УСТРОЙСТВО СБРОСА ГРУЗА С ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
DEVICE TO RELEASE CARGO FROM AIRCRAFT

Изобретение относится к оборудованию летательных аппаратов (ЛА), обеспечивающему отцепление, катапультирование или сбрасывание предметов.
Известно устройство для крепления и сброса груза с летательного аппарата - изобретение RU №2402460 С1.
В устройстве для крепления и сброса груза с летательного аппарата, содержащем передний и задний узлы крепления, выполненные в виде пневмоцилиндров, закрепленных на летательном аппарате, надпоршневые полости сообщены с автономными пиротехническими устройствами для подачи сжатого газа, груз содержит кронштейны крепления, а наружные концы штоков снабжены резьбовыми соединениями для крепления кронштейнов, при этом груз имеет контактные поверхности для упора в конструкцию летательного аппарата при затягивании резьбовых соединений, штоки зафиксированы неподвижно устройствами крепления с возможностью расфиксации за счет движения соответствующих поршней под воздействием давления сжатого газа и отделения совместно с грузом, передний узел выполнен с возможностью передачи грузу большего импульса силы, чем импульс, передаваемый грузу задним узлом, при этом кронштейны крепления груза и, по крайней мере, один из штоков, снабжены шарнирами, оси вращения которых перпендикулярны к плоскости отталкивания. Кроме того, один из кронштейнов крепления выполнен с возможностью компенсации в нем температурного изменения длины груза.
Существенными признаками предлагаемого устройства, совпадающими с признаками прототипа, являются следующие: в устройстве для сброса груза с летательного аппарата, содержащем передний и задний узлы крепления, выполненные в виде пневмоцилиндров, закрепленных на летательном аппарате, надпоршневые полости сообщены с автономными пиротехническими устройствами для подачи сжатого газа, груз содержит кронштейны крепления, а наружные концы штоков снабжены резьбовыми соединениями для крепления кронштейнов, при этом груз имеет контактные поверхности для упора в конструкцию летательного аппарата при затягивании резьбовых соединений, штоки зафиксированы неподвижно устройствами крепления с возможностью расфиксации за счет движения соответствующих поршней под воздействием давления сжатого газа и отделения совместно с грузом, кронштейны крепления груза и, по крайней мере, один из штоков снабжены шарнирами, оси вращения которых перпендикулярны к плоскости отталкивания. Кроме того, один из кронштейнов крепления выполнен с возможностью компенсации в нем температурного изменения длины груза.
В данном устройстве сброс груза происходит с его поворотом относительно заднего узла крепления с момента начала движения груза, что не обеспечивает надежность и целостность расстыковки электрических и пневмогидравлических соединителей и безопасность отделения груза из-за возможности соударения задней части груза и фюзеляжа ЛА. Кроме этого после сброса груза узлы крепления остаются открытыми (остаются «глухие» полости), что увеличивает аэродинамическое сопротивление ЛА. Также сброс груза (в процессе выхода поршней узлов из полостей пневмоцилиндров) сопровождается виброударным и акустическим воздействием на конструкцию ЛА, выбросом факелов пламени из узлов.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое устройство, является обеспечение надежности расстыковки и целостности электрических и пневмогидравлических соединителей, повышение безопасности отделения груза, снижения аэродинамического сопротивления ЛА, снижения виброудара и акустического воздействия на конструкцию ЛА, бесфакельного срабатывания узлов крепления.
Для решения поставленной задачи в устройстве для сброса груза с летательного аппарата, содержащем передний и задний узлы крепления, выполненные в виде пневмоцилиндров, закрепленных на летательном аппарате, надпоршневые полости сообщены с газогенераторами для подачи сжатого газа, груз содержит кронштейны крепления, а наружные концы штоков снабжены резьбовыми соединениями для крепления кронштейнов, при этом груз имеет контактные поверхности для упора в конструкцию летательного аппарата при затягивании резьбовых соединений, штоки зафиксированы неподвижно устройствами крепления с возможностью расфиксации за счет движения соответствующих поршней под воздействием давления сжатого газа и отделения совместно с грузом, кронштейны крепления груза и, по крайней мере, один из штоков снабжены шарнирами, оси вращения которых перпендикулярны к плоскости отталкивания, один из кронштейнов крепления выполнен с возможностью компенсации в нем температурного изменения длины груза, при этом передний и задний узлы обеспечивают на ходе штока заднего узла одинаковый импульс силы, длина штока переднего узла больше длины штока заднего узла, ниши для размещения узлов в фюзеляже ЛА снабжены закрывающимися створками или крышками, газовые цилиндры переднего и заднего узлов имеют в зоне выхода поршней выхлопные окна.
