УСТРОЙСТВО ВЕРТОЛЕТНОЙ ВНЕШНЕЙ ПОДВЕСКИ ДЛЯ ШВАРТОВКИ БЕСПИЛОТНОГО САМОЛЕТА

Устройство вертолетной внешней подвески для швартовки беспилотного самолета
Заявляемая полезная модель относится к авиационному транспорту и предназначена для обеспечения старта и посадки беспилотных самолетов в местах, где отсутствуют аэродромы.
Известны многочисленные типы действующих и экспериментальных катапульт или взлетных рамп, обеспечивающих старт беспилотных самолетов в условиях отсутствия аэродромов. Однако посадка этих самолетов, как правило, производится с помощью парашюта или вообще не производится, если самолет разового применения, например, крылатая ракета. (Ружицкий Е.И. «Безаэродромная авиация», стр. 53, Оборонгиз, 1959) - [1].
Известна тележка с рампой для самолета Райан Х-13. ([1] - стр. 150-152, Фиг. 134, 135). Обладая возможностью полета в вертикальном положении, самолет Х-13 взлетает и садится с помощью причальной рампы, к которой он швартуется, цепляясь крюком за натянутый трос прицепного устройства на рампе.
Известны вертолетные внешние подвески, оборудованные крюком или замком на конце силового каната подвески, за которые цепляют груз и затем транспортируют по воздуху. Вертолетная внешняя подвеска может использоваться в качестве причального устройства для старта поднятого на высоту беспилотного самолета, а также для его посадки, если конец силового каната внешней подвески оборудовать сцепным узлом для швартовки причаливающихся беспилотных самолетов.
За прототип предлагаемой полезной модели принята грузовая подвеска (патент №2002677, МГЖ В64Д 9/00, В64Д 17/22, опубл. БИ №41-42, 1993), содержащая силовой канат, стропы с узлами крепления к фюзеляжу, электромеханические замки верхний для аварийного отцепа силового каната и нижний для тактического сброса груза, вертлюг-токосъемник и электросистему управления замками.
Такая подвеска, имеющая на конце силового каната электромеханический замок или просто крюк, не может быть использована для сцепления и расцепления с беспилотным самолетом в полете.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении возможности ее применения путем оснащения вертолетной внешней подвески узлом сцепления, к которому для посадки по вертолетному швартуется летящий беспилотный самолет, а для взлета по вертолетному швартуется самолет, стоящий на земле.
Технический результат достигается тем, что в устройстве вертолетной внешней подвески для швартовки беспилотного самолета, содержащей силовой канат, верхний узел крепления к фюзеляжу вертолета и нижний узел на силовом канате, новым является то, что нижний узел представляет собой узел сцепления для швартовки беспилотного самолета, состоящий из треугольной петли с эластичным канатом в основании, концы которого заделаны вместе с эластичными наконечниками в концах двух боковых стержней, другие концы которых соединены шарнирно с корпусом, являющимся вершиной петли и на котором установлена пружина, обеспечивающая натяжение силового каната разводом стержней в стороны, кроме того, к корпусу шарнирно закреплена штанга, соединяющая шарнирно другим своим концом петлю с силовым канатом для швартовки летящего беспилотного самолета, обеспечивая посадку, а также взлет его с земли по вертолетному.
Сущность полезной модели поясняется на Фиг. 1 - Фиг. 3, где:
Фиг. 1 - Вертолет с внешней подвеской в процессе сцепления с беспилотным самолетом.
Фиг. 2 - Сцепной узел внешней подвески (Б на Фиг. 1).
Фиг. 3 - Вид сбоку (А на Фиг. 1) на сцепное устройство.
Здесь:
1 - Вертолет с внешней подвеской.
2 - Беспилотный самолет.
3 - Силовой канат внешней подвески.
4 - Штанга узла сцепления внешней подвески.
5 - Корпус узла сцепления внешней подвески.
6 - Стержни узла сцепления внешней подвески.
7 - Канат узла сцепления внешней подвески.
8 - Наконечник узла сцепления внешней подвески.
9 - Пружина узла сцепления внешней подвески.
10 - Пилон беспилотного самолета.
11 - Крюк на пилоне.
12 - Телекамера в крюке.
