УСТРОЙСТВО ВЫБРАСЫВАНИЯ ГРУЗА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
AIRCRAFT CARGO EJECTOR

Изобретение относится к устройствам отцепления и сбрасывания груза или парашюта с летательного аппарата.
Известны технические решения таких конструкций летательных аппаратов.
В заявке на европейский патент EP2236416, публикация 6.10.2010, МПК B64D 1/02, описано устройство для быстрой установки груза и быстрого освобождения, которое содержит поворотный механизм и удерживающее устройство, состоящее из поворотной пластины, зацепа, взаимодействующего с выступом на корпусе. При освобождении груза под воздействием вертикального усилия происходит освобождение зацепов из выступа и поворот пластины.
В заявке RU2003127098, публикация 27.03.2005, МПК B64D 1/00, описано устройство отделения спасаемого бортового накопителя информации. Устройство содержит толкатель, который выполнен в виде пиропатрона, связанного с крышкой, на которой расположен контейнер, смонтированный на крышке, установленной на оболочке летательного аппарата с возможностью поворота. Бортовой накопитель информации, продольно нагруженный пружиной, через торцевой упор скольжения примыкает к упругой направляющей, закрепленной на корпусе пневмопривода.
В патенте US4523731, публикация 18.06.1985, МПК B64D 1/12, наиболее близкий аналог, устройство отсоединения груза от летательного аппарата содержит втулку, которая помещена в отверстие корпуса летательного аппарата. Внутри втулки установлен стержень. Втулка удерживается в отверстии корпуса летательного аппарата посредством фиксаторов. На отделяемом грузе установлена поворотная шайба с прорезями и выступами, рычаг которой подсоединен к штоку электромагнита. Фиксатор, установленный на оси стержня, имеет выступы. Выступы фиксатора входят в зацепление с выступами шайбы. При повороте шайбы под действием штока электромагнита выступы фиксатора выходят из зацепления с выступами шайбы, и шток под действием пружины перемещается наружу, освобождая фиксаторы, втулка выходит из корпуса летательного аппарата и груз отделяется.
Несмотря на наличие известных устройств отцепления и выбрасывания груза летательного аппарата, существует необходимость в создании легкого и простого и удобного в эксплуатации устройства.
Технической задачей, решаемой в данном изобретении, является создание устройства выбрасывания груза летательного аппарата, например парашюта, являющегося конструктивно простым, но обладающего высокой надежностью как в процессе выбрасывания, так и в процессе удержания выбрасываемого груза.
Устройство выбрасывания груза летательного аппарата содержит пружину, сжатую в исходном положении и закрепленную с возможностью ее удержания в сжатом состоянии между корпусом аппарата и основанием груза при помощи запорного механизма. Запорный механизм содержит несамотормозящуюся винтовую пару, выполненную на штоке и втулке, шток жестко прикреплен к основанию груза, а втулка выполнена с возможностью поворота вокруг штока и прижатия основания груза к сжатой пружине. К втулке жестко прикреплен рычаг, конец которого подсоединен к удерживающему элементу. Запорный механизм содержит приспособление, выполненное с возможностью разрушения удерживающего элемента.
Устройство выбрасывания груза содержит сжатую пружину, которая после освобождения давит на основание груза и выбрасывает груз вместе с основанием за пределы летательного аппарата. Пружина удерживается в сжатом состоянии благодаря запорному механизму, который содержит несамотормозящуюся винтовую пару, выполненную на штоке и втулке, шток жестко прикреплен к основанию груза, а втулка может поворачиваться вокруг штока. Втулка в процессе фиксации груза на летательном аппарате, удерживается от проворачивания втулки благодаря рычагу, конец которого фиксируется удерживающим элементом. При отпускании конца рычага втулка начинает проворачиваться по штоку и освобождает шток. Пружина отталкивает основание груза от летательного аппарата. Надежность удержания пружины в сжатом состоянии обеспечивается рычагом, предотвращающим удержание втулки от проворачивания и надежностью удерживающего элемента, который может быть сделан с многократным запасом по прочности от разрушения. С другой стороны, при разрушенном удерживающем элементе обеспечивается надежность проворачивания втулки по штоку даже при минимальном давлении пружины и даже самопроизвольно, потому что винтовая пара шток - втулка выполнена несамотормозящейся, то есть проворачивающейся практически без трения. Тем самым обеспечивается надежное выталкивание платформы с грузом. При этом само устройство достаточно прочно и просто в изготовлении и эксплуатации.
В частном случае удерживающий элемент выполнен в виде нити, которая одним концом прикреплена к рычагу, а другой конец закреплен на корпусе летательного аппарата. При этом приспособление, выполненное с возможностью разрушения удерживающего элемента, в частности нити, выполнено в виде нагревателя.
