Пристрій гальмування об’єктів в атмосфері

1. Устройство торможения объектов в атмосфере, включающее составной вал, втулку, рычаги, лопасти и пружины, отличающееся тем, что вал выполнен состоящим из неподвижной и пере мещаемой в осевом направлении секций, на последней размещена свободно вращающаяся втулка, к которой радиально присоединены подпружиненные поворотные рычаги, связанные с лопастями, при этом продольные оси лопастей перпендикулярны поворотным рычагам и смещены от оси вала. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лопасти выполнены подпружиненными, из упругих тонких пластин. 3. Устройство по пп 1, 2, отличающееся тем, что поворотные рычаги в развернутом положении отклонены от плоскости вращения лопастей на угол, определяющий угол атаки лопастей. Предлагаемое изобретение относится к области устройств аэродинамического торможения в атмосфере и может быть использовано для торможения в плотных слоях атмосферы сверхзвуковых малоразмерных объектов, когда необходимо обеспечить вертикальную посадку с заданными скоростями и угловыми положениями объекта относительно поверхности земли. Из технической литературы [1.2,3] известны различные конструкции работающих в атмосфере тормозных устройств для приземления объектов, летящих со сверхзвуковой скоростью. Обычно применяют аэродинамическое торможение корпусом на сверхзвуковых скоростях и каскад парашютных систем, начиная с близких к дозвуковым скоростей. Известны также роторные системы с жесткими или гибкими надувными лопастями [4,5,6J. Всем этим устройствам присущи существенные недостатки, а именно: сложность конструкции, обусловленная наличием множества механизмов и узлов, функционально и кинематически связанных в одну систему и, следовательно, значительные вес и габариты; необходимость иметь на борту командное устройство, последовательно выдающую ряд команд на задействование систем, что неосуществимо на малоразмерных объектах. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству, который взят за прототип, являются широко известная конструкция ротора вертолета, работающего на режиме самовращения при вертикальном снижении [4]. Общими признаками прототипа и предполагаемого изобретения является ротор, включающий лопасти, шарнирно прикрепленные к втулке, и втулка. Несмотря на высокую эффективность вышеназванных роторных систем в качестве тормозных устройств на дозвуковых скоростях им присущи общие для всех рассмотренных выше устройств недостатки - проблематичность раскрытия ротора в рабочее положение при больших скоростных напорах, сложность конструкции, неприемлемые вес и габариты, необходимость выдачи ряда последовательных команд при задействовании. В основу изобретения поставлена задача создания одноступенчатого устройства аэродинамического торможения малогабаритного объекта, вступающей в работу при сверхзвуковых скоростях и больших скоростных напорах, эффективной при дозвуковых скоростях и малых скоростных напорах и не требующей системы управления. Поставленная задача решается тем, что тормозное устройство выполнено в виде свободно вращающегося на составном валу ротора, включающего втулку, поворотные рычаги, гибкие лопасти и пружины. Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются наличие (24) 15.10.2001 (46) 15 10.2001, Бюл. № 9, 2001 р. (72) Лепескін Ігор Борисович, Сідельников Леонід Павлович, (73) ДЕРЖАВНЕ КОНСТРУКТОРСЬКЕ БЮРО "ПІВДЕННЕ" (56) US 4162053, 24.07.1979. СМ О «г SI СО см см ,*ъ рычаге 5 и упирающейся другим концом ш лопасть 7. На соприкасающиеся поверхности втулки 4 і? удлинителя 3 нанесен антифрикционный мате* риал. Возможна установка подшипника игэчения. Сборку устройства торможения при установ ке на объект осуществляют следующим образом. На подвижную секцию вала 3 устанавливают втулку 4 и собирают на ней поворотные рычаги 5 с пружинами 6,8 и лопастями 7. Затем на неподвижную секцию вала і надевают пружину 2 и перемещаемую секцию вала 3 в сборе с втулкой 4, поворотными рычагами 5, лопастями 7 и пружинами 6 и 8, При этом поворотные рычаги 5 и лопасти 7 под действием пружин 6 и 8 соответственно принимают положение, соответствующее рабочему положению при отсутствии скоростного напора. Для складывания устройства при сборке объекта поворотные рычаги 5 с лопастями 7 поворачиваются в положение параллельно оси вала 1, затем лопасти 7 сворачиваются в цилиндр, в центре которого расположен вал 1. Диаметр этого цилиндра несколько меньше внутреннего отверстия в детали 9, закрепленной в корпусе объекта. После этого, сжимая пружины 2, цилиндр в сжатом состоянии вводят в отверстие в детали 9 и отпускают. За счет упругости лопастей цилиндр фиксируется в детали 9 в радиальном направлении. Затем устанавливают заднюю крышку объекта 10. Работа устройства аэродинамического торможения сверхзвуковых малоразмерных объектов, требующих на небольших высотах близких к вертикальным углов снижения и относительно небольших скоростей полета, осуществляется следующим образом. После сброса крышки 10 на сверхзвуковых скоростях, при больших скоростных напорах (средствами, не относящимися к предлагаемому изобретению) под действием пружины 2 перемещаются секция вала 3 с втулкой 4, поворотными рычагами 5, лопастями 7, пружинами 6 и 8 выдвигается из детали 10, лопасти 7 высвобождаются и под действием собственной упругости и пружины 8 стремятся распрямиться, а поворотные рычаги 5 - занять рабочее положение. Упругость лопастей 7 пружин 6 и 8 выбрана из условий максимального раскрытия при относительно небольших дозвуковых скоростях, а при сверхзвуковых скоростях и больших скоростных напорах лопасти