ГРУЗОВОЙ ОТСЕК ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
AIRCRAFT CARGO HOLD

Область техники
Изобретение относится к устройству для размещения целевой нагрузки внутри транспортных средств, в частности к грузовому отсеку летательного аппарата для размещения ракет и бомб или других сбрасываемых грузов на борту летательного аппарата.
Уровень техники
Из патента US 4637292 А, опублик. 20.01.1987, известен грузовой отсек с роторной пусковой установкой, обеспечивающей вывод ракет или бомб (ракетно-бомбовой нагрузки) через ограниченный проем люка. Предлагаемая компоновка грузов требует достаточно большого объема грузового отсека, значительную часть поперечного размера которого занимает механизм поворота грузов. При таком радиальном размещении грузов значительная часть полезного объема отсека, а именно сектора поперечного сечения отсека между грузами, никак не используется. Увеличение площади поперечного сечения отсека за счет размещения поворотной роторной пусковой установки и неиспользуемых объемов влечет за собой увеличение миделева сечения фюзеляжа и увеличение массы за счет использования механизма поворота, что ухудшает разгонные характеристики самолета.
Из патента US 4702145 А, опублик. 27.10.1987 известен грузовой отсек с вертикальным расположением ракет в один ряд, одна над другой. Такой тип размещения вооружения требует увеличенной высоты фюзеляжа и применения мероприятий по снижению виброакустического воздействия на заднюю стенку отсека, что влечет за собой увеличение массы самолета и ухудшение его характеристик.
Рассмотренные выше два способа размещения грузов обладают существенным недостатком: в случае отказа механизма подачи грузов к проему люка грузового отсека отсутствует возможность применить оставшиеся на борту летательного аппарата исправные грузы, что может сорвать выполнение задачи вылета.
Из патента US 4697764 А, опублик. 06.10.1987 известен грузовой отсек, в котором ракетно-бомбовая нагрузка размещается в один ряд по ширине. При таком способе размещения количество ракет или бомб определяется шириной проема грузового отсека, а применение каждого груза может не зависеть от применения остальных, т.к. все грузы в отсеке находятся в положении, позволяющим произвести их пуск или сброс сразу после открытия створок грузового отсека. Однако, при таком способе размещения грузов, в случае необходимости увеличения ракетно-бомбовой нагрузки, даже при наличии достаточных для этого внутренних объемов летательного аппарата, необходимо увеличение ширины фюзеляжа для обеспечения требуемой ширины проема люка отсека. Такая модификация летательного аппарата так же приводит к увеличению его миделева сечения и массы, и ведет к ухудшению разгонных характеристик летательного аппарата.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является размещение максимального количества грузов в грузовом отсеке летательного аппарата без увеличения миделева сечения фюзеляжа летательного аппарата и с минимальным увеличением массы летательного аппарата.
Технический результат заявленного изобретения заключается в увеличении ракетно-бомбовой нагрузки летательного аппарата, путем максимально полного заполнения грузового отсека летательного аппарата максимальным количеством грузов с возможностью запуска или сброса груза через ограниченный проем люка грузового отсека, без увеличения миделева сечения фюзеляжа летательного аппарата и сохранением минимальной массы летательного аппарата.
Предложенная конструкция грузового отсека, воплощенная в ее элементах и их взаимном расположении обеспечивает сохранение наиболее оптимальных геометрических характеристик грузового отсека (минимальная высота и близкое к оптимальному соотношение ширины к длине грузового отсека) с точки зрения уровней виброакустического нагружения на конструкцию грузового отсека от воздействия набегающего потока.
Кроме того, предложенное расположение грузов, реализуемое конструкцией грузового отсека, обеспечивает возможность использования, т.е. запуска или сброса, большей части грузов в случае отказа пускового устройства держателя одного или нескольких из грузов.
