[1]Полезная модель относится к области наземного оборудования для обслуживания воздушных судов (ВС), в частности к безводильным устройствам для буксировки ВС.
[3]Известно устройство для буксировки ВС, выполненное в виде колесного шасси, на котором установлена дизельная силовая установка, гидромеханическая трансмиссия с приводом на управляемый мост, подвижная грузовая платформа, снабженная захватным устройством с механизмами подъема и фиксации передней стойки шасси ВС (Аэродромный безводильный тягач Douglas TBL180).
[4]Рассмотренное устройство имеет следующие недостатки: невозможность использования в закрытых помещениях (ангарах, цехах) в связи с применением в качестве силовой установки двигателя внутреннего сгорания, низкая проходимость из-за отсутствия привода на все колеса, низкая маневренность из-за выполнения поворота только за счет управляемой передней оси.
[5]Наиболее близким к заявляемой полезной модели устройством (прототипом) является аэродромный безводильный тягач (АБТ) LEKTRO AP8950SDB фирмы Lektro, США (http://www.lektro.com), содержащий колесное шасси, на котором смонтированы двигатель постоянного тока, свинцовые аккумуляторные батареи, трансмиссия с приводом на одну ось, механизм поворота задних колес, отсек оператора с двумя креслами, подвижная грузовая платформа с захватным устройством передней стойки шасси ВС (http://www.lektro.com/products/ap8950sdb/).
[6]Недостатками прототипа являются: низкая маневренность из-за выполнения поворота только за счет управляемой оси, низкая проходимость из-за возможной пробуксовки в следствие отсутствия антипробуксовочной системы и отсутствия привода на все колеса, а также необходимость подзаряда свинцовой аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации, так как емкость такой батареи недостаточна для обеспечения полноценной работы в течение полной рабочей смены в связи низкой удельной энергоемкостью свинцовой АКБ. Ухудшение эксплуатационных качеств тягача при количественном наращивании емкости АКБ до требуемой величины из-за неизбежного увеличения его габаритных размеров, отсутствие возможности заряда батареи от сети аэродромного питания 115/200 В 400 Гц, значительные потери времени на процесс заряда АКБ вследствие того, что допустимый ток заряда свинцовых АКБ значительно меньше тока разряда.
[7]Технической проблемой, решаемой с помощью заявляемой полезной модели, является создание универсального тягача, обеспечивающего безопасную транспортировку ВС различного типа в условиях как аэродромов, так и ограниченного пространства цехов и ангаров.
[8]Раскрытие сущности полезной модели.
[9]Техническим результатом, получаемым при использовании заявляемой полезной модели,является:
[10]- повышение маневренности при выполнении буксировки и парковки ВС;
[11]- обеспечение работы тягача в закрытых помещениях без вредного воздействия на окружающую среду;
[12]- повышение проходимости, в том числе в условиях, связанных с плохим качеством покрытия и тяжелыми погодными условиями;
[13]- обеспечение блоком аккумуляторов (БА) непрерывной работы тягача в течение рабочей смены;
[14]- обеспечение быстрого заряда БА силовой установки как от сети 380В, так и от аэродромной трехфазной сети 115/200 В 400 Гц;
[15]- обеспечение электропитания систем ВС от БА силовой установки в отсутствии стационарного или подвижного аэродромного источника питания.
[16]Указанный технический результат достигается тем, что авиационный безводильный тягач (АБТ) выполнен в виде колесного шасси, содержащего: силовую установку, состоящую из источника питания в виде блока литий-железо-фосфатных аккумуляторных батарей и 4-х вентильных (синхронных) электродвигателей; трансмиссию с полным приводом на все колеса; бортовой компьютер; рабочее место водителя и рабочее место оператора; а также подвижную грузовую платформу, оборудованную захватным устройством передней стойки шасси ВС.
