Пристрій для викидання корисного навантаження

Реферат: Пристрій для викидання корисного навантаження з літального апарата, що складається з закріпленого на літальному апараті транспортно-пускового контейнера з вікном з боку заднього торця та прикріплених до контейнера елементів викидання й фіксації корисного навантаження, причому транспортно-пусковий контейнер містить пускову трубу, що з'єднана з фланцем кріплення контейнера до корпусу літального апарата та днищем, в якому розміщено піротехнічне джерело газу високого тиску, що сполучається з виконаними в днищі газовою камерою та циліндричним отвором, в який встановлено оснащений гумовими ущільненнями шток поршня, на корпусі якого розміщені фторопластові кільця, а корпус поршня вперто в корисне навантаження, що зафіксовано в контейнері кришкою, яка закріплена на циліндричній частині фланця пускової труби за допомогою кулькового замка, що складається з корпусу, в який встановлено піропатрон, та кульок, причому корпус кулькового замка з'єднаний з циліндричною частиною фланця зрізними гвинтами, а всередині пускової труби встановлені упори та сегменти, які притиснуті пружинами до її внутрішньої поверхні, та пов'язані з корисним навантаженням, вкрученим в корпус сегментів фіксаторами, які вперто в канавку, виконану на корпусі корисного навантаження, причому розміщена в днищі пускового контейнера газова камера виконана циліндричною, з встановленою в торці різьбовою кришкою, а поршень містить виступ з конічною поверхнею, причому на упорах, в які впирається поршень, виконано внутрішню конічну поверхню та проточування, а в корпусі кулькового замка розміщені ущільнюючі кільця та обмежуюча втулка, причому корпус фіксуючих корисне навантаження сегментів виконано з фторопласту з встановленими в них сталевими різьбовими втулками з фіксаторами та пружинами, а між корпусом кулькового замка та кришкою розміщено гумове ущільнення. UA 120488 U (12) UA 120488 U UA 120488 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до авіації, ракетної техніки, зокрема до пристроїв для викидання або відчеплення корисного навантаження в польоті. Відомий пристрій для викидання корисного навантаження з літального апарата (патент РФ № 2532976, МПК B64D 1/00). Пристрій складається з повздовжнього транспортно-пускового контейнера, закріпленого на елементах конструкції вздовж корпусу літального апарата. Контейнер забезпечений вікном з боку заднього торця для проходу корисного навантаження. Корисне навантаження розташоване на, принаймні, двох напрямних з утворенням пневмокамери в передній частині порожнини контейнера. Корисне навантаження прикріплене до контейнера пристроєм кріплення, виконаним з можливістю розфіксації. Система розфіксації кріплення включає джерело високого тиску з пусковим пристроєм, оснащеним електрокерованим приводом, і систему управління скиданням. Пристрій забезпечений, принаймні, одним джерелом високотемпературного газу. Недоліками приведеного вище пристрою є мала ефективність використання високотемпературного газу через негерметичність пневмокамери, яка викликана відсутністю ущільнень між корисним навантаженням та транспортно-пусковим контейнером, що приводить до необхідності підвищення тиску газу для досягнення заданої швидкості викидання корисного навантаження, негерметичність розміщення корисного навантаження в контейнері через відсутність кришки. Найближчим за технічним рішенням до запропонованого авторами пристрою є пристрій для скидання корисного навантаження (патент України на корисну модель №111246, МПК B64D 1/00, F41F 3/077, F41F 3/042). Пристрій складається з закріпленого на елементах конструкції літального апарата транспортно-пускового контейнера, який містить вікно з боку заднього торця для проходу корисного навантаження, та прикріплених до контейнера елементів викидання та фіксації корисного навантаження, причому транспортно-пусковий контейнер містить пускову трубу, що з'єднана з фланцем кріплення контейнера до корпусу літального апарата та днищем, в якому розміщено піротехнічне джерело газу високого тиску, що сполучається з виконаними в днищі газовою камерою та циліндричним отвором, в який встановлено оснащений гумовими ущільненнями шток поршня, на корпусі якого розміщені фторопластові кільця, причому