Способ прицельного сброса груза с летательного аппарата- носителя

 

Изобретение относится к области авиации. Способ заключается в том, что предварительно определяют координаты точки сброса груза в штилевых условиях при стандартных параметрах атмосферы. Далее выводят летательный аппарат-носитель, оснащенный бортовым вычислителем и бортовой аппаратурой спутниковой навигации, в рассчитанную для штилевых условий точку сброса груза. Далее сбрасывают аналог груза, оснащенный аппаратурой спутниковой навигации и приемопередатчиком, транслирующим сигналы на борт летательного аппарата-носителя. Далее определяют по сигналам аппаратуры спутниковой навигации аналога груза координаты точки приземления аналога груза. Далее уточняют координаты точки сброса груза и сбрасывают груз в точке с уточненными координатами. Изобретение направлено на повышение точности приземления груза в любых погодных условиях и автоматизацию расчета координат точки сброса груза. 3 ил.

Изобретение относится к авиации, в частности к парашютному десантированию народнохозяйственных грузов.

Известен способ определения точки сброса груза (ТСГ) при парашютном десантировании, заключающийся в том, что в месте сброса груза, например, с летательного аппарата-носителя (ЛАН) измеряют высоту и скорость ЛАН, скорость и направление ветра, затем по упомянутым данным определяют параметры прицеливания, которые уточняют после измерения температуры и давления воздуха на высоте сброса и температуры в слое снижения (патент РФ 2105699, МПК 6 В 64 D 1/02, опубл. 27.02.98 Бюл. 6).

Недостатком этого способа является значительная ошибка в точности сброса груза, т.к. при определении координат ТСГ не учитываются реальные скорость и направление ветра в слое атмосферы от высоты сброса до высоты приземления груза, а также необходимость измерения температуры воздуха вблизи земли в районе сброса груза, что усложняет способ.

Наиболее близким к заявляемому является способ прицельного "выброса" парашютистов с самолета путем предварительного сброса пристрелочного парашюта или пристрелочной ленты, скорость снижения которых приведена к скорости снижения парашютиста. При предварительном выводе самолета в точку "выброса" парашютиста пристрелочный парашют (или ленту) выбрасывают точно над центром круга приземления. После его (ее) приземления самолет проходит по линии "пристрелочный парашют (лента) - центр круга" и засекается по секундомеру время пролета этого расстояния. Зная это время, парашютист определяет момент отделения от самолета, т.е. уточняет координаты ТСГ. Летчик при этом должен точно выдерживать курс по линии "приземление "пристрелки" - центр круга приземления" (Гуськов А.С. Подготовка спортсмена парашютиста. - М.: ДОСААФ, 1979, с. 125).

Недостатком этого способа является зависимость точности прицельного сброса от погодных условий (невозможность сброса в условиях недостаточной видимости поверхности земли), а также практическая невозможность автоматизации расчета ТСГ (расчета без участия человека).

Основной задачей изобретения является учет ветрового сноса и реального состояния атмосферы (температуры и давления) в определении координат ТСГ, вне зависимости от условий видимости, а также возможность автоматизации процесса расчета параметров прицеливания.

Технический результат - повышение точности приземления груза в любых погодных условиях и автоматизация расчета координат ТСГ.

Техническая задача решается следующим образом. Предлагается способ прицельного сброса груза с ЛАН, включающий предварительный вывод ЛАН в точку сброса груза, сброс аналога груза (АГ), определение точки приземления АГ, уточнение координат ТСГ по положению точки приземления АГ, сброс груза при повторном заходе ЛАН в точке с уточненными координатами (параметрами прицеливания).

От прототипа заявляемый способ отличается следующими признаками.

На ЛАН устанавливают бортовой вычислитель и бортовую аппаратуру спутниковой навигации (БАСН), аналог груза оснащают аппаратурой спутниковой навигации (АСН) с приемопередатчиком, транслирующим сигналы на борт ЛАН.

Перед выходом ЛАН в район сброса груза определяют координаты точки сброса груза в штилевых условиях при стандартных параметрах атмосферы (ГОСТ 4401-81 или Краткий политехнический словарь. Государственное издательство технической литературы, М., 1956, стр. 886). После сброса АГ определяют по сигналам АСН АГ координаты точки приземления AГ в единой с БАСН системе координат, на основании которых рассчитывают уточненные координаты ТСГ для последующего сброса груза.

Перечисленная совокупность признаков позволяет учитывать реальное состояние атмосферы и параметры ветра в слое снижения груза, в результате чего значительно повышается точность приземления груза.