[17]Источник питания силовой установки, имеющий возможность заряда от аэродромной сети 115/200В, 400 Гц, обеспечивает требуемый суточный пробег за счет использования литий-железо-фосфатных аккумуляторных батарей, имеющих более высокую удельную энергоемкость и возможность заряда за время в 5…8 раз меньше по сравнению со свинцовыми батареями [Химические источники тока: Справочник / Под редакцией Н.В. Коровина и A.M. Скундина. - М.: Издательство МЭИ, 2003. - 740 с]
[18]Силовая установка АБТ оснащена преобразователем напряжения аккумуляторной батареи в напряжение постоянного и переменного тока аэродромного стандарта (в соответствии с ГОСТ Р 54073-2010) для питания бортовой сети и пуска двигателей ВС в отсутствии стационарного или подвижного аэродромного источника питания.
[19]АБТ оснащен автопилотом, системой дистанционного управления и бортовым компьютером, включающим систему дифференциального управления поворотом шасси, электронные антипробуксовочную и антиблокировочную системы, что позволяет обеспечить повышение проходимости в условиях, связанных с плохим качеством покрытия и тяжелыми погодными условиями, а также повышение маневренности при выполнении буксировки и парковки ВС.
[20]Силовая установка выполнена в виде вентильных (синхронных) электродвигателей, соединенных редукторами с каждым колесом шасси. Особенностью данных электродвигателей является способность в пиковом режиме обеспечивать мощность и крутящий момент, превышающие в 2 раза соответствующие номинальные параметры, что необходимо при начале движения и разгоне ВС, при этом буксировка с постоянной скоростью происходит в номинальном режиме двигателей без дополнительных затрат электроэнергии.
[21]Захватное устройство обеспечивает возможность установки и фиксации передней стойки шасси ВС на подъемной платформе.
[22]Рабочие места водителя и оператора имеют возможность поворота на 180°, при этом рабочее место водителя эргономично разворачивается вместе с рулем управления и многофункциональным индикатором, что способствует повышению маневренности и безопасности при выполнении буксировки и парковки ВС.
[23]Краткое описание чертежей.
[24]Устройство заявляемой полезной модели и его работа поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми иллюстрациями, на которых показано:
[25]фиг. 1 - общий вид АБТ, вид сверху-справа;
[26]фиг. 2 - вид (спереди-справа) на подвижную грузовую платформу;
[27]фиг. 3 - вид (сзади-справа) на рабочее место водителя - оператора;
[28]фиг. 4 - схема системы управления поворотом и движением АБТ;
[29]фиг. 5 - подведение тягача к носовой стойке шасси ВС;
[30]фиг. 6 - освобождение захватного устройства;
[31]фиг. 7 - захват передней стойки ВС;
[32]фиг. 8 - подъем передней стойки шасси ВС.
[33]Авиационный безводильный тягач содержит колесное шасси, на котором установлены: блок аккумуляторной батареи 1, четыре вентильных (синхронных) электродвигателя 2, соединенные с помощью редукторов 3 с ведущими колесами, подвижная грузовая платформа 4, соединенная с захватным устройством 5, кресла водителя и оператора 6 и руль управления движением АБТ 7 с расположенным за ним многофункциональным индикатором 8, бортового компьютера (располагается в боковом отсеке корпуса АБТ, на иллюстрациях не показан). Рабочие места водителя и оператора с целью обеспечения оптимального обзора рабочей зоны оснащены креслами, имеющими возможность поворота на 180°. Бортовой компьютер управляет движением АБТ, захватным устройством, светосигнальной аппаратурой и другими системами тягача, в том числе реализует алгоритм работы системы дифференциального управления (СДУ) поворотом АБТ, электронных антипробуксовочной и антиблокировочной систем и автопилота, с помощью которого обеспечивает возможность движения АБТ по программируемой траектории. Бортовой компьютер также обеспечивает работу дистанционного управления и осуществляет функционирование системы защит, обеспечивающей безопасность эксплуатации, в частности ограничивает превышение допустимых нагрузок на переднюю стойку ВС.
