ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРО-ТЕРМО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАМКОВЫЙ КАРАБИН ДЛЯ ПАРАШЮТОВ С РЕГУЛИРУЕМЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ СПУСКА
TWO-POSITION ELECTROTHERMOMECHANICAL LOCKING CARABINER FOR PARACHUTES WITH ADJUSTABLE DESCENT RESISTANCE

Изобретение относится к вращающимся карабинам и к аварийным разъединительным устройствам, размыкающим натянутые тросы, веревки, тяги, фалы, стропы и т.п. Карабин предназначен в основном для разъединения фалов рифления регулируемых парашютов, в том числе роторных.
Известны карабины, позволяющие соединять и разъединять две части тяги или троса, работающих на растяжение, см., например, пат. №№ RU 2535499 или RU 2363156. Они состоят, как правило, из двух частей, размыкаемых зацеплением двух частей, или иным образом. Недостатком их является достаточно большой процент размыкаемого усилия управления от растягивающего усилия.
Кроме того, они не позволяют управлять регулируемым парашютом путем частичного освобождения фала или строп управления парашютом.
Задача и технический результат изобретения - снижение усилия управления и получение новых функциональных возможностей.
Данный карабин содержит вал, к которому снизу шлицевым или подвижным шпоночным соединением с помощью электро-термо-механического замка крепится нижняя скоба, к которому посередине на упорном подшипнике крепится средняя скоба и к которому сверху на упорном подшипнике с помощью электро-термо-механического замка крепится верхняя скоба, причем верхняя и средняя скобы соединены шлицевым или подвижным шпоночным соединением, а электро-термо-механическим замком в обоих случаях является разрезная цилиндрическая втулка, входящая в проточку вала и обвитая проволокой, которая крепится к сектору (желательно - к одному и тому же) разрезной втулки с помощью одной или двух петель из нихромовой проволоки, к которой может быть управляемо подведено электрическое напряжение.
Для уменьшения потребляемого для управления электрического напряжения и тока нихромовые петли могут быть соединены с проволокой через участки синтетического шнура.
Чтобы карабин надежно срабатывал, конусная или клиновидная поверхность проточки вала, обращенная к торцу разрезной втулки, имеет конусность или клинообразность по отношению к внутренней поверхности втулки с углом конусности или клиновидности относительно продольной оси больше угла самоторможения. Это необходимо, чтобы при отсутствии удерживающего усилия на разрезной втулке ее секторы стремились раздвинуться и освободиться.
Применяемая для стягивания разрезных втулок проволока должна обладать достаточной упругостью, в частности должна при освобождении увеличивать диаметр навивки не менее чем удвоенная глубина проточек на вале.
Для прохода электрических проводов нижняя скоба и вал имеют по оси карабина отверстие.
При разъединении секторы разрезных втулок и верхняя часть верхнего упорного подшипника могут потеряться. Для возможности повторного использования эти детали могут быть заменены.
На фиг. 1 показан в разрезе этот вариант карабина. На фиг. 2 - вид сбоку.
Карабин состоит из вала 1, к которому снизу шлицевым или подвижным шпоночным соединением (чтобы не вращалась) прикреплена нижняя упорная втулка 2, к которой резьбовым соединением прикреплена нижняя скоба 3. Втулка 2 фиксируется на вале 1 с помощью нижнего электро-термо-механического замка, представляющего собой разрезную втулку 4, внутренние поверхности секторов которой входят в проточки вала 1. Секторы (два или более) туго обвиты снаружи достаточно тонкой и достаточно упругой проволокой 5, концы которой крепятся к одному из секторов нихромовыми петлями (не показаны ввиду малых размеров), к которым подведены электрические провода (по одному к каждой петле, второй полюс - масса).
Для уменьшения питающего напряжения нихромовые петли могут быть соединены с проволокой узлами из синтетического шнура (он быстрее теряет прочность при нагревании, чем нихром).
В средней части к валу 1 с помощью упорного подшипника 6 крепится с возможностью вращения средняя скоба 7. К скобе 7 с помощью шлицевого или подвижного шпоночного соединения, в данном случае с помощью цилиндрических шпонок 8, крепится верхняя упорная втулка 9, фиксируемая через верхний электро-термо-механический замок 4, 5 (такой же конструкции, как и нижний) и через верхний упорный подшипник 10 на вале 1. К верхней упорной втулке 9 резьбовым соединением крепится верхняя скоба 11.
Работает карабин так: к нижней скобе 3 привязывают спускаемый объект, к средней скобе 7 привязывают основные стропы и регулировочные фалы или стропы, причем последние, сделав петлю, привязывают и к верхней скобе 11. При необходимости разъединения регулировочных фалов или строп подают напряжение на верхний электро-термо-механический замок 4, 5, нихромовые петли перегорают, и проволока 5 резко распрямляется, значительно увеличивая диаметр навивки на секторы разрезной втулки 4. Секторы 4 выходят из проточки вала 1 и перестают удерживать верхнюю обойму верхнего упорного подшипника 10. Верхняя скоба 11 вместе с верхней упорной втулкой 9 и подшипником 10 отделяются за счет натяжения регулировочных фалов или строп. Последние удлиняются за счет высвобождения петель, и регулировка парашюта изменяется.
ПРИМЕР 1. Допустим, спускаемый объект с регулируемым парашютом летит в атмосфере со слишком большой скоростью, не допускающей по соображениям прочности полное открытие купола. Тогда купол открывается сначала частично, в зарифленном состоянии, так как регулировочные фалы привязаны к верхней скобе 11. После достаточного уменьшения скорости верхний электро-термо-механический замок 4, 5 открывают и регулировочные фалы удлиняются, обеспечивая полное раскрытие купола парашюта.
ПРИМЕР 2. Допустим, спускаемый объект с роторным парашютом летит в атмосфере со слишком большой скоростью, не допускающей по соображениям прочности открытие лопастей купола на оптимальный угол атаки. Тогда сначала его открывают на большой угол атаки, обеспечивающий малое аэродинамическое сопротивление спуска, для чего привязывают стропы от передних кромок лопастей парашюта через верхнюю скобу 11. После достаточного уменьшения скорости верхний электро-термо-механический замок 4, 5 открывают, и передние стропы удлиняются, обеспечивая переход лопастей парашюта на меньший оптимальный угол атаки.
ПРИМЕР 3. Допустим, спускаемый объект с роторным парашютом летит в атмосфере с оптимальной скоростью, с открытием лопастей купола на оптимальный угол атаки. Перед самой землей верхний электро-термо-механический замок 4, 5 открывают и передние стропы удлиняются. На короткое время сопротивление спуска несколько увеличивается, что обеспечивает касание поверхности земли с меньшей скоростью.
Чтобы после приземления спускаемый объект не волокло ветром, может быть открыт нижний электро-термо-механический замок, и парашют отцепится.