корпус поршня вперто в корисне навантаження, що зафіксоване в контейнері кришкою, яка закріплена на циліндричній частині фланця пускової труби за допомогою кулькового замка, що складається з корпусу, в який встановлено піропатрон, та кульок, причому корпус кулькового замка з'єднаний з циліндричною частиною фланця зрізними гвинтами, а в середині пускової труби встановлені упори та сегменти, які притиснуті пружинами до внутрішньої поверхні, та пов'язані з корисним навантаженням вкрученими в корпуси сегментів фіксаторами, які вперто в канавку, виконану на корпусі корисного навантаження. Недоліками приведеного вище пристрою є: - недостатня ефективність роботи кулькового замка, яка викликана негерметичністю його газової камери через відсутність ущільнень між корпусом кулькового замка та фланцем з кришкою, що приводить до необхідності підвищення тиску газу для забезпечення спрацьовування замка; - великий удар, що передається на корпус контейнера від поршня під час його впирання в упор; відсутність фіксації поршня після виштовхування корисного навантаження, що приведе до переміщень поршня в польоті та руйнування конструкції; - неможливість використання більш потужних джерел газу високого тиску для збільшення швидкості викидання корисного навантаження; велика сила тертя між сегментами та внутрішньою поверхнею пускової труби, що знижує швидкість викидання корисного навантаження; - негерметичність закріплення пристрою в посадочному місці, що може привести до розгерметизації літального апарата (у випадку розміщенні пристрою всередині літального апарата), що зменшує надійність пристрою викидання в цілому, зменшує швидкість викидання корисного навантаження. Технічна задача, яка вирішується корисною моделлю, що заявляється, полягає в: 1) забезпеченні надійної роботи пристрою за рахунок підвищення надійності роботи кулькового замка, що фіксує кришку на фланці пускової труби, зменшенні удару на корпус пускової труби при впиранні поршня в упор, фіксації поршня після викидання корисного навантаження, забезпеченні можливості використання більш потужних джерел газу, 2) підвищенні швидкості викидання корисного навантаження за рахунок зниження сил тертя між направляючими сегментами та внутрішньою поверхнею пускової труби, забезпеченні герметичності закріплення пристрою в посадочному місці літального апарата. 1 UA 120488 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Суть корисної моделі полягає в тому, що в днищі пускового контейнера виконана циліндрична газова камера, в торці якої встановлена різьбова кришка, що дозволяє регулювати об'єм газової камери відповідно до потужності джерела газу високого тиску, а поршень містить конічний виступ, що заклинюється після відділення корисного навантаження в конічній поверхні упорів, причому на упорах поршня виконано проточування, яке допомагає деформуватися упорам при впиранні поршня, зменшуючи тим самим удар на пускову трубу, а в корпусі кулькового замка розміщені ущільнюючі кільця та обмежуюча втулка, що герметизують газову камеру кулькового замка, підвищуючи тим самим ефективність та надійність його роботи, корпус фіксуючих корисне навантаження сегментів для зниження сил тертя виконано з фторопласту, в якому встановлені сталеві різьбові втулки з фіксаторами та пружинами, а між корпусом кулькового замка та кришкою розміщено гумове ущільнення для забезпечення герметичності літального апарата. Відмітними суттєвими ознаками запропонованого пристрою є: - газова камера виконана циліндричною, - встановлення різьбової кришки в торці газової камери, - наявність конічного виступу в поршні, - виконання проточування в упорах, - наявність ущільнень та упорної втулки в конструкції кулькового замка, - виконання корпусів сегментів, що фіксують корисне навантаження, з фторопласту, - розміщення гумового ущільнення посадочного місця між корпусом кулькового замка та кришкою. Наведені вище ознаки забезпечують ефективну роботу кулькового замка, зменшення удару на корпус контейнера від поршня під час його впирання в упор, надійну фіксацію поршня після виштовхування корисного навантаження, можливість використання більш потужних джерел газу високого тиску, зменшення сили тертя між сегментами та внутрішньою поверхнею пускової труби, герметичність закріплення