В другом частном случае, удерживающий элемент выполнен в виде стержня. При этом приспособление, выполненное с возможностью разрушения удерживающего элемента, в частности стержня, выполнено в виде режущего элемента.
Кроме того, несамотормозящаяся винтовая пара может быть выполнена в виде резьбового соединения.
В качестве дополнительного предохранительного устройства в исходном положении у рычага может быть установлена предохранительная чека.
Запорное устройство дополнительно может содержать штифтовое соединение, выполненное с возможностью вертикального перемещения основания груза и размещенное между корпусом аппарата и основанием груза. Это штифтовое соединение служит дополнительной гарантией от проворачивания основания груза.
Длина упомянутого рычага выполнена с возможностью надежного удержания втулки удерживающим элементом от проворачивания по штоку, то есть с запасом, гарантирующим от проворачивания.
Пружина может быть выполнена в виде конической пружины, размещенной по оси штока.
Изобретение поясняется чертежами.
На Фиг.1 приведена конструкция устройства в исходном положении. На Фиг.2 приведена конструкция устройства при выбрасывании груза. На Фиг.3 приведен вид снизу на устройство с приспособлением для разрушения удерживающего элемента.
Устройство выбрасывания груза летательного аппарата содержит пружину 1, сжатую в исходном положении (Фиг.1) и установленную с возможностью ее удержания в сжатом состоянии между корпусом 2 аппарата и основанием 3 груза 4 при помощи запорного механизма. Пружина может быть цилиндрической или конической. Коническая пружина 1 предпочтительнее, так как сжатые витки ее занимают меньше места по высоте в сжатом состоянии и обеспечивают большую площадь трения об основание 3 груза 4 и плоскость корпуса 2. Запорный механизм содержит несамотормозящуюся винтовую пару, выполненную на штоке 5 и втулке 6. Шток 5 жестко прикреплен к основанию 3 груза, а втулка 6 выполнена поворотной вокруг штока 6, она прижимает основание 3 груза к сжатой пружине 1. К втулке 6 жестко прикреплен рычаг 7, конец которого подсоединен к удерживающему элементу, в примере, показанном на Фиг.3, - нити 8. Нить 8 одним концом 12 прикреплена к концу рычага 7, другим концом 13, закреплена на корпусе 2. Длина рычага 7 рассчитана таким образом, чтобы надежно удерживать втулку 6 от проворачивания вокруг штока 5. На нити (Фиг.3), или вблизи от нее, установлено приспособление для разрушения нити 8. В данном примере это нагреватель 9, который разрушает нить 8. Это может быть электрический нагреватель 9, который посредством клемм 14 подсоединен через ключ (не показан) к источнику электрического тока. В качестве нити 8 могут быть использованы нити из полимерных или других видов материалов. От проворачивания втулку 6 с рычагом 7 удерживает нить 8. Для дополнительной страховки при эксплуатации у рычага 7 может быть установлена чека 10. Проворачивание вокруг оси штока 5 основания 3 не происходит за счет трения поверхности основания о сжатые витки пружины 1, а также трения поверхности корпуса 2 также о сжатые витки пружины 1. Однако, для того чтобы вообще исключить возможность этого проворачивания, на краю основания может быть выполнен упор (не показан) или выполнено штифтовое соединение 11, препятствующее проворачиванию, но не препятствующее перемещению основания 3 груза 4 под воздействием пружины в направлении оси штока 5.
В качестве удерживающего элемента может быть использован стержень из любого материала, металла, пластмассы и т.д. В качестве приспособления для разрушения удерживающего элемента может использоваться один из известных типов резаков.
Устройство действует следующим образом. Когда на основании 3 размещают груз или устанавливают парашют летательного аппарата, воздействуя на основание 2, сжимают пружину 1. Затем навинчивают втулку 6 с рычагом 7 до упора, так чтобы штифты 11, установленные на корпусе 2, вошли в соответствующие пазы основания 3. Следом устанавливают чеку 10. К концу рычага 7 и к точке 13 корпуса закрепляют удерживающий элемент - нить 8.
Когда необходимо сбросить груз с летательного аппарата или раскрыть парашют, сначала выдергивается чека 10, затем с помощью приспособления, в данном случае нагревательного элемента, 9 нить расплавляется, рычаг 7 освобождается и втулка 6 совершает поворот вокруг штока 5 и освобождает его. Под действием пружины 1 (Фиг.2) основание 3 с грузом 4 выбрасывается от летательного аппарата. В данном примере груз 4 выбрасывается вверх, как это необходимо при отсоединении парашюта.