СОЕДИНИТЕЛЬ-РАЗВЕТВИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
ELECTRIC CIRCUIT COUPLER-SPLITTER

Изобретение относится к электроснабжению летательных аппаратов, в частности беспилотных летательных аппаратов.
Из уровня техники известно устройство распределения электроэнергии (патент США №5655933 от 12.08.1997), выбранное в качестве аналога. Устройство содержит по крайней мере три разъема, каждый из которых соединен с печатной платой, при этом контакты разъемов вставлены в отверстия печатной платы. Разъемы установлены на плате, при этом один разъем подключен к источнику напряжения, а два других к потребителям. Электрическое соединение и разветвление осуществляют с помощью дорожек печатной платы.
Недостатком аналога является сложность конструкции и отсутствие проверки правильности подачи напряжения потребителям.
Также из уровня техники известно электрораспределительное устройство самолета (патент РФ №2122763 от 15.06.1998), также выбранное в качестве аналога. Электрораспределительное устройство содержит узел подачи питания и распределительные шины. Подачу питания осуществляют по силовому проводу, а распределение потребителям с помощью шины питания, выполненной в виде изогнутой металлической пластины. Электрораспределительное устройство выполнено в виде основания, на котором смонтированы основная и аварийная шины, подсоединенные к контактам плоских диодов, которые установлены в блоках охладителей, стянутых между собой разрывными болтами с кольцевыми шейками, защищающими диоды от превышения контактного давления. Для нормирования контактного давления на диоды усиление на них передается через двуплечие рессоры и толкатель.
Недостатками аналога являются: чрезмерная сложность конструкции и невозможность использования в летательных аппаратах с более жесткими требованиями к габаритным и массовым характеристикам.
Также из уровня техники известен электрический соединитель (патент РФ №2806054 от 23.05.1994), наиболее близкий к предлагаемому изобретению и выбранный в качестве прототипа. Электрический соединитель содержит вилку и розетку с гнездами, имеющими сквозные отверстия под штыри, а также дополнительную контактную плату со стороны хвостовиков гнезд, причем контактная часть штырей выполнена из диэлектрика и взаимодействует с контактами дополнительной контактной платы. Данный соединитель позволяет осуществить проверку стыковки электрических контактов.
Недостатком прототипа являются сложность конструкции и невозможность осуществления с его помощью разветвления электрического тока.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков, создание надежного и компактного устройства для соединения и разветвления электрических цепей, также позволяющего проводить поиск неисправностей в беспилотном летательном аппарате.
Поставленная задача решается за счет того, что соединитель-разветвитель электрических цепей летательного аппарата содержит электрический разъем, ответную часть электрического разъема и замыкатель хвостовых частей контактов электрического разъема, при этом замыкатель хвостовых частей контактов электрического разъема выполнен в виде плоского проводника с отверстиями, с помощью которого хвостовые части контактов электрического разъема соединены между собой, а ответная часть электрического разъема соединена по крайней мере с одним источником постоянного напряжения и по крайней мере с одним потребителем.
В частном случае исполнения соединителя-разветвителя электрических цепей летательного аппарата в качестве плоского проводника использована печатная плата.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами:
фиг.1 - один из вариантов конструктивного исполнения соединения электрического разъема с замыкателем хвостовых частей контактов;
фиг.2 - один из вариантов схемы подключения источников постоянного напряжения и потребителей с соединителем-разветвителем электрических цепей.
На фиг.1 обозначнены:
1 - электрический разъем;
2 - замыкатель;
3 - хвостовые части контактов электрического разъема.
Соединитель-разветвитель электрических цепей летательного аппарата состоит из электрического разъема 1, замыкателя 2 в виде плоского проводника и ответной части электрического разъема 4. Плоский проводник выполнен с отверстиями, при этом хвостовые части контактов разъема 3 вставлены в отверстия плоского проводника и припаяны к плоскому проводнику. Электрический разъем 1 может иметь по крайней мере два контакта. Электрический разъем 1 подключают к ответной части электрического разъема 4. Ответная часть электрического разъема 4 может быть соединена по крайней мере с одним источником постоянного напряжения и по крайней мере с одним потребителем. В качестве разъема могут быть использованы легко стыкуемые-расстыкуемые серийные соединители типа СНЦ, ОНЦ, либо иные, применяемые в конкретном летательном аппарате.
