СБРАСЫВАЕМЫЙ АВТОНОМНЫЙ РЕТРАНСЛЯТОР РАДИОСИГНАЛОВ
RESETTABLE AUTONOMOUS RADIO SIGNAL RETRANSMITTER

Изобретение относится к авиационным средствам связи.
Известны устройства для передачи данных [1, 2, 3, 4, 5], в которых предлагается использовать стационарные, мобильные и плавающие (воздушного размещения, в том числе и свободно дрейфующие) платформы для размещения радиосвязного оборудования. Однако все известные устройства для организации радиолиний связи [1, 2, 3, 4, 5] не обеспечивают необходимой скорости развертывания радиолинии связи, устойчивости ее работы и мобильности. Известная конструкция ретранслятора, включающая воздушный шар и подвешиваемый под ним активный блок ретранслятора для реализации способа организации радиолинии связи [4], не обеспечивает длительности существования радиолинии, превышающей продолжительность полета летательного аппарата, так как носитель - воздушный шар - дрейфует под воздействием воздушных масс и в течение короткого времени может уйти на дальности, при которых связь станет невозможной. Свободно дрейфующий воздушный шар создает угрозу безопасности полетам воздушных судов. Известный способ организации радиолинии связи с использованием запускаемой с земли совокупности воздушных платформ [5] также не обеспечивает приемлемых эксплуатационных показателей, так как имеет:
- высокую сложность одновременного управления всеми воздушными платформами, входящими в систему связи, в условиях неопределенности и непредсказуемости параметров их движения;
- высокую стоимость системы;
- высокую опасность для воздушного транспорта;
- низкую гарантию обеспечения устойчивой радиосвязи в течение заданного времени.
Известные устройства для организации радиолиний связи с применением ретрансляторов связи [2] используют стационарные или передвижные вышки (башни), на вершине которых размещается радиотехническое оборудование. Использование стационарных или передвижных вышек (башен) существенно сужает возможности по созданию новых и временных радиолиний связи в малонаселенных и труднодоступных районах, требует значительных капиталовложений для эксплуатации.
Задачей изобретения является разработка сбрасываемого с летательного аппарата автономного ретранслятора для организации радиолинии связи, который бы позволил достичь следующий технический результат: обеспечить транспортировку ретранслятора на внешней подвеске летательного аппарата, сброс с любого летательного аппарата, автоматическое закрепление ретранслятора на поверхности земли и надежную передачу радиосигналов в течение заданного времени на любое расстояние на любом участке земной поверхности с минимальными затратами времени и средств.
Сущностью изобретения является сбрасываемый автономный ретранслятор радиосигналов, включающий корпус, активный блок ретранслятора, швартовочный фал и воздушный шар с баллоном для сжатого газа. Корпус включает головную, центральную и кормовую частя. Упомянутый корпус выполнен в виде тела вращения. В головной части корпуса размещается швартовочное устройство. На центральной части корпуса устанавливаются бугели для подвески на балочный держатель и не менее двух раскрывающихся поверхностей торможения. Каждая упомянутая поверхность торможения крепится к центральной части на шарнире. Все эти поверхности торможения связаны друг с другом посредством механического синхронизатора, соединяемого с поверхностями с помощью подвижных профилированных подкосов. Внутри корпуса укладывается швартовочный фал, который одним концом крепится к швартовочному устройству в головной части, а вторым концом через вертлюг соединяется с корпусом активного блока ретранслятора. Активный блок ретранслятора крепится к кормовой части и в транспортировочном положении входит внутрь корпуса как в пенал. Кормовая часть имеет оболочку, которая образуется четырьмя поворотными секциями. Внутри упомянутой оболочки располагается отсек для размещения воздушного шара в сложеном состоянии и балон для хранения сжатого газа, при этом торцевая поверхность заднего отсека выполнена в виде легкоразрушаемой мембраны, Кормовая часть соединяется с упомянутой центральной частью с помощью замков.
Перечень фигур:
Фиг.1 - Вид сбрасываемого автономного ретранслятора радиосигналов в транспортном состоянии;
Фиг.2 - Размещение швартовочного устройства в головной части корпуса ретранслятора;
Фиг.3 - Вид сбрасываемого автономного ретранслятора радиосигналов после отделения от летательного аппарата с раскрытыми поворотными секциями;
Фиг.4 - Вид сбрасываемого автономного ретранслятора в момент разделения частей;
Фиг.5 - Вид ретранслятора в рабочем состоянии.