Технический результат достигается тем, что грузовой отсек летательного аппарата, имеющий ширину большую чем проем люка грузового отсека, содержит держатели сбрасываемых грузов, при этом по меньшей мере один держатель сбрасываемых грузов установлен неподвижно на верхней стенке грузового отсека напротив проема люка грузового отсека и по меньшей мере один держатель грузов установлен вне проема грузового отсека на поворотной платформе, при этом поворотная платформа выполнена с возможностью поворота вокруг продольной оси вращения с помощью привода для перехода размещенного на ней груза в положение для безопасного отделения груза, напротив проема люка грузового отсека.
В одном из вариантов выполнения грузовой отсек содержит по меньшей мере несколько держателей сбрасываемых грузов, установленных неподвижно на верхней стенке грузового отсека напротив проема люка грузового отсека и по меньшей мере два держателя грузов, установленные вне проема грузового отсека на поворотных платформах.
В одном из вариантов выполнения грузовой отсек содержит по меньшей мере две поворотные платформы для размещения на них держателей с грузами.
В одном из вариантов выполнения грузовой отсек дополнительно содержит механизм фиксации поворотной платформы в одном или нескольких ее положениях, рабочем и/или нерабочем положениях, с целью повышения жесткости и/или прочности конструкции при запуске или сбросе груза или/и транспортировке.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека поворотная платформа для размещения на ней держателя с грузом выполнена встроенной в конструкцию грузового отсека летательного аппарата.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека поворотная платформа для размещения на ней держателя с грузом выполнена съемной.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека привод поворотной платформы для поворота платформы из нерабочего в рабочее положение и наоборот представляет собой гидропривод, пневмопривод, электропривод или комбинацию указанных типов приводов.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека каждая поворотная платформа для размещения на ней держателя с грузом имеет независимый привод.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека часть поворотных платформ из общего числа поворотных платформ для размещения на них держателей с грузами имеют общий привод.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека поворотные платформы для размещения на них держателей с грузами имеют общий привод на все поворотные платформы.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека ось вращения поворотной платформы не параллельна продольной оси размещенных на ней держателя и груза.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека продольная ось держателя с грузом, размещенных на поворотной платформе, не параллельна продольной оси держателя с грузом, размещенного в отсеке неподвижно.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека продольные оси всех держателей и грузов, размещенных в отсеке, не параллельны между собой.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека держатели с грузами размещены в один ряд по ширине грузового отсека.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека держатели грузов размещены в шахматном порядке по длине грузового отсека, с возможностью размещения грузов в грузовом отсеке по его ширине с шагом меньшим, чем поперечный размер груза за счет смещения грузов относительно друг друга вдоль продольной их оси на расстояние не менее длины оперения грузов.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека держатели с грузами размещаются в несколько рядов по длине отсека.
Также предложен способ размещения грузов в грузовом отсеке летательного аппарата, включающий размещение грузов на держателях, установленных неподвижно на верхней стенке грузового отсека напротив проема люка грузового отсека, и размещение грузов на держателях, установленных на поворотных платформах, размещенных вне проема грузового отсека.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется следующими изображениями:
фиг. 1 - поперечное сечение грузового отсека с открытыми створками, с расположением грузов на поворотных платформах в нерабочем положении, со стрелками, показывающими направления сброса грузов;
фиг. 2 - поперечное сечение грузового отсека с открытыми створками, с расположением грузов на поворотных платформах в нерабочем положении, со стрелками, показывающими направление движения платформ из нерабочего положения в рабочее положение;
фиг. 3 - поперечное сечение грузового отсека с открытыми створками с расположением грузов на поворотных платформах в рабочем положении, со стрелками, показывающими направления сброса грузов с поворотных платформ.
На фигурах используются следующие обозначения:
1 - 6 - грузы;
7, 8 - поворотные платформы для размещения на них держателей с грузами;
9, 10 - оси вращения поворотных платформ;
11, 12 - приводы поворотных платформ;
13, 14 - створки грузового отсека;
15 - держатели грузов.
