Летательный аппарат с раскрывающимся оперением
Владельцы патента RU 2358227:
Федеральное государственное унитарное предприятие "РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР-ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Е.И. ЗАБАБАХИНА" (ФГУП РФЯЦ-ВНИИТФ) (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик-Федеральное агентство по атомной энергии (RU)
Изобретение относится к ракетной технике, в частности к летательным аппаратам с изменяемой площадью несущих поверхностей. Летательный аппарат содержит стабилизаторы, каждый из которых выполнен в виде неподвижного основания с установленным в нем с возможностью перемещения пером, механизм фиксации оперения и привод раскрытия оперения. Неподвижное основание содержит направляющие, расположенные по обоим его концам, а механизм фиксации содержит замковые устройства, попарно закрепленные на направляющих, причем одна пара идентичных замковых устройств закреплена в корневой части направляющих, а другая пара - на направляющих на расстоянии хода выдвигаемого пера. Каждое замковое устройство содержит фиксатор, а выдвигаемые из направляющих части пера содержат пазы, выполненные с возможностью попарного взаимодействия с фиксаторами замковых устройств. Использование летательного аппарата обеспечивает улучшение аэродинамических характеристик и позволяет регулировать усилия выдвижения пера из неподвижного состояния. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области ракетной техники, и в частности к летательным аппаратам с изменяемой площадью несущих поверхностей.
В настоящее время складывающиеся крылья получили широкое применение в летательных аппаратах (ЛА), т.к. они позволяют уменьшить габариты ЛА в период хранения.
Известно устройство - управляемая авиационная бомба (УАБ) BGL [«Зарубежное обозрение», №7, 1985 г, стр.44]. Данное устройство содержит раскрывающееся оперение, выполненное в виде стабилизаторов, каждый из которых состоит из неподвижного основания и шарнирно соединенного с ним выдвигаемого пера.
Недостатком данного устройства является то, что из-за сложенных стабилизаторов в момент отделения от носителя авиабомба обладает малой устойчивостью и при определенных режимах сброса может войти в контакт с носителем.
Известно устройство под названием «Летательный аппарат с раскрывающимся оперением» [патент РФ №2062436, F42B 10/14, опуб. 20.06.1996 г.], являющееся наиболее близким по технической сущности и принятое за прототип.
Данный летательный аппарат с раскрывающимся оперением содержит стабилизаторы, каждый из которых выполнен в виде неподвижного основания с установленным в нем с возможностью перемещения пером, механизм фиксации оперения и привод раскрытия оперения. Механизм фиксации оперения в исходном положении выполнен в виде срезных элементов, а механизм раскрытия оперения - в виде пиротолкателя. ЛА снабжен резьбовыми регулирующими упорами, и в исходном положении один из торцов каждого упора уперт в выдвигаемое перо. А ширина внутренней полости неподвижного основания выбрана из условия обеспечения с помощью регулирующих упоров смещения плоскости симметрии выдвигаемого пера относительно плоскости симметрии неподвижного основания на заданный угол.
При срабатывании механизма раскрытия оперения происходит разрушение срезных элементов и выдвигаемые перья выходят из соприкосновения с резьбовыми упорами.
Данное устройство обеспечивает безопасное отделение ЛА от носителя и имеет простое конструктивное исполнение. Однако использование в устройстве поворотной схемы раскрытия пера ограничивает эффективную площадь выдвигаемой части стабилизатора, что оказывает негативное влияние на аэродинамические характеристики ЛА.
Задачей предлагаемого изобретения является улучшение аэродинамических характеристик летательного аппарата.
Предложено решить эту задачу так, что в ЛА с раскрывающимся оперением, содержащем стабилизаторы, каждый из которых выполнен в виде неподвижного основания с установленным в нем с возможностью перемещения пером, механизм фиксации оперения и привод раскрытия оперения, согласно изобретению неподвижное основание содержит направляющие, расположенные по обоим его концам, а механизм фиксации содержит замковые устройства, попарно закрепленные на направляющих, причем одна пара идентичных замковых устройств закреплена в корневой части направляющих, а другая пара идентичных замковых устройств закреплена на направляющих на расстоянии хода выдвигаемого пера, при этом каждое замковое устройство содержит фиксатор, а выдвигаемые из направляющих части пера содержат пазы, выполненные с возможностью попарного взаимодействия с фиксаторами замковых устройств.
Кроме того, с целью обеспечения возможности регулирования величины усилия выдвижения пера и соответственно скорости его выдвижения привод раскрытия оперения выполнен в виде пары листовых рессор, расположенных между направляющими и шарнирно соединенных между собой на концах, при этом одна из рессор закреплена своей средней частью на основании и выполнена с предварительным поджатием в сторону пера, а другая рессора закреплена своей средней частью на пере и выполнена с предварительным поджатием в сторону основания.
Такое конструктивное решение обеспечивает:
- увеличение полезной площади выдвигаемой части стабилизатора при относительном сохранении габаритных размеров стабилизатора, что ведет к улучшению аэродинамических характеристик ЛА;
- возможность регулирования величины усилия выдвижения пера при применении рессор различных механических характеристик;
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить его соответствие критерию «новизна».
