Механизм крепления полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата

Полезная модель относится к области авиационной и ракетной техники, преимущественно к узлам стыковки полезной нагрузки летательного аппарата, и может быть использована для крепления подвесного оборудования, и других составных частей летательных аппаратов, которые необходимо быстро состыковать и расстыковать на летательном аппарате без дополнительного оборудования.
Прототип не найден.
Предлагаемое устройство решает задачу: быстрая стыковка и расстыковка несущего соединения без специального инструмента.
Для достижения названного технического результата механизм крепления полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата включает в себя механический замок, состоящий из корпуса замка с полостью и крышкой корпуса замка, размещенный в объеме летательного аппарата и закрепленный на его поверхности с образованием входного окна полости, устройство захвата, установленное в полости корпуса замка с обеспечением взаимодействия с фиксирующим звеном, устройством возврата и ползуном, устройство захвата выполняется в виде цилиндра с возможностью вращения вокруг собственной оси и снабженного центральным продольным отверстием, в стенках которого выполнены две концентричные спиралевидные канавки, закрученные вдоль продольной оси с их заходом с торцевой поверхности и образующие входное окно устройства захвата крепления ползуна, длиной и шириной равной длине и ширине входного окна полости корпуса замка, с противоположной торцевой поверхности устройства захвата выполнено отверстие стопорения фиксирующим звеном, во внешних торцевых углах устройства захвата предусмотрены посадочные места под установку опорных подшипников, на внешней цилиндрической поверхности выполнено отверстие закрепления подвижной части устройства возврата, крышка корпуса замка снабжена наружной резьбовой поверхностью для закрепления на корпусе замка и выполнена с полостью, концентричной отверстию стопорения устройства захвата фиксирующим звеном, полость снабжена вертикальной прорезью в боковой стенке, длину которой выбирают из условия возможности фиксации и расфиксации фиксирующим звеном устройства захвата, фиксирующее звено выполнено в виде штока со штырем и поджимается пружиной сжатия, установленной с упором на крышку фиксирующего звена, установленную через резьбу на полость крышки корпуса замка, в боковой поверхности штока выполнено отверстие, в котором одним концом зафиксирован рычаг расфиксации, а противоположным концом через прорезь в боковой стенки полости крышки корпуса замка выходит во внутреннюю полость летательного аппарата, на боковой поверхности корпуса замка выполнено цилиндрическое отверстие крепления неподвижной части устройства возврата и поперечная прорезь, средняя кривая которой концентрична отверстию для закрепления подвижной части устройства возврата в устройстве захвата, длину и взаимное положение поперечной прорези, цилиндрического отверстия крепления неподвижной части устройства возврата в боковой стенке корпуса замка, входного окна, длину и кручение двух концентричных спиралевидных канавок, отверстия стопорения фиксирующим звеном и отверстия закрепления подвижной части устройства возврата на устройстве захвата выбирают из условия обеспечения необходимого угла поворота устройства захвата, а также надежной фиксации и расфиксации ползуна крепления полезной нагрузки, ползун является крепежным силовым элементом полезной нагрузки, выполненным в виде центрального тела, по форме в поперечном сечении соответствующим форме входного окна полости корпуса замка, ограниченного центральным продольным отверстием устройства захвата, контактная поверхность ползуна выполнена в виде цилиндра, длиной и шириной равной двум концентричным спиралевидным канавкам устройства захвата, и располагается перпендикулярно и симметрично на торце центрального тела ползуна вдоль направления входного окна полости корпуса замка.
Отличительным признаком предлагаемого устройства является устройство возврата выполнено в виде пружины кручения, установленной по внешнему контуру корпуса замка.
Благодаря наличию отличительного признака в совокупности с известными обеспечивается быстрая стыковка и расстыковка несущего соединения без специального инструмента.
Полезная модель может найти применение на летательных аппаратах, имеющих требование быстрого монтажа и демонтажа полезной нагрузки.
