СПАСАЕМЫЙ НАКОПИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 2012 года по МПК G12B9/02 B60R11/00 F16J7/00 

Изобретение относится к области морской техники, а именно к оборудованию подводных движущихся объектов (аппаратов) аварийными средствами выбрасываемых сигнальных устройств, представляет собой спасаемый аварийный самописец и может быть использовано в области ракетной, авиационной и космической техники.

Известен спасаемый накопитель информации (см. патент GB №2228458), содержащий бортовой корпус, устанавливаемый на изделие, помещенную в нем с опорным креплением спасаемую капсулу с накопителем информации, электрически связанным быстроразъемным соединителем с бортовой системой управления, устройство фиксации осевого перемещения спасаемой капсулы в бортовом корпусе, поршневую систему пневмотолкателя с газогенератором, скрепленного со спасаемой капсулой через амортизационный пояс, устройство задействования газогенератора. Эта конструкция выбрана в качестве наиболее близкого аналога по технической сущности и числу совпадающих признаков.

В аварийной ситуации при падении летательного аппарата, в частности в водную среду, блок системы управления посредством импульса датчиков глубины или перегрузки через электрическую связь выдает команду на срабатывание устройства задействования газогенератора системы пневмотолкателя, поршнем которого вдоль бортового корпуса, смонтированного радиально оболочке летательного аппарата, под давлением продуктов сгорания перемещается спасаемая капсула с накопителем информации. Спасаемая капсула своим ходом размыкает быстроразъемный электросоединитель, связывающий накопитель информации с контролируемой аппаратурой, и систему управления на борту, и становится готовой к автономному плаванию для обнаружения поисковыми группами.

К недостаткам такой конструкции можно отнести:

- на спасаемую капсулу действует боковая нагрузка от усилия сопротивления разъединения электрического разъема, что может привести к недопустимым возмущениям, перекосу и заклиниванию;

- система технически сложна в технологии изготовления и при монтаже на изделии, что связано с необходимостью обеспечения собираемости (стыковки) элементов конструкции одновременно по нескольким посадочным местам с несоосными отверстиями (электроразъем, поршневая система, соосное опорное крепление с элементами направления в бортовом контейнере) в условиях ограниченного и труднодоступного пространства на изделии.

Эти обстоятельства увеличивают риск снижения надежности функционирования системы, а также ухудшают как массовые, габаритные, так и динамические характеристики системы выталкивания.

Технической задачей данного изобретения является устранение отмеченных недостатков, то есть конструктивными усовершенствованиями гарантированно обеспечить минимальные энергетические затраты на выброс отделяемого контейнера при жестком ограничении осевого габарита и наружного диаметра бортового корпуса, обусловленных плотностью компоновки на изделии.

Технический результат достигается тем, что в известном спасаемом накопителе информации, содержащем бортовой корпус, спасаемую капсулу с накопителем информации, электрически связанным быстроразъемным соединителем с бортовой системой управления, устройство фиксации осевого перемещения спасаемой капсулы в бортовом корпусе, поршневую систему пневмотолкателя с газогенератором, устройство задействования газогенератора, быстроразъемный соединитель размещен в герметизированной полости пневмотолкателя, образованной его подвижной частью, выполненной за одно целое с донной частью спасаемой капсулы в виде гильзы с центральным отверстием, герметизированным втулкой быстроразъемного соединителя, и ответной неподвижной частью пневмотолкателя на днище бортового корпуса, выступающей в виде полого штока, охватываемого гильзой, через центральное отверстие которого со стороны полости изделия выполнен герметичный ввод электрической связи с бортовой системой управления, при этом полость пневмотолкателя сообщена внутренним каналом, выполненным в днище бортового корпуса, с полостью газогенератора и полостью устройства задействования газогенератора, например пиропатрона.

Выполнение донной части спасаемой капсулы заодно с цилиндрической гильзой, выполняющей функцию поршня пневмотолкателя и дополнительной опорной поверхности при перемещении, улучшает массовые характеристики и, как следствие, снижает потребную энергетическую мощность газогенератора, повышает надежность катапультирования.

