ЗАМОК С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОТЦЕПКОЙ ДЛЯ ПОДВЕСКИ ТРАНСПОРТИРУЕМОГО НА ЛЕТАТЕЛЬНОМ АППАРАТЕ ГРУЗА
AUTOMATIC RELEASE LOCK FOR FLIGHT VEHICLE CARGO SUSPENSION

Изобретение относится к конструкции грузового замка с автоматической отцепкой и может быть использовано в авиационной технике (на вертолетах) для внешней подвески, транспортирования и отцепки грузов.
Известны замки, применяемые для транспортирования и отцепки подвешиваемых на него грузов, например патент US 2,907,600, приоритет 26.11.1957 г., а.с. 992386, В66С 1/38, приоритет 01.04.1981 г., патент RU 2081792, приоритет 02.03.1994 г.
Из патента RU 2081792, класс B64D 1/02, опубликован 20.06.1997 г. (ближайший аналог), известен замок-самоотцеп, применяемый для транспортирования и отцепки и содержащий корпус с установленными в нем подпружиненных скобы, шарнирно связанной со штоком, рычага и фиксатора, выполненного с выступами, взаимодействующими с закрепленными на корпусе соосно с выступами пластинчатыми пружинами.
Недостатками указанного замка-самоотцепа являются: наличие подвижных элементов системы запирания замка вне корпуса замка, что может привести к их заклиниванию при неблагоприятном воздействии внешних факторов (пыль, обледенение, попадание посторонних предметов при транспортировке), возможность закручивания троса подвески замка к вертолету при вращении подвешенного на замок груза, отсутствие сигнализации открытого положения замка, отсутствие возможности аварийного сброса груза в полете, не опуская его на землю.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание конструкции грузового замка, позволяющего получить технический результат, проявляющийся в повышении безопасности полета вертолета с грузом на внешней подвеске и повышении надежности работы грузового замка.
Получение указанного технического результата обеспечивается тем, что в предлагаемом замке с автоматической отцепкой, содержащем корпус с установленными в нем на осях вращения подпружиненными несущим и опорным рычагами и механизмом запирания опорного рычага, состоящим из кинематически связанной системы рычагов и взаимодействующим с несущим рычагом, отверстие в несущем рычаге под ось вращения и ответная часть оси вращения выполнены овальными с возможностью поступательного перемещения несущего рычага относительно оси вращения под действием веса груза, ось вращения закреплена в корпусе, а в овальной части оси вращения перпендикулярно ей выполнена цилиндрическая полость, в которой установлен перемещающийся в ней подпружиненный стакан, взаимодействующий с несущим рычагом. При этом механизм запирания опорного рычага снабжен электрически связанными между собой и с бортом летательного аппарата микропереключателем и электромагнитным спусковым механизмом, взаимодействующими с несущим и опорным рычагами соответственно, а в корпусе установлен дополнительный микропереключатель сигнализации наличия груза, взаимодействующий с одним из рычагов механизма запирания опорного рычага и электрически связанный с бортом летательного аппарата. Дополнительно в корпусе установлены амортизаторы аварийного сброса груза, взаимодействующие с несущим и опорным рычагами, а замок снабжен вертлюгом с токосъемником, состоящим из двух соосно вращающихся относительно друг друга частей, которые шарнирно закреплены относительно корпуса замка и борта летательного аппарата соответственно.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид замка с автоматической отцепкой и вертлюгом при закрытом положении рычагов, на фиг.2 показано сечение В-В фиг.1 (по оси несущего рычага), на фиг.3 показан общий вид замка с автоматической отцепкой и вертлюгом с открытым положением рычагов.
Заявляемый замок с автоматической отцепкой состоит из корпуса 1, внутри которого размещены несущий 2 и опорный 3 рычаги, механизм запирания, состоящий из переходного рычага 4, шарнирно соединенного серьгой 5 при помощи валиков 6 с опорным рычагом 3. Переходной рычаг 4 в закрытом положении замка опирается своей площадкой на ролик 7 рычага 8. К оси рычага 8 приварен передаточный рычаг 9, шарнирно соединенный тягами 10 с подпружиненным сектором 11. Хвостовик 12 передаточного рычага 9 выходит за корпус замка и служит для его закрывания.
Несущий рычаг 2 крепится в корпусе 1 замка на оси 13, взаимодействующая с несущим рычагом часть которой выполнена в виде овала А. Отверстие в несущем рычаге 2, куда входит овальная часть оси 13, выполнено в виде овала Б, но большего размера по вертикальной оси, чем в овале А. В центральной части оси 13 выполнена цилиндрическая полость Д, ось которой расположена перпендикулярно оси вращения несущего рычага 2 вдоль большей оси овала А. В полости Д расположен подпружиненный стакан 14, взаимодействующий с верхним плечом несущего рычага 2. Выполнение овального отверстия в несущем рычаге 2 большего размера, чем овальная часть оси 13, и размещение подпружиненного стакана 14 в полости Д оси 13 указанным выше способом обеспечивает возможность поступательного движения несущего рычага 2 при снижении нагрузки на несущем рычаге 2 до определенной величины, исключает внешние воздействия на подвижные детали, обеспечивающие поступательное движение несущего рычага 2, что повышает надежность работы замка, а также позволяет получить компактную конструкцию перемещения несущего рычага 2, освобождающую внутреннюю полость корпуса 1 замка для размещения в ней дополнительных устройств, повышающих безопасность полета вертолета и надежность работы замка.