Осуществление изобретения
На фигурах приведен пример размещения шести грузов 1 - 6, в частности шести ракет, в грузовом отсеке транспортного средства, в частности летательного аппарата. Грузы располагаются внутри грузового отсека в один ряд по ширине грузового отсека. Грузы закреплены на борту летательного аппарата при помощи держателей 15. Держатели являются пусковыми устройствами, обеспечивающими запуск или сброс грузов. В качестве держателей могут использоваться внутрифюзеляжные катапультные устройства, балочные держатели или другие, предназначенные для этого держатели. Грузы 2-5 расположены напротив проема люка, т.е. проходят в проем люка грузового отсека сразу после перемещения створок 13 и 14 грузового отсека в открытое положение, а грузы 1 и 6 расположены по бокам грузового отсека, с двух сторон от него, выходят за проем люка и являются следующими для запуска или сброса после ближайших к ним грузов 2 и 5. Держатели 15 грузов 2-5 установлены неподвижно на верхней стенке грузового отсека. Держатели 15 грузов 1 и 6 установлены на поворотных платформах 7 и 8 соответственно, вне проема люка с двух сторон от него.
Поворотные платформы 7 и 8 закреплены в грузовом отсеке следующим образом. Одной стороной поворотные платформы 7 и 8 посредством шарнирного соединения закреплены на верхней стенке грузового отсека. Шарнирное соединение представляет собой несколько цилиндрических или сферических шарниров, расположенных на осях 9 и 10 вращения поворотных платформ 7 и 8. Неподвижная часть шарниров, закрепленная на верхней стенке грузового отсека, выполняется в виде кронштейнов, которые могут быть как съемными, так и интегрированными в конструкцию верхней стенки грузового отсека. Другой стороной поворотные платформы 7 и 8 соединены посредством шарнирного соединения с приводами 11 и 12 соответственно. Каждая из поворотных платформ 7 и 8 осуществляет поворот вокруг своей оси вращения 9 и 10 соответственно. При этом поворотная платформа и привод представляют собой поворотный механизм, состоящий из двух звеньев. Движение поворотных платформ 7, 8 может осуществляться за счет более сложных, многозвенных механизмов. Крепление приводов 11, 12 к конструкции грузового отсека осуществляется шарнирным соединением в виде цилиндрических или сферических шарниров.
Поворотные платформы 7 и 8 имеют два фиксированных положения: нерабочее, т.е. убранное, когда груз находится в положении для его транспортировки в грузовом отсеке, и рабочее, т.е. выпущенное, когда груз находится в положении для запуска или сброса. Поворотные платформы 7 и 8 приводятся в движение приводами 11 и 12 соответственно. В качестве приводов могут использоваться гидроприводы, пневмоприводы, электроприводы или их комбинации. Поворотные платформы могут иметь общий привод на все платформы или несколько платформ из общего числа платформ могут иметь общий привод или каждая поворотная платформа может иметь независимый привод. В варианте выполнения грузового отсека с общим приводом на поворотные платформы вращательное движение платформ 7 и 8 может осуществляться за счет многозвенного механизма. Поворотные платформы могут быть выполнены встроенными в конструкцию грузового отсека летательного аппарата или поворотные платформы могут быть выполнены съемными. Для запуска или сброса грузов поворотные платформы поворачиваются относительно своих осей вращения на необходимый угол, достаточный для безопасного вывода грузов из грузового отсека. Для обеспечения фиксации платформы 7 и 8 могут быть снабжены отдельными механизмами фиксации в рабочем и/или нерабочем положениях (на фигурах не показаны). Механизмы фиксации поворотных платформ могут быть применены для обеспечения потребной жесткости или прочности конструкции в соответствующих положениях поворотной платформы.
Поворотные платформы обеспечивают необходимые начальные условия для отделения грузов от летательного аппарата, которые значительно влияют на траекторию отделения.
Количество грузов, размещаемых в грузовом отсеке может быть различным в зависимости от ширины и длины грузового отсека и габаритов грузов.