[34]Система управления поворотом и движением АБТ, схема которой приведена на фиг. 4, включает: датчик положения педали акселератора 9, селектор режима работы тягача 10, датчик угла поворота управляемых колес 11, датчик положения педали торможения 12, электронно-вычислительный блок (ЭВБ) 13 СДУ, исполнительные устройства в виде контроллеров 14 управления электродвигателями и датчиков 15 скорости вращения колес. В состав ЭВБ входят: формирователь скорости движения АБТ 16; блок ограничения скорости движения тягача 17; формирователи сигналов управления передним левым 18 и передним правым 19 двигателями; формирователь сигнала корректировки скорости передних колес 22; формирователи сигналов управления задним левым 20 и задним правым 21 двигателями; формирователь сигнала корректировки скорости задних колес 23 и системный блок 24, включающий антипробуксовочную и антиблокировочную системы и систему курсовой устойчивости.
[35]Осуществление полезной модели.
[36]Работа АБТ и его управление осуществляются следующим образом. Тягач подводится к передней стойке шасси со стороны носовой части ВС (фиг. 5). Платформа с захватным устройством 5 выдвигается в направлении передней стойки шасси ВС, замок освобождает захватное устройство, которое поворачивается в крайнее открытое положение (фиг. 6). Тягач подводится до соприкосновения с пневматиками передней стойки шасси ВС и с пульта управления включается режим захвата передней стойки шасси ВС (фиг. 7). Подвижная платформа с захватным устройством задвигается, фиксируя переднюю стойку шасси ВС. Осуществляется подъем передней стойки шасси ВС на платформе захватного устройства (фиг. 8). ВС состыковано с тягачом и готово к буксированию.
[37]В процессе буксировки ВС управление движением и поворотом АБТ происходит следующим образом. Скорость вращения каждого колеса рассчитывается ЭВБ СДУ в зависимости от подаваемых на вход ЭВБ значений следующих параметров: сигнала, получаемого от датчика положения педали акселератора 9, положения селектора режима работы тягача 10, величины угла поворота управляемых колес, передаваемого датчиком 11, и сигнала датчика положения педали торможения 12.
[38]Сигнал от датчика положения педали акселератора 9 поступает на формирователь сигнала скорости движения тягача 16 и системный блок 24. Далее сигнал с формирователя скорости движения тягача 16 поступает на блок ограничения скорости движения АБТ 17, который осуществляет контроль максимальной скорости движения в зависимости от режима работы тягача. Выбор режима работы осуществляется водителем - оператором с помощью селектора режима работы тягача 10. Сигнал с блока ограничения скорости движения тягача 17 поступает на формирователи сигналов управления двигателями 18, 19, 20, 21.
[39]Сигнал с выхода датчика угла поворота управляемых колес 11 поступает на формирователь сигнала корректировки скорости передних колес 22, формирователь сигнала корректировки скорости задних колес 23 и системный блок 24. Сигнал с формирователя сигнала корректировки скорости передних колес 22 поступает на формирователи сигналов управления передними двигателями 18 и 19. Сигнал с формирователя сигнала корректировки скорости задних колес 23 поступает на формирователи сигналов управления задними двигателями 20 и 21.
[40]С выходов формирователей сигналов управления двигателями 18, 19, 20 и 21 сигналы управления поступают на контроллеры 14 управления электродвигателями 2.
[41]При осуществлении поворота АБТ формирователи сигнала корректировки скорости 22 и 23 в зависимости от направления поворота выдают сигналы увеличения скорости вращения внешних колес и уменьшения скорости вращения внутренних колес при повороте тягача, в зависимости от величины угла поворота управляемых колес.
[42]При работе антипробуксовочной системы сигналы с датчиков скорости вращения 15, установленных на каждом колесе, поступают на системный блок 24. Антипробуксовочная система сравнивает фактическую скорость вращения колес с заданной при разгоне тягача, и передает сигналы снижения тяги электродвигателей на формирователи сигналов управления двигателями 18, 19, 20, 21.
[43]Антиблокировочная система предотвращает блокирование колес при торможении тягача путем отключения сигнала торможения при нулевой скорости вращения.
[44]Таким образом, совокупность существенных признаков, присущих заявляемому техническому решению позволяет решить задачу создания универсального авиационного тягача, позволяющего производить буксировку ВС различного типа в различных условиях аэродромного поля и в ограниченном пространстве цехов и ангаров.