При изучении других известных технических решений в данной и смежных областях техники признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, не были выявлены, что позволяет считать заявленное техническое решение соответствующим критерию «изобретательский уровень».
Предлагаемое решение поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен летательный аппарат с раскрывающимся оперением в исходном положении;
на фиг.2 показан стабилизатор с пакетом рессор в сложенном положении;
на фиг.3 показан вид одного из замковых устройств в сложенном положении стабилизатора;
на фиг.4 показан стабилизатор с пакетом рессор в раскрытом положении.
Летательный аппарат с раскрывающимся оперением состоит из отсека с полезной нагрузкой 1, пристыкованного к нему приборного отсека 2 (корпуса ЛА), на котором жестко закреплены стабилизаторы 3 (фиг.1). Каждый стабилизатор 3 выполнен в виде неподвижного основания 4 с установленным в нем с возможностью перемещения пером 5. Неподвижное основание 4 выполнено за одно целое с телескопическими направляющими 6, расположенными по обоим его концам. Каждая из направляющих 6 содержит выдвигаемую часть 7 (фиг.2).
Механизм фиксации оперения содержит замковые устройства 8, 9, попарно закрепленные на направляющих 6. Одна пара идентичных замковых устройств 8 закреплена крепежными элементами 10 в корневой части направляющих 6, а другая пара идентичных замковых устройств 9 закреплена крепежными элементами 11 на направляющих 6 на расстоянии хода L выдвигаемого пера 5. При этом каждое замковое устройство 8, 9 содержит шток-фиксатор 12, а выдвигаемые из направляющих 6 части 7 содержат пазы 13, выполненные с возможностью попарного взаимодействия с шток-фиксаторами 12 замковых устройств 8, 9.
Для возможности регулировки величины усилия выдвижения пера 5 привод раскрытия оперения выполнен в виде пары листовых рессор 14, 15, расположенных между направляющими 6 и шарнирно соединенных между собой на концах 16. Это дает возможность применять рессоры с различными механическими характеристиками. Рессора 14 закреплена своей средней частью на основании 4 с помощью крепежных элементов 17 и выполнена с предварительным поджатием в сторону пера 5, а рессора 15 закреплена своей средней частью на пере 5 с помощью крепежных элементов 18 и выполнена с предварительным поджатием в сторону основания 4.
Раскрытие крыла осуществляется следующим образом.
В сложенном положении (фиг.2) стабилизатора 3 шток-фиксатор 12 каждого замкового устройства 8 введен в паз 13 выдвигаемой части 7 направляющих 6, тем самым фиксируя положение пера 5 в сложенном состоянии, а листовые рессоры 14, 15 находятся при этом в прижатом состоянии своими средними частями друг к другу.
При подаче сигнала от системы управления (не показано) на раскрытие пера 5 электромагниты (не показано) каждого замкового устройства 8 втягивают шток-фиксатор 12, сжимая пружины 19 (фиг.3). Шток-фиксатор 12 выходит из паза 13, расположенного на боковой поверхности каждой выдвигаемой части 7, освобождая ее. Одновременно распрямляется пакет рессор 14, 15, создавая усилие, необходимое для выдвижения пера 5 из основания 4. При перемещении выдвигаемых частей 7 в направляющих 6 на величину хода L пера 5 шток-фиксатор 12 каждого замкового устройства 9 входит в паз 13 каждой выдвигаемой части 7, тем самым фиксируя положение выдвигаемых частей 7 и вместе с ними пера 5 в раскрытом положении (фиг.4). Регулировку усилия для выдвижения пера 5, создаваемого пакетом рессор 14, 15, можно осуществлять посредством применения рессор различных механических характеристик.
Итак, представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:
- улучшение аэродинамических характеристик летательного аппарата;
- возможность регулирования усилия выдвижения пера из неподвижного основания за счет применения рессор различных механических характеристик;
- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».
1. Летательный аппарат с раскрывающимся оперением, содержащий стабилизаторы, каждый из которых выполнен в виде неподвижного основания с установленным в нем с возможностью перемещения пером, механизм фиксации оперения и привод раскрытия оперения, отличающийся тем, что неподвижное основание содержит направляющие, расположенные по обоим его концам, механизм фиксации содержит замковые устройства, попарно закрепленные на направляющих, причем одна пара идентичных замковых устройств закреплена в корневой части направляющих, а другая пара идентичных замковых устройств закреплена на направляющих на расстоянии хода выдвигаемого пера, при этом каждое замковое устройство содержит фиксатор, а выдвигаемые из направляющих части пера содержат пазы, выполненные с возможностью попарного взаимодействия с фиксаторами замковых устройств.
2. Летательный аппарат с раскрывающимся оперением по п.1, отличающийся тем, что привод раскрытия оперения выполнен в виде пары листовых рессор, расположенных между направляющими и шарнирно соединенных между собой на концах, при этом одна из рессор закреплена своей средней частью на основании и выполнена с предварительным поджатием в сторону пера, а другая рессора закреплена своей средней частью на пере и выполнена с предварительным поджатием в сторону основания.
