КАТАПУЛЬТА

Полезная модель относится к катапультам для летательных аппаратов и может быть использована для запуска летательного аппарата малой массы самолетного типа, планера и др. целей.
Описанный в патенте US №6851641 от 08.02.2005 г. метод запуска заключается в разгоне летательного аппарата по линейным направляющим.
Недостатком устройства является большая масса и габариты, необходимость ориентации катапульты при установке на местности и наличие мощного двигателя, который увеличивает стоимость катапульты.
В патенте RU №2344971 от 05.04.2007 г. описан метод запуска с подбросом летательного аппарата вверх на начальном этапе торможения.
Недостаток данной схемы заключается в ударных и инерционных нагрузках, действующих на крыло летательного аппарата и на сам летательный аппарат в момент торможения вследствие значительного вертикального ускорения.
Известна катапульта для летательных аппаратов, описанная в патенте US №3989206 от 02.11.1976 г. Катапульта содержит двуплечий рычаг с вертикальной осью вращения, платформу для крепления летательного аппарата на одном плече рычага и противовес на другом, устройство определения стартовой скорости и устройство определения направления полета с кулачковым механизмом, тормоз оси вращения.
Основным недостатком катапульты является применение электронных устройств для определения необходимой скорости и требуемого направления полета летательного аппарата, что снижает мобильность катапульты и ее надежность.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции катапульты, повышение мобильности катапульты и ее надежности за счет замены электронных устройств механическими.
Поставленная задача решается тем, что катапульта содержит двуплечий рычаг с вертикальной осью вращения, платформу для крепления летательного аппарата на одном плече рычага и противовес на другом, устройства определения стартовой скорости и направления полета с кулачковым механизмом, тормоз оси вращения. Устройство определения стартовой скорости представляет собой размещенный на плече рычага подпружиненный ползун. Подпружиненный ползун соединен тягой с устройством определения направления полета. На платформе выполнены криволинейные пазы для размещения бугелей и устройство их сцепки. Устройство определения направления полета выполнено в виде вертикального ригеля, расположенного над кулачком. Вертикальный ригель размещен в пазах рычажного фиксатора тормоза, рычажный фиксатор тормоза нижним плечом соединяется тягой с устройством сцепки бугелей, а верхним плечом входит в выступ тормоза оси вращения.
Конструкция катапульты поясняется чертежами, на фиг.1 представлен общий вид катапульты с установленным на ней летательным аппаратом, на фиг.2 - устройство платформы для крепления летательного аппарата, на фиг.3 - устройства определения стартовой скорости и направления полета, на фиг.4. показан летательный аппарат в момент запуска.
Предлагаемая катапульта состоит из помещенного на вертикальной оси вращения 1 двуплечего рычага 2, поддерживаемого подкосами 3. На одном плече рычага 2 помещена платформа 4 с размещенным на ней летательным аппаратом 5, на другом конце - противовес 6. Платформа 4 имеет специальные криволинейные пазы, в которые входят бугели 7 летательного аппарата 5. На старте летательный аппарат удерживается устройством сцепки бугелей 8, паз которого охватывает один из бугелей 7. Устройство сцепки подпружинено пружиной 9, от вращения его удерживает фиксатор устройства сцепки бугелей 10. Устройство определения стартовой скорости представляет собой размещенный на плече рычага 2 подпружиненный пружиной 11 ползун 12, соединенный тягой 13 с фиксатором 14 вертикального ригеля 15. Устройство определения направления полета выполнено в виде вертикального ригеля 15, находящегося над кулачком 16 и размещенного в пазах рычажного фиксатора тормоза 17. Рычажный фиксатор тормоза 17 нижним плечом соединяется тягой 18 с фиксатором устройства сцепки бугелей 10, а верхним плечом входит в выступ тормоза оси вращения 19. Кулачок 16 имеет профиль, наиболее близко расположенный к оси вращения 1 рычага 2 в точке требуемого направления полета. Тормозная колодка тормоза 19 размещена в подкосе 3, расположена перпендикулярно оси вращения 1 и подпружинена пружиной 20.
Катапульта работает следующим образом.
На платформе 4 закрепляется летательный аппарат 5 посредством устройства сцепки бугелей 8. После включения тягового двигателя летательного аппарата или двигателя стартового устройства платформа 4 с летательным аппаратом вращаться вокруг вертикальной оси 1 на рычаге 2. От перемещения по пазам платформы 4 летательный аппарат 5 удерживается замком бугелей 8, удерживаемым фиксатором замка бугелей 10. После достижения требуемой линейной скорости происходит расцепление летательного аппарата и торможение оси вращения 1. Расцепление летательного аппарата и торможение производится одновременно. Подпружиненный ползун 12 при достижении определенной угловой скорости начинает двигаться под действием сил инерции, преодолевающих усилие пружины 11, и воздействует на подпружиненный фиксатор 14 ригеля 15 посредством тяги 13, затем освобожденный подпружиненный ригель 15 вращается совместно с двуплечим рычагом 2 и летательным аппаратом 5 вокруг оси катапульты 1 до соприкосновения с кулачком 16. Вертикальный ригель 15, скользя по профилю кулачка 16, перемещается в сторону оси 1, поворачивая рычажный фиксатор тормоза 17. Фиксатор тормоза 17 освобождает тормоз 19 и одновременно поворачивает фиксатор устройства сцепки бугелей 10 посредством тяги 18. Устройство сцепки 8 поворачивается и освобождает бугели 7 летательного аппарата. Освобожденный летательный аппарат 5 движется по специальным криволинейным пазам платформы 4 и получает вертикальную составляющую скорости, происходит запуск. Тормоз 19 останавливает вращение катапульты за счет сил трения между вертикальной осью 1 и подпружиненной пружиной 20 колодкой тормоза 19.
Форма пазов позволяет без ударов получить вертикальную составляющую скорости Vy, тем самым предохранить летательный аппарат от соударения с частями катапульты и снизить необходимую минимальную скорость старта Vx.
Таким образом, специальное устройство платформы для крепления летательного аппарата предохраняет летательный аппарат от соударения с частями катапульты, а замена электронных устройств определения стартовой скорости и направления полета механическими устройствами повышает мобильность катапульты и ее надежность.