СКЛАДНОЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ ОРГАН Российский патент 2003 года по МПК F42B10/14 

Изобретение относится к летательной технике, а именно к управляемым снарядам.

Известны складные аэродинамические органы управления, т.е. рули или стабилизаторы, складывающиеся на боковую поверхность снаряда, например [1]. В этом аналоге лопасти аэродинамического стабилизатора складываются по цилиндрической образующей корпуса снаряда с разворотом на 90^o. Основным недостатком данного устройства является то, что лопасти должны удерживаться в сложенном положении стенками контейнера, в котором помещен снаряд или специальным стопорящим элементом, от которого лопасть освобождается в момент старта. Это делает невозможным применение данного устройства в артиллерийских управляемых снарядах, когда в качестве пусковой направляющей применяется ствол орудийной установки.

Известно складное аэродинамическое устройство [2], принятое за прототип, в котором лопасти складываются вперед, по ходу снаряда, раскрываются и фиксируются под действием пружин. Так как лопасти постоянно подпружинены, это устройство снабжено предохранительным штифтом, фиксирующим лопасть в сложенном положении и срабатывающим от действия стартовых перегрузок, что непригодно для управляемых артиллерийских снарядов без дополнительных устройств предохранения лопастей при движении в канале ствола в момент старта. В сложенном положении данное устройство выступает за калибр снаряда, что также непригодно для артиллерийских снарядов.

Задачей данного изобретения является повышение эксплуатационных возможностей складного аэродинамического органа управления управляемого снаряда путем обеспечения возможности фиксации лопастей последнего в сложенном положении до выхода снаряда из пусковой установки без дополнительных или специальных устройств, поворота лопастей вокруг вертикальной оси, а также надежной фиксации в раскрытом состоянии.

Это достигается тем, что в складном аэродинамическом устройстве управляемого снаряда, содержащем лопасти, каждая из которых укреплена на оси перпендикулярно осевой снаряда, цилиндрические пружины, при этом каждая лопасть укреплена в пазу поворотной стойки, выполненной в виде цапфы, укрепленной в подшипнике и связанной через промежуточную ось с другой стойкой, причем пружины установлены по обе стороны стойки на опорных штифтах, перпендикулярно оси складывания лопасти, при этом оси пружин расположены между осью складывания лопасти и осевой снаряда в сложенном положении лопасти с возможностью пересечения оси складывания лопасти при переходе последней в раскрытое положение, причем один опорный штифт укреплен неподвижно на стойке, а другой - в радиальном, по отношению к оси складывания, пазу лопасти, при этом поверхность стойки, соприкасающаяся с этим штифтом, выполнена в виде кулачка с уступом, совпадающим с пазом лопасти при раскрытом ее положении, причем для обеспечения безлюфтовой фиксации, паз в лопасти выполнен с изломом 6-20^o, или ближняя к кулачку грань уступа стойки выполнена с изломом 6-20^o, а каждая лопасть снабжена толкателем, связанным с импульсным пороховым приводом.

На фиг.1 изображен общий вид складного аэродинамического органа, а именно руля управления; на фиг.2-3 - лопасть руля в сложенном положении; на фиг.4-5 - лопасть в раскрытом положении.

Предлагаемое устройство состоит из поворотной стойки 1, выполненной в виде цапфы, установленной в подшипнике 2 корпуса 3 и жестко соединенной осью 4 с противоположной стойкой. На каждой стойке в пазу закреплена на оси 5 лопасть 6, а также опорный под пружины штифт 7. В лопасти выполнен радиальный по отношению к оси 5 паз, в котором расположен подвижный опорный штифт 8. По обе стороны стойки на опорных штифтах 7 и 8 установлены цилиндрические пружины 9. Поверхность стойки, соприкасающаяся с подвижным штифтом 8, выполнена в виде цилиндрического кулачка с уступом 10, совпадающим с пазом лопасти в раскрытом ее положении. Опорные штифты 7 и 8 установлены так, что в сложенном положении лопасти, осевые линии пружин расположены между осевой линией снаряда и осью 5 складывания лопасти, т.е. создается момент сил? направленный на складывание лопасти руля внутрь отсека. Но при раскрытии лопасти осевые линии пружин пересекают ее ось вращения, т.е. момент сил действует на раскрытие лопасти. Для безлюфтовой фиксации лопасти штифтом 8, паз в лопасти или передняя, ближняя к кулачку, грань уступа выполнена с изломом 6-20^o. Для раскрытия лопастей из отсека снаряда предназначен толкатель 11 связанный, например, с импульсным пороховым приводом (не показан).

