screen composed of spherical sections and covered with reflective material, the sections are made in the form of regular spherical pentagons and hexagons and their truncated elements, which are a cut of a spherical surface within a given screen size with a chord length l between the extreme points of the section edge, determined from the relation:

l=2rcosΘ,l = 2rcosΘ,

где r - радиус сферы, where r is the radius of the sphere,

β=30°,β = 30 °

α=54°α = 54 °

при этом грани секций снабжены соединительными ребрами жесткости.wherein the faces of the sections are provided with connecting stiffeners.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображены:The utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - геометрические размеры секций экрана,figure 1 - the geometric dimensions of the sections of the screen,

на фиг.2- конструкция экрана.figure 2 - screen design.

На фиг.1 и фиг.2 введены обозначения:In figure 1 and figure 2 introduced the notation:

(·) 0 - центр сферы,() 0 - the center of the sphere,

r - радиус сферы;r is the radius of the sphere;

1 - грань секции;1 - section face;

2 - хорда между крайними точками грани секции, l - длина хорды;2 - chord between the extreme points of the section face, l - length of the chord;

3 - ребро жесткости;3 - stiffener;

4 - правильный сферический пятиугольник;4 - regular spherical pentagon;

5 - правильный сферический шестиугольник;5 - regular spherical hexagon;

6 - дополнительный элемент.6 - an additional element.

Сферический проекционный экран изготавливают следующим образом. В соответствии с требуемым радиусом экрана из соотношения (1) вычисляют длину хорды 2 между крайними точками грани секции 1. По заданному радиусу г и полученному значению l изготавливают две матрицы для формования правильных пятиугольных и шестиугольных сферических секций. При изготовлении матриц предусматривают наличие ребер жесткости 3 на каждой грани секции и при необходимости места установки закладных для крепежа. Формуют секции в виде правильных сферических пятиугольников 4 и шестиугольников 5 в количестве, необходимом для изготовления экрана с заданными углами обзора. Собирают экран по соединительным ребрам жесткости 3 и, при необходимости, дополняют его до заданного размера за счет дополнительных элементов 6, полученных усечением основных секций. На фиг.2 приведен экран в собранном виде до нанесения светоотражающего материала. Затем рабочую поверхность экрана грунтуют и покрывают светоотражающим материалом. Изготовление экрана в соответствии с настоящей полезной моделью обеспечивает точность кривизны сферической поверхности экрана, достаточную для визуального представления закабинной обстановки в тренажере.A spherical projection screen is made as follows. In accordance with the required screen radius, from the relation (1), calculate the chord length 2 between the extreme points of the edge of section 1. Using the given radius r and the obtained value of l, two matrices are made to form regular pentagonal and hexagonal spherical sections. In the manufacture of matrices, the presence of stiffeners 3 on each face of the section and, if necessary, the installation location of mortgages for fasteners are provided. The sections are formed in the form of regular spherical pentagons 4 and hexagons 5 in the amount necessary for the manufacture of a screen with predetermined viewing angles. The screen is assembled along the connecting stiffening ribs 3 and, if necessary, supplement it to a predetermined size due to additional elements 6 obtained by truncating the main sections. Figure 2 shows the screen in assembled form before applying reflective material. Then the working surface of the screen is primed and coated with reflective material. The manufacture of the screen in accordance with this utility model ensures the accuracy of the curvature of the spherical surface of the screen, sufficient for visual representation of the casing environment in the simulator.

Выбор материала определяется размером экрана и требованиям по устойчивости к деформациям. Для неподвижного экрана с радиусом 3-4 метра можно использовать стекловолокно толщиной от 5 мм. Для экрана, предназначенного для установки на систему подвижности, возможна конструкция, состоящая из двух слоев стекловолокна с полиуретановой прослойкой.The choice of material is determined by the screen size and the requirements for resistance to deformation. For a fixed screen with a radius of 3-4 meters, you can use fiberglass with a thickness of 5 mm or more. For a screen intended for installation on a mobility system, a design consisting of two layers of fiberglass with a polyurethane layer is possible.

Изготовление экрана с любым необходимым размером осуществляется с помощью двух унифицированных секций, что упрощает процесс изготовления экрана. За счет ребер жесткости, расположенных в различных направлениях, достигается требуемая жесткость конструкции, пригодной для установки на систему подвижности.The production of the screen with any required size is carried out using two unified sections, which simplifies the screen manufacturing process. Due to the stiffening ribs located in different directions, the required rigidity of the structure, suitable for installation on the mobility system, is achieved.

Claims (1)

Сферический проекционный экран, составленный из сферических секций и покрытый светоотражающим материалом, отличающийся тем, что секции выполнены в виде правильных сферических пятиугольников и шестиугольников и их усеченных элементов, представляющих собой раскрой сферической поверхности в пределах заданного размера экрана с длиной хорды l между крайними точками грани секции, определяемой из соотношенияA spherical projection screen composed of spherical sections and coated with reflective material, characterized in that the sections are made in the form of regular spherical pentagons and hexagons and their truncated elements, which are a cut of a spherical surface within a given screen size with a chord length l between the extreme points of the section face determined from the relation l=2rcosΘ,l = 2rcosΘ,

где r - радиус сферы;where r is the radius of the sphere; β=30°;β = 30 °; α=54°,α = 54 ° при этом грани секций снабжены соединительными ребрами жесткости.wherein the faces of the sections are provided with connecting stiffeners.