Контакты электрического разъема 1 соединителя-разветвителя электрических цепей летательного аппарата могут быть выбраны в виде штырей, тогда контакты разъема ответной части электрического разъема 4 должны быть выполнены в виде гнезд. Также контакты электрического разъема 1, контактирующие с ответной частью электрического разъема 4, могут быть выбраны в виде гнезд, тогда контакты ответной части электрического разъема 4 должны быть в виде штырей. С контактами ответной части электрического разъема 4 соединены по крайней мере два проводника, выполненные, например, в виде проводов, связывающие ответную часть электрического разъема 4, по крайней мере, с одним источником постоянного напряжения и по крайней мере с одним потребителем. Суммарно источников постоянного напряжения и потребителей может быть количество, меньшее или равное количеству контактов электрического разъема 1.
Предлагаемое устройство используют для организации шин электропитания ракеты. В этом случае ответная часть электрического разъема 4 соединена проводами, например, с источником постоянного напряжения 27 В носителя - самолета 6 (или корабля), с бортовым источником постоянного напряжения 27 В летательного аппарата (бортовой батареей 7) и с каждым потребителем электроэнергии (автопилотом 8, электроприводом 9, головкой самонаведения 10 и другими).
Также применение данного устройства позволяет получить одинаковый потенциал на всех контактах ответной части электрического разъема 4 и комплектующих агрегатах, что повышает надежность работы агрегатов и достоверность анализа телеметрической информации. Размеры и вес соединителя-разветвителя электрических цепей летательного аппарата минимальны и практически равны размерам и весу электрического разъема 1 и ответной части электрического разъема 4, т.к. плоский проводник 2 (или печатная плата) надет на хвостовые части электрического разъема 3. Применение предлагаемого устройства повышает надежность работы при больших токах и позволяет избежать перегрева замыкателя 2 (плоского проводника или печатной платы). В предлагаемом устройстве также может быть использована печатная плата с требуемой схемой соединения контактов.
С помощью предлагаемого устройства можно производить поиск неисправности в летательном аппарате. Отстыковав соединитель-разветвитель электрических цепей летательного аппарата, можно локализовать неисправность или подключить отдельно соответствующий потребитель энергии. Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет повысить надежность и упростить технологию сборки и отладки летательного аппарата, в частности беспилотного летательного аппарата.
Рассмотрим работу соединителя-разветвителя электрических цепей на примере работы одного из вариантов устройства, представленного на фиг.2.
Подключают электрический разъем 1 с расположенным на его хвостовых частях 3 замыкателем 2 к ответной части электрического разъема 4. Ответная часть электрического разъема 4 соединена с источниками напряжения: генератором 5, бортовой сетью самолета 6 и батареей 7, и, а также с потребителями: автопилотом 8, электроприводом 9 и головкой самонаведения 10. На ответную часть электрического разъема 4 подают напряжение от бортовой сети самолета 6 и с помощью соединителя-разветвителя электрических цепей передают к автопилоту 8, электроприводу 9 и к головке самонаведения 10, а в случае необходимости, к высотомеру и к другим пользователям. В полете беспилотного летательного аппарата на соединитель-разветвитель электрических цепей подают напряжение от генератора 5 или от батареи 7 и также передают к автопилоту 8, электроприводу 9 и головке самонаведения 10. Таким образом, соединитель-разветвитель электрических цепей обеспечивает подачу постоянного напряжения требуемой величины к автопилоту 8, электроприводу 9 и головке самонаведения 10 от различных источников напряжения.
Поиск неисправностей в летательном аппарате проводят, отсоединив соединитель-разветвитель электрических цепей и проверяя контакты ответной части разъема 4 в соответствии с электрической схемой.
Предлагаемое изобретение осуществляет распределение питающих напряжений к блокам летательного аппарата и обеспечивает надежную работу при больших токах потребления, и высоких температурах и вибрационных перегрузках, а также позволяет проводить проверку правильности подачи напряжения на блоки летательного аппарата.
Представленные чертежи и описание устройства позволяют, используя существующую элементную базу, изготовить устройство промышленным способом, что характеризует предлагаемое изобретение как промышленно применимое.