Принцип действия. Когда лопасть 6 находится в сложенном положении (фиг. 2,3), осевые линии пружин находятся ниже оси складывания 5 лопасти и, вследствие этого, пружины 9 через опорный штифт 8 прилагают к лопасти момент сил, направленный на складывание последней внутрь отсека, и удерживают ее в сложенном положении. После старта снаряда и выхода его из любого пускового устройства дается команда на раскрытие аэродинамических органов управления, срабатывает пороховой привод толкателя 11, последний выталкивает лопасти из отсека снаряда. При раскрытии лопасти происходит обкатывание штифта 8 по кулачку стойки, осевые линии пружин пересекают ось вращения лопасти и пружины начинают действовать в сторону раскрытия лопасти. В момент прихода лопасти на упор происходит западание штифта 8 в уступ 10 на стойке и происходит фиксация лопасти в раскрытом положении. В случае необходимости обеспечения безлюфтовой фиксации лопасти, поверхности уступа 10 и паза в лопасти, взаимодействующие со штифтом 8 должны образовывать клин. Для этого, паз в лопасти (фиг.4а) выполняется с изломом величиной 6-20^o от вертикали (отклонение в сторону складывания) или, ближняя к кулачку грань уступа (фиг.4б) выполнена также с изломом в виде двугранного угла той же величины. Излом одной из поверхностей, взаимодействующих с фиксирующим штифтом, необходим для повышения надежности фиксации. В случае энергичного раскрытия лопасти происходит отскок последней, на фиксирующий штифт действуют большие выдавливающие силы (при углах заклинивания более 6^o, согласно расчетам, выдавливающие силы становятся больше сил трения), следовательно, усилий пружин может быть недостаточным для удержания штифта на дне уступа. Поэтому для использования больших углов заклинивания, как более технологичных в производстве и менее критичным к допускам, поверхность заклинивания делается с изломом. Тогда при возможном обратном ходе лопасти после отскока и выдавливании штифта угол заклинивания для штифта 8 в месте излома исчезает (фиг.5а,б), лопасть останавливается и под действием пружин, а также набегающего потока воздуха, возвращается в штатное раскрытое положение (фиг.4).

Таким образом, предлагаемое устройство, по сравнению с прототипом, позволяет раскрывать лопасти аэродинамических органов управления в любое необходимое по условиям эксплуатации время, не требует дополнительных элементов крепления лопастей в сложенном виде, может применяться в виде стабилизаторов или рулей управления в без контейнерных изделиях, что увеличивает эксплуатационные возможности предлагаемой конструкции.

Источники информации
[1] Патент США 4323208 от 6.04.82, МКИ⁵ F 42 В 10/14.

[2] Заявка Великобритании 2194838 от 16.03.88. МКИ⁵ F 42 В 10/00. Корпус летательного аппарата.

Изобретение относится к управляемым снарядам. Складной аэродинамический орган управляемого снаряда содержит лопасти, каждая из которых укреплена на оси перпендикулярно осевой линии снаряда и цилиндрические пружины. Каждая лопасть укреплена в пазу поворотной стойки, выполненной в виде цапфы, укрепленной в подшипнике и связанной через промежуточную ось с другой стойкой. Пружины установлены по обе стороны стойки на опорных штифтах, перпендикулярно оси складывания лопасти. Осевые линии пружин расположены между осью складывания лопасти и осевой линией снаряда в сложенном положении лопасти с возможностью пресечения оси складывания лопасти при переходе последней в раскрытое положение. Один опорный штифт укреплен неподвижно на стойке, а другой - в радиальном, по отношению оси складывания, пазу лопасти. При этом поверхность стойки, соприкасающаяся с этим штифтом, выполнена в виде кулачка с уступом, совпадающим с пазом лопасти при раскрытом ее положении. Лопасти снабжены толкателем с импульсным пороховым приводом. Для обеспечения безлюфтовой фиксации раскрытой лопасти паз в лопасти или ближняя к кулачку грань уступа стойки выполнены с изломом 6-20^o. Изобретение увеличивает эксплуатационные возможности и надежность складного аэродинамического органа управляемого снаряда. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Складной аэродинамический орган управляемого снаряда, содержащий лопасти, каждая из которых укреплена на оси перпендикулярно осевой линии снаряда, цилиндрические пружины, отличающийся тем, что каждая лопасть укреплена на оси в пазу поворотной стойки, выполненной в виде цапфы, укрепленной в подшипнике и связанной через промежуточную ось с другой стойкой, пружины установлены по обе стороны стойки на опорных штифтах перпендикулярно оси складывания лопасти, осевые линии пружин расположены между осью складывания лопасти и осевой линией снаряда в сложенном положении лопасти, с возможностью пересечения оси складывания лопасти при переходе последней в раскрытое положение, один опорный штифт укреплен неподвижно на стойке, а другой - в радиальном, по отношению оси складывания, пазу лопасти, при этом поверхность стойки, соприкасающаяся с этим штифтом, выполнена в виде кулачка с уступом, совпадающим с пазом лопасти при раскрытом ее положении, а лопасти снабжены толкателем с импульсным пороховым приводом. 2. Складной аэродинамический орган управляемого снаряда по п. 1, отличающийся тем, что паз в лопасти выполнен с изломом 6-20^o. 3. Складной аэродинамический орган управляемого снаряда по п. 1, отличающийся тем, что ближняя к кулачку грань уступа выполнена с изломом 6-20^o.