Экспонат интерактивно-демонстрационная инсталляция о работе шасси “Гидравлика и шасси”

Описание

Функциональная спецификация экспоната “Гидравлика и шасси»

Наименование

Экспонат интерактивно-демонстрационная инсталляция о работе шасси “Гидравлика и шасси” (далее – Экспонат).

Задача / Проблема

Задача экспоната – продемонстрировать принципы работы шасси самолёта с наглядной визуализацией физики их работы во время взлёта и посадки. В качестве наглядной модели выбрано шасси самолёта Ту-144.

Данная задача решается следующим образом:

1. Визуальным изучением конструкции шасси;
2. Последовательным интерактивным взаимодействием с узлами управления экспонатом, предназначенными для демонстрации работы шасси;
3. Визуальным изучением поведения шасси в моменты взлёта, полёта, посадки;
4. Получением справочной информации о технических характеристиках работы шасси в разные моменты времени его работы — в убранном состоянии, в стадиях взлёта и посадки.

Актуальность

Экспонат входит в состав комплекса экспонатов, призванных познакомить учеников средних и старших классов школы с историей создания летательных аппаратов, их особенностями, основами конструирования, устройством и работой специфических узловых агрегатов, основами управления летательными аппаратами.

Экспонат относится к подгруппам “Узловые агрегаты” и “Основы пилотирования”. Знание узловых частей шасси позволит максимально точно рассчитать нагрузку и совершить оптимальный подбор данного элемента, соответствующего назначению летательного аппарата. Основы пилотирования  научат основным принципам выбора верного плана полёта со своевременными выпуском и уборкой шасси.

Экспонат демонстрирует основы гидравлики и несжимаемости жидкости, а также принципы работы гидроцилиндров, применяющихся для управления рабочими узлами шасси.

Экспонат даёт возможность ознакомиться с последовательностью включения в работу комплекса исполнительных механизмов, отвечающих за работу шасси, а также  самостоятельно воспроизвести действия данных механизмов.

Описание

Экспонат представляет собой напольную конструкцию, в верхней части которой располагается отсек с подвижной макетной моделью самолетного шасси. Макетная модель закрыта прозрачным кожухом. На горизонтальной поверхности напольной конструкции располагается имитация взлетно-посадочной полосы в виде движущейся ленты, работающей по принципу “беговой дорожки”, приводимой в движение мотором и линейными направляющими.

В состав макетной модели входят следующие элементы:

• тележка;
• амортизатор;
• боковые подкосы;
• траверса;
• штанга;
• гидроцилиндр;
• задний подкос;
• стабилизирующий демпфер.

Имитация выпуска и уборки шасси на макетной модели производится посетителями вручную, с помощью гидравлических поршней. При надавливании на поршень шасси выпускается, при подъёме поршня – убирается.

За экспонатом располагается экран, на котором демонстрируется виртуальная визуализация разбега самолета по взлетно-посадочной полосе, взлёт с уборкой шасси, непродолжительная стадия полёта и посадка с выдвижением шасси, соприкосновение со взлётно-посадочной полосой, переходящее в торможение и остановку. На визуализации также можно наблюдать распределение сил, воздействующих на колесо в тот или иной момент времени.

То, что демонстрируется на экране, напрямую связано с процессом выпуска и уборки шасси посетителем на макетной модели.

Для работы с экспонатом необходимо выполнить следующие условия:

1. “Включить” ленту взлётно-посадочной полосы – она должна начать движение;
2. Надавить на поршни, отвечающие за открытие корпуса самолёта, выпуск шасси и разворот шасси;
3. Нажать на кнопку “Взлёт” или “Посадка” наблюдать за поведением шасси самолёта. Лента взлетно-посадочной  полосы расположится под определенным углом относительно земли, создав имитацию положения шасси при взлете или посадке. Колесо шасси, при соприкосновении с лентой взлётно-посадочной полосой, начнёт вращаться, можно будет наблюдать, как срабатывают устройства, расположенные в корпусе фюзеляжа, амортизаторы, а также наблюдать на экране распределение сил, действующих на колесо;
4. Поднять поршни разворота шасси, уборки шасси и закрытия корпуса самолёта. Лента взлётно-посадочной полосы продолжит своё движение, но шасси будет убрано.

Принцип работы (пользовательское взаимодействие).

1. Экспонат должен быть включен до начала первого взаимодействия с ним посетителей;
2. Первым шагом взаимодействия с экспонатом является включение ленты имитации взлётно-посадочной полосы. Это действие производится путём нажатия на кнопку “Пуск”, расположенную на передней панели экспоната. После нажатия на кнопку “Пуск” лента взлётно-посадочной полосы начинает движение;
3. Следующим шагом работы с экспонатом является взаимодействие с тремя поршнями.

— поршень, отвечающий за открытие-закрытие корпуса самолёта;
— поршень, отвечающий за выпуск-уборку шасси;
— поршень, отвечающий за разворот шасси;

1. Все производимые действия дублируются на экране, расположенном в левой части экспоната;
2. Выпуск шасси должен производиться в следующей последовательности:
   5.1. Нажать на поршень “Открытие-закрытие корпуса самолёта”;
   5.2. Нажать на поршень “Выпуск-уборка шасси”;
   5.3. Нажать на поршень “Разворот шасси”;
3. Далее можно рассмотреть, какие нагрузки испытывают шасси при посадке самолёта. Для этого необходимо нажать на соответствующую кнопку, обозначенную как “Посадка”, расположенную на передней панели экспоната. В этот момент на экране будут визуализированы силы, действующие на шасси в этот режиме.
4. Уборка шасси производится в последовательности, обратной выпуску, а именно:
   7.1. Поднять поршень “Разворот шасси”;
   7.2. Поднять поршень “Выпуск-уборка шасси”;
   7.3. Поднять поршень “Открытие-закрытие корпуса самолёта”.
5. После того, как будут подняты все поршни, необходимо нажать на кнопку “Взлёт” для отработки визуализации выбранного режима.
6. Экспонат воспроизводит выбранный режим имитации положения шасси при взлете или посадки автоматически, путем изменения угла наклона ленты взлетно-посадочной полосы. После уборки шасси лента взлётно-посадочной полосы возвращается в первоначальное горизонтальное состояние.

Назначение

Экспонат предназначен для максимально наглядной демонстрации работы шасси при взлёте и посадке самолёта, а также  принципов работы его агрегатных узлов .

Функциональные возможности

1. Включение-выключение ленты имитации взлётно-посадочной полосы;
2. Имитация движения шасси по взлётно-посадочной полосе при взлете или посадке путем изменения угла наклона ленты относительно горизонтали;
3. Выпуск-уборка шасси;
4. Разворот шасси;
5. Открытие-закрытие корпуса самолёта;
6. Дублирование работы механического экспоната в виде визуализации на экране монитора.

Сроки исполнения

Срок выполнения 6 месяцев.

Габариты

Комплектация

• Монитор — 1 шт.
• Тумба — 1 шт.
• Дисплей 65” — 1 шт.
• Защитный барьер — 1 шт.
• Функциональная модель шасси — 1 шт.
• Гидроцилиндры — 3 шт.
• Гидронасосы — 3шт.
• Пульт управления — 1шт.;
• Подвижная панель с изменяемым углом — 1шт.;
• Щит управления — 1шт.;
• Подстветка — 1шт.