Техническое решение поясняется конструкцией механизма крепления полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата, представленной на фигурах 1-6.
На фиг. 1 представлено продольное сечение механизма крепления в состыкованном зафиксированном с ползуном состоянии;
на фиг. 2, представлено продольное сечение механизма крепления в расстыкованном с ползуном состоянии;
на фиг. 3, представлен вид А фиг. 1, с внешней стороны летательного аппарата на механизм крепления, поясняющий конструкцию механизма в состыкованном зафиксированном с ползуном состоянии;
на фиг. 4, представлен вид Б фиг. 1, поясняющий конструкцию устройства возврата;
на фиг. 5, представлено сечение В-В фиг. 1, поясняющее конструкцию устройства и тела ползуна;
на фиг. 6 представлен вид в изометрии поясняющий конструкцию ползуна.
Механизм крепления полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата включает в себя механический замок 1, состоящий из корпуса замка 2 с полостью 3, снабженного крышкой 4 корпуса замка 2, размещенные в объеме летательного аппарата и закрепленные на его поверхности 5 с образованием входного окна полости 6, устройства захвата 7, установленного в полости 3 корпуса замка 2 с обеспечением взаимодействия с фиксирующим звеном 8, устройства возврата 9 и ползуна 10. Устройство захвата 7 выполняют в виде цилиндра с возможностью вращения вокруг собственной оси, снабженного центральным продольным отверстием 11, в стенках 12 которого выполняют две концентричные спиралевидные канавки 13, закрученные вдоль продольной оси с их заходом с торцевой поверхности 14 и образующие входное окно 15 устройства захвата 7 крепления ползуна 10, длиной и шириной равными длине и ширине входного окна полости 6 корпуса замка 2, с противоположной торцевой поверхности 16 устройства захвата 7 выполняют отверстие стопорения 17 фиксирующим звеном 8, а во внешних торцевых углах - посадочные места 18 под установку опорных подшипников 19, на внешней цилиндрической поверхности 20 выполняют отверстие 21 для закрепления подвижной части устройства возврата 22. Крышку 4 корпуса замка 2 снабжают наружной резьбовой поверхностью 23 для закрепления на корпусе замка 2 и выполняют с полостью 24, концентричной отверстию стопорения 17 устройства захвата 7 фиксирующим звеном 8, полость 24 выполняют с вертикальной прорезью 25 в боковой стенке 26, длину которой выбирают из условия возможности фиксации и расфиксации фиксирующим звеном 8 устройства захвата 7, фиксирующее звено 8 выполняют в виде штока 27 со штырем 28, поджимаемого пружиной сжатия 29, установленной с упором на крышку фиксирующего звена 30, установленной через резьбу 31 на полость 24 крышки 4 корпуса замка 2, в боковой поверхности штока выполняют отверстие 32, в котором одним концом фиксируют рычаг расфиксации 33, а противоположным концом через вертикальную прорезь 25 в боковой стенке 26 полости 24 крышки 4 корпуса замка 2 выходит во внутреннюю полость летательного аппарата. В боковой стенке 34 корпуса замка 2 выполнено цилиндрическое отверстие 35 крепления неподвижной части устройства возврата 36 и поперечная прорезь 37, средняя кривая которой концентрична отверстию 21 для закрепления подвижной части устройства возврата 22 в устройстве захвата 7, при этом длину и взаимное положение поперечной прорези 37 цилиндрического отверстия 35 крепления неподвижной части устройства возврата 36 в боковой стенке 34 корпуса замка 2 входного окна 15, длину и кручение двух концентричных спиралевидных канавок 13, отверстие стопорения 17 и отверстие 21 на устройстве захвата 7 выбирают из условия обеспечения необходимого угла поворота устройства захвата 7, а также надежной фиксации и расфиксации ползуна 10 крепления полезной нагрузки. Ползун 10 является крепежным силовым элементом полезной нагрузки, выполненным в виде центрального тела 38, по форме в поперечном сечении соответствующей форме входного окна полости 6 корпуса замка 2, ограниченного центральным продольным отверстием 11 устройства захвата 7, контактная поверхность ползуна 39 выполнена в виде цилиндра длиной и шириной, равной двум концентричным спиралевидным канавкам 13 устройства захвата 7, и располагается перпендикулярно и симметрично на торце центрального тела 38 ползуна 10 вдоль направления входного окна полости 6 корпуса замка 2. Устройство возврата 9 может быть выполнено в виде пружины кручения 40, установленной по внешнему контуру корпуса замка 2.