пристрою в посадочному місці на літальному апараті. Таким чином сукупність відомих суттєвих ознак: розміщення корисного навантаження в пусковому контейнері, що містить пускову трубу з прикріпленими фланцем та днищем, яка споряджена джерелом газу високого тиску та кришкою, що фіксується кульковим замком, наявність в контейнері поршня, направляючих сегментів та нових відмітних ознак корисної моделі забезпечує надійну фіксацію кришки на фланці пускової труби, зменшення удару на корпус пускової труби при впиранні поршня в упор, і надійну фіксацію поршня після викидання корисного навантаження. Для пояснення роботи пристрою додані креслення, на яких зображено: Фіг. 1 - пристрій викидання корисного навантаження до відокремлення корисного навантаження; Фіг. 2 - фрагмент пристрою викидання корисного навантаження після відокремлення корисного навантаження; Фіг. 3 - вигляд А (Фіг. 1) на кришку; Фіг. 4 - переріз Б-Б (Фіг. 3) за місцем встановлення зрізних гвинтів; Фіг. 5 - виносний елемент В (Фіг. 1) за місцем розміщення кулькового замка; Фіг. 6 - виносний елемент Г (Фіг. 1) за місцем розміщення направляючих сегментів. Пристрій викидання корисного навантаження містить транспортно-пусковий контейнер 1, що складається з пускової труби 2, з'єднаних з нею різьбою днища 3, та фланця 4, за допомогою якого пристрій закріплено болтами до елементів конструкції літального апарата (Фіг. 1). В днищі 3 розміщене піротехнічне джерело газу високого тиску 5, що сполучено з газовою камерою Д та циліндричним отвором Е (Фіг.1, 2). В торці газової камери Д знаходиться різьбова заглушка 6, що служить для забезпечення виконання необхідного об'єму газової камери та можливості його регулювання в залежності від потужності джерела газу високого тиску, зменшуючи або збільшуючи розмір И. В циліндричний отвір Е встановлено шток 7 поршня 8. Для запобігання виходу газів на штоку 7 поршня 8 встановлені ущільнення 9, а для зменшення тертя між корпусом поршня 8 та внутрішніми стінками пускової труби встановлені фторопластові кільця 10. Корисне навантаження 11 утримається в пусковому контейнері 1 за допомогою кришки 12 та гумової прокладки 13, що забезпечують щільне встановлення корисного навантаження в контейнері. Кришка 12 кріпиться на циліндричній частині фланця 4 за допомогою кулькового замка 14, який складається з чотирьох кульок 15, розміщених в отворах К кришки 12, та корпусу 16, що притискає кульки 15 до радіусної канавки М (Фіг. 4, 5) на циліндричній частині фланця 4. В корпус 16 кулькового замка 13 встановлено піропатрон 17, що сполучений з проточуванням П (Фіг. 1,4). Для фіксації корпусу 16 відносно циліндричної частини фланця 4 встановлені зрізні гвинти 18 (Фіг. 4). Для забезпечення герметичності газової камери кулькового замка, що 2 UA 120488 U 5 10 15 20 25 30 35 40 утворюється в проточуванні П, в корпусі 16 виконано канавку Р, в якій встановлено кільцеве гумове ущільнення 19 (Фіг. 5). З іншого боку в проточуванні П корпусу 16 кулькового замка встановлено кільцеве гумове ущільнення 20 та втулку 21, яка фіксує ущільнення 20 в проточуванні П (Фіг. 4, 5). В середині пускової труби 2 розміщені упори 22, що обмежують хід поршня 8 (Фіг. 1, 2). В конструкції упорів 22 виконано проточування С, яке дозволяє деформуватись упорам 22 під час впирання поршня 8, зменшуючи тим самим удар на пускову трубу 2. Упори 22 містять конічну поверхню Т (з кутом біля 4°), в яку впирається та заклинюється конічна поверхня Ю поршня 8 після викидання корисного навантаження. Для підтримки корисного навантаження 11 в радіальному напрямку в польоті, а також при виході корисного навантаження 11 з контейнера між корисним навантаженням 11 та пусковою трубою встановлені направляючі сегменти 23, що містять корпус 24, виконаний для зменшення сил тертя з фторопласту, сталеву втулку 25 та фіксатор 26, який впирається в канавку на корпусі корисного навантаження 11. За допомогою пружин 27 корпус 24 впирається на внутрішню поверхню пускової труби 2 (Фіг. 6). Між кришкою 12 та корпусом кулькового замка 16 встановлено манжету 28 (Фіг. 5), яка забезпечує герметичність встановлення пристрою в посадочному отворі літального апарата. Робота пристрою скидання корисного навантаження відбувається таким чином: в необхідний для відокремлення