В одном из вариантов выполнения грузового отсека держатели расположены в шахматном порядке по длине грузового отсека. Такое расположение держателей позволяет размещать грузы по ширине грузового отсека с шагом меньшим, чем поперечный размер груза, за счет смещения грузов относительно друг друга в продольном направлении на расстояние не менее длины оперения грузов со взаимным перекрытием оперения грузов при виде спереди или сзади. Это позволяет разместить наибольшее количество грузов и увеличить ракетно-бомбовую нагрузку летательного аппарата.
В одном из вариантов изобретения возможна конфигурация оси вращения поворотной платформы, при которой ось вращения платформы не параллельна продольной оси груза и его держателя.
Также, в вариантах реализации изобретения возможно размещение грузов вместе с их держателями не параллельными друг другу.
Такие варианты размещения грузов позволяют сократить поперечную размерную цепочку, за счет уменьшения расстояния между грузами. За счет смещения грузов в поперечном и продольном направлениях, а также различных пространственных конфигураций продольных осей грузов и осей вращения поворотных платформ, возможно сократить ширину, занимаемую грузами в отсеке. Это позволяет разместить наибольшее количество грузов и увеличить ракетно-бомбовую нагрузку летательного аппарата.
Кроме того, предложенное расположение грузов, обеспечиваемое конструкцией грузового отсека, а именно закрепление грузов на держателях на верхней стенке грузового отсека и на поворотных платформах, в одной плоскости параллельно друг другу или со смещением относительно друг друга, обеспечивает возможность использования, т.е. запуска или сброса, большей части грузов в случае отказа пускового устройства держателя одного или нескольких из грузов. В случае если одно пусковое устройство держателя не сработает, другие грузы беспрепятственно могут быть применены. Исключение составляет только случай, когда отказало пусковое устройство держателя груза ближайшего к грузу, размещенного на поворотной платформе. В таком случае отказ делает невозможным применение как и груза, размещенного на неисправном держателе, так и груза, размещенного на ближайшей поворотной платформе, поскольку такой случай делает невозможным перемещение платформы с грузом в рабочее положение. При этом такой отказ не влияет на применение остальных грузов.
Запуск или сброс ракетно-бомбовой нагрузки осуществляется следующим образом.
Створки грузового отсека 13 и 14 переводятся в открытое положение, освобождая проем отсека для последующего выхода из него грузов. Осуществляется сброс ближайших к поворотным платформам 7 и 8 грузов 2 и 5, расположенных напротив выпускного проема люка, т.е. проходящих в проем люка. После сброса грузов 2 и 5 осуществляется сброс боковых грузов 1 и 6 в следующей последовательности: поворотные платформы 7 и 8 за счет приводов 11,12 поворачиваются в рабочее положение, разворачиваясь на угол достаточный для безопасного запуска или сброса грузов, после чего возможно выполнение безопасного отделения и запуска или сброса грузов 1 и 6 от летательного аппарата. При этом запуск или сброс грузов 3 и 4 может быть осуществлен как до, так и после запуска или сброса остальных грузов, размещаемых в отсеке, в любой последовательности.
В случае если одно пусковое устройство держателя не сработает, другие грузы беспрепятственно могут быть запущены, и груз, оставшийся на своем месте в связи с несрабатыванием пускового устройства держателя, не помешает запуску или сбросу остальных грузов, за исключением отказа пусковых устройств держателей грузов 2 и 5.
Таким образом, наличие в грузовом отсеке поворотных платформ позволяет разместить грузы у боковых стенок грузового отсека, имеющего ширину превосходящую ширину проема люка, и задействовать пространство грузового отсека вне проема люка, что обеспечит наиболее полное использование полезного объема грузового отсека и размещение максимального количества грузов, с возможностью его беспрепятственного запуска или сброса через ограниченный проем грузового отсека. Предлагаемый грузовой отсек обеспечивает увеличение ракетно-бомбовой нагрузки летательного аппарата без увеличения миделева сечения фюзеляжа, а также сохранение минимальной массы летательного аппарата и наиболее оптимальных геометрических характеристик грузового отсека.