БАРОВРЕМЕННОЙ ЗАТВОР ДЛЯ ВВОДА ПАРАШЮТНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ КАТАПУЛЬТИРОВАНИИ КРЕСЛА С ЛЕТЧИКОМ

Полезная модель относится к авиационной технике и используется в парашютной автоматике для ввода парашютной системы после катапультирования из самолета кресла с летчиком.
При катапультировании на больших высотах вводить в действие парашютную систему сразу нецелесообразно из-за отрицательного воздействия среды - разрежения и минусовой температуры до минус 60°С. Поэтому кресло с летчиком быстро покидает опасную зону со скоростью снижения около 50 м/с до заранее установленной высоты срабатывания затвора порядка 5 км.
При катапультировании на малых высотах вводить парашютную систему мгновенно так же нельзя из-за появления недопустимо больших перегрузок торможения, действующих на летчика. Поэтому вводится временная задержка больше 1 с.
Для этой цели известен парашютный полуавтомат комбинированный типа ППК-У (ППК-1М), содержащий гибкую шпильку включения, часовой механизм, блокировочные рычаги, анероидное устройство и исполнительное устройство в виде вытяжного механизма (см., например, "Полуавтоматы парашютные комбинированные типа ППК-У и ППК-1М", техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Атомиздат, 1972, с.10-21).
К недостаткам этого устройства следует отнести большую погрешность срабатывания по высоте, особенно при воздействии линейных перегрузок. Это объясняется значительным крутящим моментом, передаваемым через рычаги на подвижный центр анероидного узла и возникающим при этом трении. Недостатком также является возможность ложного срабатывания при воздействии ударных нагрузок в узле: ролик силового механизма - сектор часового механизма.
Прототипом является патент №2146211 «Баровременной затвор для ввода парашютной системы при катапультировании кресла с летчиком», который содержит: барометрический узел с блокировочным рычагом, трибосекторный часовой механизм с анкерным колесом и анкерной скобой, кинематически связанные с исполнительным механизмом, имеющим шток, силовую пружину и приводной ролик, который взаимодействует с сектором часового механизма, а также пусковую чеку. Так же он снабжен шариковым замком, расположенным между корпусом и штоком исполнительного механизма, затворная часть которого выполнена в виде штока, связанного с пусковой чекой, а блокирующий рычаг барометрического узла кинематически связан с упорным рычагом, расположенным на оси анкерной скобы.
Еще баровременной затвор снабжен втулкой и связанной с ней гайкой для пиропатрона, а шток исполнительного механизма снабжен накалывающим устройством, расположенным соосно отверстию, выполненному в дне (торце) втулки.
Недостатком данного устройства - ограниченный диапазон скоростей и высот для спасения летчика.
Задача, на решение которой направлено изобретение, это:
- повышение вероятности спасения летчика в более расширенном диапазоне скоростей и высот;
- снижение погрешности срабатывания.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение точности срабатывания баровременного затвора по времени и повышение его надежности.
Технический результат достигается тем, что баровременной затвор для ввода парашютной системы при катапультировании кресла с летчиком, содержащий барометрический узел, блокировочный рычаг и часовой механизм, кинематически связанные с исполнительным механизмом, имеет осевое соосное отверстие для чеки, осевой паз для движения штока и отверстие под шариковый замок.
Технический результат достигается также тем, что цилиндрическая втулка регулируемая и гладкая.
Технический результат достигается также тем, что втулка регулируется металлическими прокладками.
На чертеже изображена кинематическая схема баровременного затвора во взведенном состоянии, где:
1 - барометрический узел;
2 - блокировочный рычаг;
3 - упорный рычаг;
4 - анкерная скоба;
5 - анкерное колесо;
6 - триб;
7 - храповое колесо;
8 - триб;
9 - сектор;
10 - триб;
11 - сектор;
12 - подпружиненная собачка;
13 - приводной ролик;
14 - пусковая чека;
15 - цилиндрическая втулка;
16 - тяга;
17 - прокладки;
18 - шариковой замок;
19 - основание корпуса
20 - регулирующая втулка;
21 - шток;
22 - силовая пружина;
23 - накалывающее устройство;
24 - цилиндрическая втулка;
25 - приемная гайка;
26 - пиропатрон;
27 - капсюль.
Баровременной затвор содержит барометрический узел 1, часовой механизм и исполнительный механизм с пусковой чекой 14, штоком 21, силовой пружиной 22 и накалывающим устройством 23 для пиропатрона 26.
При катапультировании кресла с летчиком пусковая чека 14 разблокирует шариковый замок 18, и приводной ролик 13 под действием силовой пружины 22 продвигается и начинает давить на подпружиненную собачку 12 сектора 11 и приводит в действие часовой механизм.