По информации АСН АГ определяют координаты точки приземления АГ (относ груза), которые зависят от фактического состояния атмосферы (температуры, давления) и фактических параметров ветра (скорости, направления) в слое снижения груза. С использованием определенных координат точки приземления АГ (указанного относа) на борту ЛАН уточняют координаты ТСГ.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображены траектории движения десантируемого с высоты Н_сбр=2000 м груза в штилевых условиях Н^Ш(Х) и с учетом параметров ветра Н^В(Х), H^В(Z). На фиг.2 приведена таблица с параметрами траектории снижения груза в штилевых условиях и при наличии ветра. На фиг.3 приведена таблица с параметрами стандартной атмосферы (температура Т^СА и давление Р^СА) и принятыми в качестве примера параметрами атмосферы (Т, Р) и параметрами ветра (скорость u, метеорологическое направление δ) в диапазоне высот от 0 до Н_сбр=2000 м.

Реализация способа осуществляется следующим образом.

На ЛАН устанавливают бортовой вычислитель и бортовую аппаратуру спутниковой навигации (БАСН, в данном примере типа GPS-12), аналог груза по заданным свойствам оснащают аппаратурой спутниковой навигации (АСН, в данном примере типа GPS-12), приемопередатчик которой транслирует сигналы на борт ЛАН.

Перед выходом ЛАН в район сброса груза для параметров стандартной атмосферы и штилевых условий (полном отсутствии ветра в слое снижения груза) путем решения системы дифференциальных уравнений, описывающих траекторию движения груза после сброса его с ЛАН, бортовым вычислителем ЛАН рассчитываются координаты ТСГ (Х_сбр ^ш, Z_сбр ^ш) на высоте сброса (Н_сбр) при известных скорости и направлении полета ЛАН.

В районе сброса груза на высоте Н_сбр, при заданных направлении и скорости полета ЛАН производится предварительный вывод его к точке прицеливания и сброс АГ по заданным свойствам, например баллистическим, оснащенного АСН АГ и приемопередатчиком в точке сброса с координатами X_сбр ^ш, Z_сбр ^ш.

АСН АГ определяет положение точки приземления АГ в используемой (единой с БАСН) геодезической системе координат, которое с помощью передатчика транслируется на борт ЛАН.

Бортовым вычислителем ЛАН рассчитываются уточненные координаты ТСГ на основании определенных по сигналам АСН АГ координат точки приземления АГ: X_сбр=X_сбр ^ш-X_пр; Z_сбр=Z_сбр ^ш-Z_пр, где значения Х_пр, Z_пр определяются бортовым вычислителем ЛАН в системе координат (СК), начало которой располагается в точке прицеливания, ось Х направлена по полету ЛАН, ось Z дополняет СК до правой.

Сбрасывают груз в точке с уточненными координатами (параметрами прицеливания).

В качестве примера рассмотрим таблицы фиг.2, 3.

В результате предварительных расчетов для некоторого груза, сбрасываемого, например, с высоты Н_сбр=2000 м, при приборной воздушной скорости ЛАН V≈340 км/ч, курсе 120^o, при стандартных параметрах атмосферы и штилевых условиях, получены координаты Х_сбр ^ш=-823м; Z_сбр ^ш=0.

Для условий сброса, в данном примере выполнения, баллистического АГ с высоты 2000 м при скорости ЛАН V≈340 км/ч, курсе 120^o, параметрах атмосферы и ветра в данной точке, указанных в таблице фиг.3, АГ приземлится в точке с координатами Х_пр=549 м; Z_пр=-200 м.

По сигналам АСН АГ бортовым вычислителем ЛАН рассчитываются указанные выше Х_пр, Z_пр и уточняются координаты точки сброса груза Х_сбр=-823-549=-1372 м; Z_сбр=0-(-200)=200 м.

Сброс груза в повторном заходе производится в точке с полученными уточненными координатами (Х_сбр, Z_cбp).

Использование изобретения позволит учесть реальное состояние атмосферы и параметры ветра в слое снижения груза в любых погодных условиях и достичь точность приземления груза на уровне погрешностей определения местоположения ЛАН и погрешностей определения координат точки приземления АГ с помощью аппаратуры потребителя спутниковой навигации - практически независимо от высоты сброса груза.

Формула изобретения

Способ прицельного сброса груза с летательного аппарата-носителя, включающий предварительный вывод летательного аппарата-носителя в точку сброса груза, сброс аналога груза, определение точки приземления аналога груза, уточнение параметров прицеливания для груза по положению точки приземления аналога груза, сброс груза при повторном заходе летательного аппарата-носителя в точке с уточненными параметрами прицеливания, отличающийся тем, что на летательный аппарат-носитель устанавливают бортовой вычислитель и бортовую аппаратуру спутниковой навигации, аналог груза оснащают аппаратурой спутниковой навигации с приемопередатчиком, транслирующим сигналы на борт летательного аппарата-носителя, перед выходом летательного аппарата-носителя в район сброса груза определяют координаты точки сброса груза в штилевых условиях при стандартных параметрах атмосферы, после сброса аналога груза определяют по сигналам установленной на нем аппаратуры спутниковой навигации координаты точки приземления аналога груза в единой с бортовой аппаратурой спутниковой навигации системе координат, на основании которых рассчитывают уточненные координаты точки сброса груза для последующего сброса груза.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3