Для обеспечения взаимодействия несущего рычага 2 с механизмом запирания в корпусе 1 установлен микропереключатель 15 и электромагнитный спусковой механизм 16 (показан штрихпунктирной линией). Несущий рычаг 2 взаимодействует с кнопкой микропереключателя 15 через подпружиненный рычаг 17 и втулку 18 с регулировочным винтом 19 и контргайкой 20 для обеспечения необходимого хода нажатия на кнопку микропереключателя 15. Электромагнитный спусковой механизм 16 представляет собой электромагнит с подпружиненным поворотным якорем, на оси которого неподвижно закреплен сектор 21, имеющий два зуба 22, с одним из которых входит в зацепление сектор 11 при закрытом замке, а на другой нажимает педаль 23 при ручном открывании замка на земле нажатием на кнопку 24. В походном положении кнопка 24 закрыта защитным кожухом 25. Электромагнит имеет основную и дублирующую обмотки (не показаны). Также в корпусе 1 установлен микропереключатель 26, взаимодействующий с верхним плечом 27 передаточного рычага 9. Микропереключатели 15, 26 и электромагнитный спусковой механизм 16 электрически связаны между собой и с бортом вертолета электрожгутом 28.
Удары несущего 2 и опорного 3 рычагов при аварийном сбросе груза воспринимаются установленными в корпусе 1 амортизаторами 29 и 30 соответственно.
В верхней части корпуса 1 для исключения влияния возможного вращения замка с грузом на механическую и электрическую стыковку с бортом летательного аппарата болтом 31 шарнирно крепится вертлюг 32 с токосъемником 33, состоящий из двух соосно вращающихся относительно друг друга нижней 34 и верхней 35 частей. Верхняя часть 35 болтом 36 шарнирно крепится к тросовой системе летательного аппарата (не показана). Также в верхней части корпуса 1 закреплен электрический соединитель 37, через который осуществляется присоединение электрожгута 28 через промежуточный электрожгут 38 к нижней части 34 вертлюга 32. Из верхней части 35 вертлюга 32 выходит электрожгут 39 с электрическим соединителем 40 для присоединения электроцепей замка к бортсети летательного аппарата. Электрический соединитель 37 и промежуточный электрожгут 38 защищены кожухом 41, шарнирно установленным на корпусе 1 при помощи оси 42 и фиксируемым легкосъемной шпилькой 43.
Для закрывания замка необходимо повернуть несущий рычаг 2 в сторону опорного рычага 3 до упора, при этом опорный рычаг 3 отожмется и под действием пружины 44 возвратится в исходное положение. Затем следует повернуть выступающий хвостовик 12 передаточного рычага 9 до упора, при этом соединенный с ним рычаг 8 войдет в зацепление с переходным рычагом 4. Одновременно с этим зуб сектора 11 войдет в зацепление с зубом 22 сектора 21 электромагнитного спускового механизма 16.
При автоматическом срабатывании замка, после опускания груза на землю и снижении нагрузки на несущем рычаге 2 до усилия, меньшего, чем усилие, создаваемое подпружиненным стаканом 14, несущий рычаг 2 под воздействием подпружиненного стакана 14 поднимается и через втулку 18 нажимает на кнопку микропереключателя 15, который замыкает электрическую цепь автоматического управления. Электрический ток от борта вертолета поступает через электрические соединители 37 и 40, электрожгуты 38, 39 и 28 и замкнутые контакты микропереключателя 15 в обмотку электромагнита электромагнитного спускового механизма 16. Якорь электромагнита с закрепленным на нем сектором 21 поворачивается, зуб 22 выходит из зацепления с зубом сектора 11, который под действием пружины опускается. При этом рычаг 9, соединенный тягой 10 с сектором 11, поворачивается вместе с рычагом 8 и ролик 7 выводится из-под рычага 4, что дает возможность ему и соединенному с ним при помощи тяги 5 опорному рычагу 3 повернуться вокруг своих осей. Несущий рычаг 2, преодолевая усилие пружины 44 и силу трения в зацеплении с опорным рычагом 3, также поворачивается и груз с него соскальзывает. При открывании замка рычаг 27 отходит от кнопки микропереключателя 26, который замыкает цепь сигнализации открытого положения замка.
При необходимости аварийного сброса груза в полете электрический ток от борта вертолета непосредственно по отдельной электроцепи поступает в обмотку электромагнита электромагнитного спускового механизма 16. Далее срабатывание замка происходит так же, как и при автоматическом срабатывании. При большой массе сбрасываемого груза происходит поворот несущего 2 и опорного 3 рычагов с большой угловой скоростью, которая гасится амортизаторами 29 и 30.
Для открывания замка на земле необходимо откинуть защитный кожух 25 и нажать на кнопку 24, которая надавливает на педаль 23, последняя своим выступом нажимает на зуб 22 сектора 21 электромагнитного спускового механизма 16 и поворачивает сектор 21. Находящийся в зацеплении с другим зубом 22 сектор 11 опускается вниз. Дальнейшая работа кинематики замка происходит аналогично работе при электрическом срабатывании.
Обеспечение указанным выше способом поступательного движения несущего рычага, применение электромеханических связей с несущим рычагом и запирающим механизмом, размещение их внутри корпуса замка, а также размещение в корпусе замка амортизаторов аварийного сброса груза и снабжение замка вертлюгом с токосъемником позволяют расширить эксплуатационные возможности замка в части управления отцепкой груза (производить как автоматическую отцепку, так и аварийный сброс груза), исключить попадание посторонних предметов в систему рычагов замка, гасить удары несущего и опорных рычагов при аварийном сбросе груза большой массы, исключить закручивание троса подвески и электрокабеля управления работой замка с борта летательного аппарата при возможном вращении подвешенного на замок груза.