будут изгибаться, не создавая большого сопротивления, лишь частично притормаживая и стабилизируя объект. На этом этапе торможение в основном за счет сопротивления корпуса объекта. По мере уменьшения скорости объекта лопасти 7 будут последовательно занимать положения, приведенные на фиг. 2 пунктира*! За счет смещения продольной оси изогнуты* лопасіей 7 относительно веля 1 возникает вращающий момент, лопасти 7 со втулкой 4 начнут вращаться, что увеличивает силу торможения по сравнению с неподвижными лопастями в потоке, а теше с лопастями, жестко соединенными с объектам (за счет меньшего шэмента инерции свободного ротора - втулки 4 и лопастей 7). Дополнительнее сопротивление создается также за счет подъемной силы, создаваемой лопастями 7, установленными на угол атаки при отклонении поэоpowsw рычагов 5 от плоскости вращения лопастей S нг некоторый угол. Параметры элементов устройства выбираются т условия обеспечения необходимой скорости и углового положения при встрече с землей. Предложенное устройство характеризуется простотой, одна и гч же система работает на сверхзвуковых и дозвуковых скоростях при одноразовом введении в дейстг*«з, © процессе торможения обеспечивается &г®>шпиэация продольной оси объекта за счет вращвн> л лопастей. За счет изгиба упругих лопастей при нерасчетных величинах скоростного потока и, следовательно, уменьшения нагрузок на лопасти до приемлемых величин, разработано одноступенчатое устройство торможения и стабилизации сверхзвуковых объектов, допускающее ввод в работу при больших скоростных напорах, характеризующееся эффективностью торможения, простотой конструкции, высокой надежностью, малыми весом и габаритами, не требующее сложной системы управления. Л/Х/Х/ ' / / /VI >5>»»ш»> 22347 9 \ 22347 Фиг. 5 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна,101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03 1 УКРАЇНА UA (11)22347 (із) С 2 (51) 7 B64G1/62 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНО) ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) ПРИСТРІЙ ГАЛЬМУВАННЯ ОБ'ЄКТІВ В АТМОСФЕРІ (21)97030918 (22)04 03 1997 (24)15 10 2001 (46) 15 10 2001, Бюл № 9, 2001 р (72) Лепескін Ігор Борисович, Сідельников Леонід Павлович, (73) ДЕРЖАВНЕ КОНСТРУКТОРСЬКЕ БЮРО "ПІВДЕННЕ" (56) US 4162053, 24.07.1979. (57) 1 Устройство торможения объектов в атмосфере, включающее составной вал, втулку, рычаги, лопасти и пружины, отличающееся тем, что вал выполнен состоящим из неподвижной и пере мещаемой в осевом направлении секций, на последней размещена свободно вращающаяся втулка, к которой радиально присоединены подпружиненные поворотные рычаги, связанные с лопастями, при этом продольные оси лопастей перпендикулярны поворотным рычагам и смещены от оси вала 2 Устройство по п 1, отличающееся тем, что лопасти выполнены подпружиненными, из упругих тонких пластин 3 Устройство по пп 1, 2, отличающееся тем, что поворотные рычаги в развернутом положении отклонены от плоскости вращения лопастей на угол, определяющий угол атаки лопастей. Предлагаемое изобретение относится к области устройств аэродинамического торможения в атмосфере и может быть использовано для торможения в плотных слоях атмосферы сверхзвуковых малоразмерных объектов, когда необходимо обеспечить вертикальную посадку с заданными скоростями и угловыми положениями объекта относительно поверхности земли. Из технической литературы [1,2,3] известны различные конструкции работающих в атмосфере тормозных устройств для приземления объектов, летящих со сверхзвуковой скоростью Обычно применяют аэродинамическое торможение корпусом на сверхзвуковых скоростях и каскад парашютных систем, начиная с близких к дозвуковым скоростей. Известны также роторные системы с жесткими или гибкими надувными лопастями [4,5,6] Всем этим устройствам присущи существенные недостатки, а именно: сложность конструк* ции, обусловленная наличием множества меха* низмов и узлов, функционально и кинематически связанных в одну систему и, следовательно, значительные вес и габариты, необходимость иметь на борту командное устройство, последовательно выдающую ряд команд на задействование систем, что неосуществимо на малоразмерных объектах Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству, который взят за прототип, являются широко известная конструкция ротора вертолета, работающего на режиме самовращения при вертикальном снижении [4]. Общими признаками прототипа и предполагаемого изобретения является ротор, включающий лопасти, шарнирно прикрепленные к втулке, и втулка Несмотря на высокую эффективность вышеназванных роторных систем в качестве тормозных устройств на дозвуковых скоростях им присущи общие для всех рассмотренных выше устройств недостатки - проблематичность раскрытия ротора в рабочее положение при больших скоростных напорах, сложность конструкции, неприемлемые вес и габариты, необходимость выдачи ряда последовательных команд при задействовании В основу изобретения поставлена задача создания одноступенчатого устройства аэродинамического торможения малогабаритного объекта, вступающей в работу при сверхзвуковых скоростях и больших скоростных напорах, эффективной при дозвуковых скоростях и малых скоростных напорах и не требующей системы управления. Поставленная задача решается тем, что тормозное устройство выполнено в виде свободно вращающегося на составном валу ротора, включающего втулку, поворотные рычаги, гибкие лопасти и пружины. Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются наличие см О 5 СО СМ см >>>>>>> 9 іюгг 22347 6 22347 Фиг. 5 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 I