Pneumatic catapult damper model

В.О. Середа
УДК 629.7.085.24
Мова статті: українська
Анотації на мовах:


Анотація: На сьогоднішній день пневматичні катапульти є безальтернативним способом введення в політ швидкісних літа-льних апаратів в цивільному секторі. Технологічні та економічні складнощі при виготовленні силових пневматичних циліндрів катапульт робить доцільним використання стандартного устаткування. Такий шлях можливий тільки з використанням пристроїв, що дозволяють знизити швидкість рухомої системи до допустимої. У статті запропонова-на схема пневматичного демпфера, що реалізується за допомогою стандартного устаткування, суть якої полягає в синхронному перемиканні клапанів швидкого скидання тиску. Для знаходження тимчасових моментів спрацьовування електрокранів розроблена просторово-неоднорідна нестаціонарна комплексна модель. Наведено систему рівнянь газо-вої динаміки у векторно-матричних термінах і замикаючі умови для її вирішення. Серед замикаючих умов дано опис диференціального рівняння механічної трансмісії, яке визначає положення поршня - рухомої ланки у розрахунковій обла-сті. Пропонована модель робочого процесу пускової установки використовує підмножина особливостей типу “джере-ло-стік”, пов’язаних з масопереносом і “вільних”. Описано склад авторського програмного комплексу, розробленого для вирішення завдання. Наведено часовий зріз розрахункової області в кінці робочого циклу, що відображає стан фізичних полів в циліндрі і інтегральні характеристики. Представлені результати розрахунку динамічних характеристик пнев-матичної катапульти. Наведено співвідношення довжини циліндра і ділянки гальмування рухомої системи при заданому рівні тиску в балоні, які можуть бути поширені на геометрично подібні катапульти. Вказані перевантаження і швид-кість рухомої системи при русі літального апарату по направляючій і після спрацювання демпфера. Розрахунки пока-зують, що після перемикання клапанів швидкого скидання тиск у запоршневому просторі багаторазово (в 50 разів) під-вищується, а в робочій порожнині – знижується. За рахунок цього забезпечується зниження швидкості рухомої систе-ми до безпечного рівня – нижче 1 м/с. Зроблено висновок про можливість застосування стандартних силових циліндрів з рядом доробок в пневматичних катапультах.


Ключові слова: наземна катапульта, силовий циліндр, пневматичний демпфер, математична модель.

Список літератури

1. Fahlstorm, P.G. and Gleason, P.G. (2012), Introduction to UAV Systems: Fourth Edition, John Wiley & Sons, Ltd,280 p.
2. Holder, Bill (2001), Unmanned Air Vehicles. An Illustrated Study of UAVs, Schiffer Military/Aviation History, 69 p.
3. Valavanis, K.O., Oh, P.Y. and Piegl, L.A. (2009), Unmanned Aircraft Systems, International Symposium on Un-manned Aerial Vehicles, UAV’08, Springer Science + Business Media, 532 p.
4. Official website of the company Robonic Ltd Oy, Advantages of Pneumatic Launch, available at :www.robonic.fi/advantages-of-pneumatic-launch/ (accessed 27 August 2019).
5. Official website of the company Aries Ingenieria Y Sistemas, S.A., available at : www.aries.com.es/productos-y-soluciones/?lang=es (accessed 27 August 2019).
6. Official website of the company “Enix” (2017), Product Catalog, available at: www.enics.ru/catalog/ (accessed 27August 2019).
7. Product catalog of the company Camozzi (2012), “Pnevmatycheskaja apparatura” [Pneumatic equipment], availableat: www.catalog.camozzi.ua (accessed 28 August 2019).
8. Official website of Festo company (2019), “Katalogh produkcyy” [Product Catalog], available at:https://www.festo.com/cat/be_by/products (accessed 28 August 2019).
9. Products of the company Norgren (2019), “Produkcyya” [Products], available at: https://norgren-herion.com.ua/products/ (accessed 27 August 2019).
10. Sereda, V.A. (2015), “Optimizatsiya dinamicheskikh kharakteristik nazemnoy katapul'ty s mnogokaskadnym pnevmo-privodom” [Optimization of the dynamic characteristics of a ground catapult with a multistage pneumatic drive], Aerospace en-gineering and technology, No. 5(122), pp. 16-20.
11. Ambrozhevich, M.V. (2002), “Kompleksno-sopryazhennaya model’ rabochego protsessa v aviatsionnom dvuk-htaktnom porshnevom dvigatele” [A complex conjugate model of the working process in an aircraft two-stroke piston engine], Aerospace engineering and technology. Engines and power plants, No. 30, pp. 37-42.
12.Ambrozhevich, A.V. (1999), “Chislennoye modelirovaniye kompleksa nestatsionarnykh gazodinamicheskikh protses-sov v teplovykh dvigatelyakh” [Numerical modeling of a complex of non-stationary gas-dynamic processes in thermal engines], Kharkiv, 77 p.

Інформація про авторів публікації:
Бібліографічний опис для цитування:
Середа В.О. Pneumatic catapult damper model. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2019. № 4(37). С. 61-66. https://doi.org/10.30748/nitps.2019.37.09.