корисного навантаження 11 час за командою від системи керування подають електричний сигнал на піропатрон 17. Піропатрон 17 продукує газову суміш, що заповнює газову камеру в проточуванні П. Під дією тиску газів від піропатрона 17 втулка 21 притискає кільцеве гумове ущільнення 20 до торця кришки 12, забезпечуючи разом з гумовим ущільненням 19 герметичність газової камери. Далі гвинти 18 зрізуються, корпус 16 рухається в протилежний бік від кришки 12, звільняючи кульки 15. При цьому кришка 12 під дією газів піропатрона відокремлюється від пускового контейнера 1. Далі від системи керування подають електричний сигнал на піротехнічне джерело газу високого тиску 5. Піротехнічне джерело газу високого тиску 5 продукує газову суміш, що заповнює газову камеру Д, та тисне на торець штока 7 поршня 8. Під дією тиску газів поршень 8 разом з корисним навантаженням 11 починає рухатись, набираючи необхідну швидкість. Рух поршня 8 обмежується упорами 22. При впиранні поршня 8 в упори 21 відбувається їх зминання в місці виконання проточування С, що приводить до зменшення удару на пускову трубу. Конічна поверхня поршня 8 фіксується в відповідній конічній поверхні упорів 22. Разом з корисним навантаженням 11 рухаються направляючі сегменти 23 з фіксаторами 26. Направляючі сегменти 23 утримують положення корисного навантаження 11 в радіальному напрямку. При виході корисного навантаження 11 з пускового контейнера 1 фторопластові корпуси 24 направляючих сегментів 23 втрачають упор до внутрішньої стінки пускового контейнера 1 і під дією пружин 27 відокремлюються від корисного навантаження, а корисне навантаження 11 продовжує рух з заданою швидкістю. Таким чином вирішується задача забезпечення: - надійної роботи пристрою викидання за рахунок фіксації кришки на фланці пускової труби, зменшення удару на корпус пускової труби при впиранні поршня в упор, фіксації поршня після викидання корисного навантаження, забезпечення можливості використання більш потужних джерел газу, - підвищення швидкості викидання корисного навантаження за рахунок зниження сил тертя між направляючими сегментами та внутрішньою поверхнею пускової труби, забезпечення герметичності закріплення пристрою в посадочному місці літального апарата. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 Пристрій для викидання корисного навантаження з літального апарата, що складається з закріпленого на літальному апараті транспортно-пускового контейнера з вікном з боку заднього торця та прикріплених до контейнера елементів викидання й фіксації корисного навантаження, причому транспортно-пусковий контейнер містить пускову трубу, що з'єднана з фланцем кріплення контейнера до корпусу літального апарата та днищем, в якому розміщено піротехнічне джерело газу високого тиску, що сполучається з виконаними в днищі газовою камерою та циліндричним отвором, в який встановлено оснащений гумовими ущільненнями шток поршня, на корпусі якого розміщені фторопластові кільця, а корпус поршня вперто в корисне навантаження, що зафіксовано в контейнері кришкою, яка закріплена на циліндричній частині фланця пускової труби за допомогою кулькового замка, що складається з корпусу, в який встановлено піропатрон, та кульок, причому корпус кулькового замка з'єднаний з циліндричною частиною фланця зрізними гвинтами, а всередині пускової труби встановлені упори та сегменти, які притиснуті пружинами до її внутрішньої поверхні, та зв'язані з корисним 3 UA 120488 U 5 навантаженням, вкрученим в корпус сегментів фіксаторами, які вперто в канавку, виконану на корпусі корисного навантаження, який відрізняється тим, що розміщена в днищі пускового контейнера газова камера виконана циліндричною, з встановленою в торці різьбовою кришкою, а поршень містить виступ з конічною поверхнею, причому на упорах, в які впирається поршень, виконано внутрішню конічну поверхню та проточування, а в корпусі кулькового замка розміщені ущільнюючі кільця та обмежуюча втулка, причому корпус фіксуючих корисне навантаження сегментів виконано з фторопласту з встановленими в них сталевими різьбовими втулками з фіксаторами та пружинами, а між корпусом кулькового замка та кришкою розміщено гумове ущільнення. 4 UA 120488 U 5 UA 120488 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6