Отличительными признаками предлагаемого устройства для сброса груза с ЛА является то, что передний и задний узлы обеспечивают на ходе штока заднего узла одинаковый импульс силы, длина штока переднего узла больше длины штока заднего узла, ниши для размещения узлов в фюзеляже ЛА снабжены закрывающимися створками или крышками, выполненными таким образом, что в закрытом положении вписываются в наружный контур фюзеляжа ЛА, газовые цилиндры переднего и заднего узлов имеют в зоне выхода поршней выхлопные окна.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующий технический результат - обеспечивается надежность расстыковки и целостность электрических и пневмогидравлических соединителей при их расстыковке, повышение безопасности отделения груза, снижение аэродинамического сопротивления ЛА, снижение виброударных нагрузок, снижение акустического воздействия на конструкцию ЛА, бесфакельное срабатывание узлов крепления.
Предложенное техническое решение может найти применение в ЛА, преимущественно беспилотных, для отделения от ЛА различных грузов - контейнеров, подвесных топливных баков или, например, корпусов стартового или разгонного двигателей.
Устройство сброса груза представлено на фиг.1-4.
Представленное устройство содержит передний и задний узлы, с помощью которых груз 1 крепится и сбрасывается с ЛА 2. Узлы выполнены в виде газовых цилиндров 3 и 4 с поршнями 5 и 6, надпоршневые полости которых сообщены через дроссели 7 с газогенераторами 8 и 9. Расчетом зарядов твердого топлива газогенераторов 8 и 9 и дросселей 7 обеспечивается равный импульс силы, передаваемый грузу передним и задним узлами. Шток 10 газового цилиндра переднего узла имеет большую длину, чем шток 11 газового цилиндра заднего узла. На переднем узле имеются створки 12 с пружинами 13, на заднем узле имеется крышка 14 с пружиной 15. В газовых цилиндрах 3 и 4 в зоне выхода поршней 5 и 6 имеются выхлопные окна 16.
Устройство работает следующим образом. Для сброса груза 1 одновременно задействуются газогенераторы 8 и 9. Происходит сгорание зарядов твердого топлива с образованием газообразных продуктов сгорания высокого давления, которые через дроссели 7 поступают в надпоршневые полости поршней 5 и 6 газовых цилиндров 3 и 4. При этом за счет равного импульса силы, передаваемого грузу передним и задним узлами, груз на ходе поршня заднего газового цилиндра 4 движется параллельно ЛА, чем обеспечивается надежная расстыковка электрических 17 и пневмогидравлических 18 соединителей и повышение безопасности отделения груза, а затем за счет большей длины штока 10 чем штока 11 происходит поворот отделяемого груза вокруг его центра масс с отрицательным углом атаки к набегающему потоку и отделение груза от ЛА.
При выходе поршней 5 и 6 из газовых цилиндров 3 и 4 происходит программный сброс газов через выхлопные окна 16, что позволяет существенно снизить виброударные нагрузки, акустическое воздействие и бесфакельный сброс отработанных газов по сравнению с внезапным выходом поршня из сопряжения с газовым цилиндром при котором свойственно наличие волн разрежения и сжатия в полости газового цилиндра, создающих мощное виброударное, тепловое и акустическое воздействие на фюзеляж ЛА и на сам ЛА в целом.
Створки 12 под действием пружин 13 на переднем узле и крышки 14 под действием пружин 15 на заднем узле закрываются заподлицо с наружным контуром фюзеляжа ЛА.