Сбрасываемый автономный ретранслятор радиосигналов имеет корпус, который выполнен в виде тела вращения. Корпус состоит из трех частей (фиг.1): головной 1, центральной 2 и кормовой 3. На центральной части корпуса сверху устанавливаются бугели 4, позволяющие подвешивать ретранслятор на балочный держатель летательного аппарата. На центральной части 2 корпуса устанавливается не менее двух отклоняемых поверхностей торможения 5. В головной части 1 корпуса размещается швартовочное устройство 8 (фиг.2), С помощью этого швартовочного устройства ретранслятор фиксируется к земной поверхности после сброса с летательного аппарата. Кормовая часть 3 представляет собой оболочку, формируемую четырьмя отклоняемыми секциями 6 (фиг.3), внутри которой находится отсек с воздушным шаром 7 (фиг.4) в сложенном состоянии и баллоном со сжатым газом. С торца оболочка кормовой части закрывается легкоразрушаемой мембраной. Активный блок ретранслятора 9 крепится к кормовой части 3 (фиг.1) и в транспортировочном положении входит в центральную часть корпуса 2 как в пенал. Каждая поверхность торможения 5 крепится к центральной части корпуса 2 на шарнире. С целью синхронизации открытия все поверхности торможения 5 (фиг.4) связаны друг с другом посредством механического синхронизатора 12 через профилированные подкосы 11. Внутри центральной части корпуса 2 (фиг.1) укладывается швартовочный фал 10 (фиг.4), который одним концом крепится к швартовочному устройству 8 (фиг.2), а вторым - через вертлюг к активному блоку ретранслятора 9 (фиг.4).
Перед полетом сбрасываемый автономный ретранслятор радиосигналов подвешивается на балочный держатель летательного аппарата с помощью бугелей 4 (фиг.1). Во время полета летательного аппарата в заданной точке осуществляется сброс ретранслятора. После отделения ретранслятора от летательного аппарата производится отклонение секций 6 (фиг.3) кормовой части 3 (фиг.1). Происходит торможение ретранслятора и стабилизация его углового положения. После торможения до заданной скорости производится открытие замков и разделение корпуса на две части: кормовую 3 (фиг.1) с активным блоком 9 (фиг.4) и центральную 2 с головной 1 частями (фиг.1). Так как сопротивление отделившейся кормовой части с активным блоком выше 9, то она начинает отставать, вытягивая швартовочный фал 10 (фиг.4) из центральной части 2 (фиг.1). После выхода активного блока ретранслятора 10 из центральной части 2 (фиг.1) начинается раскрытие поверхностей торможения 5. К моменту полного раскрытия упомянутых поверхностей торможения 5 (фиг.4) активный блок 9 отстанет на полную длину швартовочного фала. При раскрытии поверхностей торможения 5 они начинают под воздействием скоростного напора воздуха вращаться и работать в режиме ветряка, создавая сопротивление движению. После вытяжки швартовочного фала на всю длину происходит наполнение воздушного шара 7 сжатым газом из баллона. Головная часть 1 (фиг.1) при контакте с земной поверхностью разрушается, а швартовочное устройство 8 (фиг.2) внедряется в земную поверхность (фиг.5) и надежно фиксирует ретранслятор относительно земной поверхности. Активный блок 9 (фиг.4) с помощью воздушного шара 7 и швартовочного фала 10 удерживается на заданной высоте (фиг.5). Таким образом обеспечивается достижение требуемого технического результата.
Список литературы
[1] Самолеты-ретрансляторы. Авиация: Энциклопедия. - М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П.Свищев. 1994.
[2] Чистяков Н.Н. Основы радиосвязи и радиорелейные линии, М., 1964.
[3] Deutsche Welle. Наука и техника. 08.06.2009. Немецкие ученые завершают разработку летающих ретрансляторов для мобильной связи, http://www.dw-world.de/dw/article/0431164000.html (на 20 января 2011 г.).
[4] Патент RU 2342786 «Способ организации авиационной радиосвязи за пределами прямой видимости».
[5] Патент RU 2257016 «Совокупность воздушных платформ связи и способ их использования».