На фиг. 1 представлен вертолет 1 с устройством внешней подвески в полете и беспилотный самолет 2, которые находятся в процессе швартовки (зацепления). На фиг. 2 показан узел сцепления внешней подвески, закрепленный на конце силового каната 3 (вид Б, фиг. 1), состоящий из штанги 4, корпуса 5, стержней 6, в концы которых заделаны концы полиамидного каната 7. Стержни 6 под действием пластинчатой пружины 9, могут поворачиваться вокруг болтов крепления их проушин к корпусу 5. Для увеличения радиуса изгиба каната 7 при его натяжении пружиной 9 на выходе из стержней 6 на канат и стержни установлены эластичные наконечники 8. На фиг. 3 изображено начало процесса сцепления в полете петли внешней подвески и узла сцепления самолета (А, фиг. 1), состоящего из крюка 11, закрепленного на пилоне 10. В корпусе крюка 11 размещена телекамера 12. Штанга 4, будучи подвешенной в верхней точке к концу каната 3, в полете под действием своего веса и веса корпуса 5 всегда находится в вертикальной плоскости и ориентирует плоскость треугольной петли перпендикулярно к этой плоскости, а силы аэродинамического сопротивления стержней 6 и каната 7 создают наклон ее к горизонтальной плоскости. Треугольная форма сцепного узла обеспечивает стабильное положение петли в полете за счет стреловидного положения боковых стержней, обеспечивающих путевую устойчивость аналогично устойчивости, которая создается стреловидными крыльями самолета. На режиме висения вертолета штанга и плоскость петли находятся в вертикальной плоскости.
Технология применения заявленного устройства вертолетной внешней подвески для швартовки беспилотного самолета состоит в следующем:
Сверху на фюзеляже беспилотного самолета 2 по оси симметрии над центром массы должен быть установлен пилон 10 с крюком 11. Вертолет 1 помимо внешней подвески 3 может содержать оборудованное место для оператора, управляющего с помощью приемо-передатчика САУ (система автоматического управления) беспилотного самолета.
Перед стартом беспилотный самолет 2 и канат 3 внешней подвески должны быть расположены на площадке впереди с левого борта вертолета со стороны командира экипажа. Петля подвески должна быть надета на пилон 10 с расположением середины каната 7 по передней кромке пилона, а штанги 4 сзади пилона. Взлетая, вертолет удерживает канат 3 сзади пилона 10, что обеспечивает скольжение каната 7 по передней кромке пилона и заход его в паз крюка 11, после чего петля вытянется в одну линию. Этот момент зацепления просматривается наземным персоналом и оператором, которые дают сигнал на продолжение подъема вертолета до расчетной высоты, но уже с висящим на крюке 11 самолетом. Этот набор высоты происходит с увеличением скорости горизонтального полета вертолета до взлетной скорости самолета. В этот же период, когда самолет начал ориентироваться по воздушному потоку, оператор дает команду САУ беспилотного самолета на запуск двигателей и переход на взлетный режим полета. На взлетной скорости самолет увеличивает высоту полета, что уменьшает давление крюка 11 на канат 7, и под действием пружины 9 стержни 6 раздвигаются, канат 7 спрямляется и выходит из паза крюка 11. Это положение определяется оператором по появлению на мониторе изображения корпуса 5 и штанги 4, что является сигналом для команды САУ самолета на плоский поворот влево до полного удаления его от узла сцепления и переходу к полету по трассе. Посадка самолета начинается с команд САУ самолета снизиться до высоты барражирования вертолета и произвести маневр причаливания, обеспечивающий касание середины (или близкое к ней) каната 7 передней кромки пилона 10 ниже крюка 11, что контролируется оператором по изображению на мониторе корпуса 5 и штанги 4. В этом положении самолет резко снижается, и канат 7, скользя по кромке пилона, заходит в паз крюка 11, рычаги 6 сближаются, и на мониторе исчезают изображения корпуса 5 и штанги 4, что является сигналом для выключения двигателей самолета. После режима торможения, вертолет плавно опускает на землю висящий на петле внешней подвески самолет на землю, и, при необходимости, сам садится рядом, располагая самолет и канат 3 спереди по левому борту.
Заявленное устройство вертолетной внешней подвески в составе вертолета и грузовых беспилотных самолетов может применяться при строительстве различных трубопроводов (трубы могут поставляться непосредственно к месту укладки), при доставке грузов на морские нефтегазодобывающие платформы, в труднодоступные места, а также при мониторинге в подобных регионах. При этом, один и тот же вертолет с заявленным устройством внешней подвески может применяться с разными беспилотными самолетами, являясь для них унифицированным средством старта и посадки. При использовании внешних подвесок таких вертолетов, как Ми-10к, Ми-26, взлетный вес беспилотных самолетов может достигать 10-20 т, а полезная нагрузка порядка 5-10 т, что значительно повышает эффективность применения устройства.