Устройство управления летательным аппаратом

 

Использование: в ракетной и космической технике, в частности в маневрирующих в атмосфере гиперзвуковых летательных аппаратах (ЛА). Сущность изобретения: по сигналу от системы управления 5 в соответствии с программой подается напряжение от бортового источника питания ЛА на привод вращения 2, который поворачивает устройство хранения и подачи твердотопливных зарядов 1 на определенный угол, обеспечивая соединение периферийного выхода устройства 1 с гибким трубопроводом 3 одной из камер сгорания 4. Под действием давления сжатого газа твердотопливный заряд движется по центральному каналу, гибкому трубопроводу 3 выбранной камеры сгорания 4 и, попадая в камеру сгорания 4, воспламеняется, создавая необходимую управляющую силу. Программная последовательность включения запирающих устройств вертикальных каналов обеспечивает поддержание общего центра масс в районе продольной оси ЛА. 3 ил.

Изобретение относится к области ракетной и космической техники. Преимущественная область использования маневрирующие в атмосфере гиперзвуковые летательные аппараты (ЛА).

Известно также устройство управления ЛА [1] содержащее камеры сгорания в виде кольцевой ленты с размещенными в них зарядами твердого топлива и сопло, установленное на заднем торцевом шпангоуте аппарата. Данное устройство обеспечивает многоразовое включение управляющего двигателя за счет подвода очередного заряда топлива в камере сгорания к соплу.

Недостатками указанного устройства являются низкие маневренные возможности, а также низкая надежность из-за сложности обеспечения герметичности камер сгорания и сопла.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство управления летательным аппаратом [2] содержащим камеру сгорания с соплом, запирающим устройством и воспламенителем, установленные в заднем торцевой шпангоуте аппарата, устройство хранения и подачи твердотопливных зарядов с приводом вращения и систему управления. В указанном устройстве твердотопливные заряды выполнены сферической формы, камера сгорания с соплом расположена в плоскости, параллельной продольной оси ЛА. Устройство хранения и подачи твердотопливных зарядов выполнено в виде центрального трубопровода, расположенного на продольной оси ЛА, на котором закреплены цилиндрический барабан с размещенными в нем зарядами твердого топлива и механизм их перемещения и подачи в центральный трубопровод, и снабжено распределителем, обеспечивающим попадание зарядов топлива в камеру сгорания управляющего двигателя. Заряды движутся по тракту за счет давления сжатого воздуха, находящегося в баллоне.

Указанное устройство имеет ряд существенных недостатков. Так, наличие вращательного движения цилиндрического барабана на центральном трубопроводе, невозможность обеспечения герметичности в месте соединения барабана и трубопровода снижают надежность функционирования устройства в целом. Кроме того, большое количество составных элементов увеличивает массогабаритные характеристики и усложняет конструкцию устройства.

Технической задачей изобретения является повышение надежности функционирования при одновременном уменьшении массогабаритных характеристик и упрощении конструкции.

Это достигается тем, что устройство управления ЛА, содержащее камеру сгорания с соплом, запирающим устройством и воспламенителем, установленным в заднем торцевом шпангоуте аппарата, устройство хранения и подачи твердотопливных зарядов с приводом вращения и систему управления, снабжено дополнительными камерами сгорания с соплами и гибкими трубопроводами, установленными на периферии, а устройство хранения и подачи твердотопливных зарядов выполнено в виде герметичного корпуса с размещенными в нем емкостью для сжатого газа, соединенной через клапан с центральным каналом, другой конец которого изогнут и имеет периферийный выход и перпендикулярными оси каналами с размещенными в них твердотопливными зарядами сферической формы, закрытыми крышками с поджимающими пружинами и снабженными запирающими устройствами.

На фиг. 1 показано размещение устройства управления в корпусе ЛА; на фиг. 2 конструкция устройства для хранения и подачи твердотопливных зарядов; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2.

В задней части корпуса ЛА на шпангоутах крепится устройство хранения и подачи твердотопливных зарядов 1 с приводом вращения 2, к периферийному выходу которого подсоединены гибкие трубопроводы 3, соединяющие устройство хранения с камерами сгорания 4, установленными в заднем торцовом шпангоуте корпуса аппарата и снабженными соплами, запирающими устройствами и воспламенителями, причем продольные оси сопл расположены перпендикулярно продольной оси ЛА. Работу устройства управления осуществляет система управления 5, установленная спереди устройства.

Устройство 1 состоит из корпуса 6 цилиндрической формы, в котором размещаются внутренний центральный канал 7, емкость для сжатого газа и каналы 9, закрытые крышками 10 с поджимающими пружинами и снабженные запирающими устройствами 11. Продольные оси каналов 9 перпендикулярны продольной оси ЛА. В них размещаются твердотопливные заряды 12 сферической формы, которые прижимаются к запирающему устройству 11 пружиной, закрепленной на крышке 10. Внутренний центральный канал 7 с одной стороны соединен с емкостью для сжатого газа 8 через клапан 13, а с другой стороны изогнут и имеет периферийный выход 14. Периферийным выходом 14 устройство хранения и подачи твердотопливных зарядов 1 соединяется с гибкими трубопроводами 3 камер сгорания 4.

Функционирует устройство следующим образом.

По cигналу от системы управления 5 в соответствии с программой подается напряжение от бортового источника питания ЛА на привод вращения 2, который поворачивает устройство для хранения и подачи твердотопливных зарядов 1 на определенный угол, обеспечивая соединение периферийного выхода 14 устройства 1 с гибким трубопроводом 3 одной из камер сгорания 4. Срабатывает запирающее устройство 11 и твердотопливный заряд 12 под действием поджимающей пружины крышки 10 проталкивается во внутренний центральный канал 7, запирающее устройство 11 закрывает канал 9, предотвращая попадание второго заряда 12 в канал 7. Под действием высокого давления сжатого газа, находящегося в емкости для сжатого газа 8 устройства 1, твердотопливный заряд 12 движется по центральному каналу 7, гибкому трубопроводу 3 выбранной камеры сгорания 4 и, попадая в камеру сгорания 4, воспламеняется, создавая необходимую управляющую силу. Программная последовательность включения запирающих устройств 11 каналов 9 обеспечивает поддержание общего центра масс в районе продольной оси ЛА, что является необходимым условием обеспечения статической устойчивости и исключения создания эксцентриситета центра масс.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ, содержащее камеру сгорания с соплом, запирающим устройством и воспламенителем, установленным в заднем торцевом шпангоуте аппарата, устройство хранения и подачи твердотопливных зарядов с приводом вращения и систему управления, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными камерами сгорания с соплами и гибкими трубопроводами, установленными по периферии, а устройство хранения и подачи твердотопливных зарядов выполнено в виде герметичного корпуса с размещенными в нем емкостью для сжатого газа, соединенной через клапан с центральным каналом, другой конец которого изогнут и имеет периферийный выход, и перпендикулярными оси каналами с размещенными в них твердотопливными зарядами сферической формы, закрытыми крышками с поджимающими пружинами и снабженными запирающими устройствами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3