Механизм крепления полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата работает следующим образом:
Для стыковки полезной нагрузки с несущей конструкцией необходимо при закрытом положении механического замка 1 произвести его открытие путем перемещения рычага расфиксации 33 штока 27 фиксирующего звена 8 от устройства захвата 7, с обжатием вручную пружины сжатия 29 до выхода штыря 28 штока 27 из зацепления с устройством захвата 7, при этом пружина кручения 40 устройства возврата 9 повернет устройства захвата 7 вокруг собственной оси до контакта подвижной части устройства возврата 22 с конечным участком поперечной прорези 41 корпуса замка 2, концентрируя входное окно 15 устройства захвата 7 с входным окном полости 6 корпуса замка 2 и фиксируя открытое положение механического замка 1, после отпускания рычага расфиксации 33 пружина сжатия 29 переместит шток 27 к устройству захвата 7 до упора торцевой поверхности штыря 42 штока 27 на торцевую поверхность 16 устройства захвата 7 (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6). Полезная нагрузка подводится к несущей конструкции и, перемещаясь ползуном 10 внутрь механического замка 1 через входные окна полости и устройства захвата 6 и 15 соответственно, скользя контактными поверхностями 39 по двум концентричным спиралевидным канавкам 13 и центральным телом 38 ползуна 10 по входному окну полости 6 корпуса замка 2, вращает устройство захвата 7 вокруг собственной оси, взводя пружину кручения 40 устройства возврата 9 и скользя торцевой поверхностью штыря 42 штока 27 по торцевой поверхности 16 устройства захвата 7 до концентричного положения отверстия стопорения 17 и штыря 28 штока 27 фиксирующего звена 8, после чего под действием пружины сжатия 29 штырь 28 штока 27 перемещается вглубь отверстия стопорения 17 фиксируя состыкованное положение ползуна 10 полезной нагрузки и механического замка 1 несущей конструкции (фиг. 1, 3, 4, 5, 6). Для расстыковки полезной нагрузки и несущей конструкции необходимо переместить рычаг расфиксации 33 штока 27 фиксирующего звена 8 от устройства захвата 7, с обжатием вручную пружины сжатия 29 до выхода штыря 28 штока 27 из зацепления с устройством захвата 7, после чего полезную нагрузку необходимо вручную отвести от несущей конструкции, при этом ползун 10 скользя контактными поверхностями ползуна 39 по двум концентричным спиралевидным канавкам 13 и центральным телом 38 ползуна 10 по входному окну полости 6 корпуса замка 2 вращает устройство захвата 7 вокруг собственной оси в направлении, противоположном направлению вращения, при стыковке, отпуская пружину кручения 40 устройства возврата 9 до контакта подвижной части устройства возврата 22 с конечным участком поперечной прорези 41 корпуса замка 2, концентрируя входное окно 15 устройства захвата 7 с входным окном полости 6 корпуса замка 2, после чего полезная нагрузка отводится на необходимое расстояние от несущей конструкции, а рычаг расфиксации 33 отпускается, и пружина сжатия 29 перемещает шток 27 к устройству захвата 7 до упора торцевой поверхности штыря 42 штока 27 на торцевую поверхность 16 устройства захвата 7, фиксируя открытое положение механического замка 1 (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6).