Если катапультирование произошло на высоте, ниже установленной (запрограммированной на земле), т.е. когда анкертная скоба 4 не была заблокирована рычагом барометрического узла 1, то приводной ролик 13 выходит из зацепления с подпружиненной собачкой 12 (происходит срыв) и шток 21 своим накалывающем устройством 23 бъет по капсюлю 27 и пиропотрон 26 вводит в действие парашютную систему.
Если катапультирование произошло на высоте выше установленной, то часовой механизм заблокируется рычагом 2 до тех пор, пока кресло с летчиком не достигнет необходимой высоты.
В обоих случаях часовой механизм отрабатывает заданное время (запрограммированное на земле), затем происходит срыв приводного ролика 13, в результате шток 21 накалывает капсюлю 27 пиропатрона 26, что приводит к отделению (отстреливанию) кресла от летчика, то есть вводится парашютная система.
Барометрический узел 1 связан с блокировочным рычагом 2, который служит запором упорному рычагу 3, расположенному на оси анкерной скобы 4 часового механизма, состоящего из анкерного колеса 5, триба 6, храпового колеса 7 однонаправленного действия, триба 8, сектора 9, триба 10, сектора 11 и подпружиненной собачки 12, взаимодействующей с приводным роликом 13 исполнительного механизма.
Пусковая чека 14 одним концом, посредством цилиндрической втулки 15, соединена с тягой 16, принадлежащей конструкции кабины самолета, а на другом имеет запорную часть - шток 21, запирающий шариковый замок 18. Замок расположен между регулирующей втулкой 20 и штоком 21 исполнительного механизма. Силовая пружина 22 установлена между неподвижным основанием корпуса 19 и бортиком накалывающего устройства 23, входящего в цилиндрическую втулку 24 соосно отверстию, выполненному в ее торце, закрепленную в основании приемной гайки 25 для пиропатрона 26, имеющего капсюль 27. Пиропатрон является заменяемой частью катапультного кресла.
Работа баровременного затвора происходит при наличии двух условий. Первое условие - когда катапультирование кресла совместно с летчиком происходит на высоте ниже установленной на шкале баровременного затвора.
В этом случае блокировочный рычаг 2 барометрического узла 1 не запирает упорный рычаг 3, поэтому анкерная скоба 4 готова к действию.
При начале катапультирования кресла с летчиком (на первых десяти сантиметрах движения), пусковая чека 14 выдергивается из штока 21 исполнительного механизма. Под действием силовой пружины 22 шток 21 исполнительного механизма выдавливает шариковый замок 18 из паза в регулирующей втулке 20, так как большая часть шарика находилась в штоке 21. При этом ролик 13 давит на подпружиненную собачку 12, в результате чего начинает работать часовой механизм, в составе которого сектор 11 поворачивается по часовой стрелке, ось триба 10 с сектором 9 - против часовой стрелки, ось триба 8 с храповым колесом 7 - по часовой стрелке, ось триба 6 с анкерным колесом 5 - против часовой стрелки.
При вращении каждый зуб анкерного колеса 5 последовательно ударяет во входную и выходную палеты анкерной скобы 4, задавая часовой ритм движения. Одно колебание анкерной скобы соответствует повороту анкерного колеса на один зуб.
Работа часового механизма происходит до момента выхода (срыва) приводного ролика 13 из зацепления с подпружиненной собачкой 12 сектора 11. После чего шток 21 исполнительного устройства своим накалывающим устройством 23 входит в отверстие торца цилиндрической втулки 24 и бъет по капсюлю 27 пиропатрона 26, ввернутого в приемную гайку 25. Пиропа-трон приходит в действие, отделяет катапультное кресло от летчика и вводит парашютную систему.
Второе условие - это когда катапультирование кресла происходит на высоте выше заданной по шкале высот баровременного затвора.
После выхода пусковой чеки из штока 21 исполнительного механизма, часовой механизм не может начать работу из-за того, что анкерная скоба 4 заблокирована блокировочным рычагом 2 барометрического узла 1.
По мере спуска катапультного кресла увеличивается атмосферное давление, мембраны барометрического узла сжимаются и на запрограммированной высоте происходит разблокировка упорного рычага 3. Часовой механизм начинает работать, как было описано выше, до момента освобождения приводного ролика 13 (выхода из зацепления с подпружиненной собакой 12) со штоком 21 исполнительного устройства, который и приводит в действие пиропатрон 26, освобождающий летчика от катапультного кресла.
Заявленный в качестве полезной модели баровременной затвор для ввода парашютной системы при катапультировании кресла с летчиком имеет преимущество в точности срабатывания по времени на 40% по сравнению с прототипом. Достигается это за счет того, что гладкая цилиндрическая втулка точнее регулируется подбором прокладок.