Выполнение одного центрального отверстия в оболочке спасаемой капсулы позволяет с наименьшими массовыми показателями удовлетворить условию прочности и устойчивости при воздействии наружного глубинного давления, что также позволяет уменьшить потребную энергетическую мощность газогенератора для выброса спасаемой капсулы и улучшить показатель ее плавучести.

Одновременно при этом заполнение объема полости поршня электрическим соединителем (не уменьшая эффективную площадь, подвергаемую воздействию выталкивающего давления продуктов сгорания) позволяет снизить потребную энергетическую мощность газогенератора.

На чертеже представлен общий вид спасаемого накопителя информации в разрезе.

Накопитель информации 1 (самописец) помещен в спасаемую капсулу 2 сферической формы с опорными выступами 3 на наибольшем наружном диаметре, герметично закрытую крышкой 4, снабженной цилиндрической гильзой 5 с полостью 6, кольцевым упором 7 на наружном диаметре и заканчивающейся торцом 8. Спасаемая капсула 2 смонтирована в цилиндрическом бортовом корпусе 9 на присоединенном к нему днище 10. Бортовой корпус 9 смонтирован радиально оболочке изделия 11 и закреплен посредством фланцевого соединения (крепеж не показан). В центральном отверстии 12 днища 10 герметично установлен направленный внутрь бортового корпуса 9 полый шток 13 с внутренней полостью 14 и наружным кольцевым уступом 15, на который опирается торец 8 гильзы 5.

Гильза 5 через наружный контактный профиль кольцевого упора 7 продольно нагружена упругими силами устройства фиксации, например, в виде жестко соединенного с днищем 10 фланцем цангового кольца 16 с ответными контактными профилями зацепов 17 упругих звеньев 18. Тем самым спасаемая капсула 2 силами упругих звеньев 18 продольно зафиксирована в бортовом корпусе 9.

В центральном отверстии 19 крышки 4, частично занимая объем полости 6, герметично установлена проходная втулка-вилка 20 и жестко закреплена гайкой 21. В гнезде 22 втулки-вилки 20 со стороны внутренней полости 14 штока 13 размещена розетка 23 корпуса электрического соединителя 24, а со стороны крепления гайкой 21 в гнезде 25 установлена розетка 26 электрического кабеля 27 от накопителя информации 1.

Во внутреннюю полость 6 гильзы 5 помещена часть штока 13, в свою очередь, в полости 14 штока 13 по всей длине проходит корпус электрического соединителя 24, герметично установленного в центральном отверстии 28 штока 13 и неподвижно закрепленного гайкой 29 с подсоединением со стороны полости изделия к кабелю системы управления 30.

Через радиальное отверстие 31 полость 14 штока 13 и полость 6 гильзы 5 сообщены с полостью газогенератора 32 с размещенным в ней зарядом твердого топлива 33 и полостью 34 пиропатрона 35. Снаружи спасаемая капсула 2 снабжена имитатором 36 наружной поверхности, уменьшающим гидравлическое сопротивление движущегося изделия 11.

В условиях движения объекта на траектории накопитель информации 1, находясь в спасаемой капсуле 2, принимает и записывает информацию приборов телеметрии с борта изделия 11, система пневмотолкателя спасаемой капсулы 2 находится в ждущем режиме. Глубинное давление прижимает торец 8 гильзы 5 в совокупности со спасаемой капсулой 2 и крышкой 4 к наружному кольцевому уступу 15 штока 13.

При аварийной ситуации по сигналу бортовой системы управления подается импульс тока на срабатывание пиропатрона 35. В результате воспламенения заряда 33 продуктами сгорания заполняется внутреннее пространство полости газогенератора 32, полости 34 пиропатрона 35, канала 31 и полости 14 штока 13 совместно с полостью 6 гильзы 5, тем самым приводится в действие система пневмотолкателя.

По мере выгорания заряда 33 возрастает давление газов, воздействуя на донную часть гильзы 5, роль которой выполняет оболочка крышки 4, тем самым создается переменное продольное усилие выталкивания спасаемой капсулы 2 с присоединенным имитатором 36, вмещающей накопитель 1 с кабелем 27, втулку-вилку 20, скрепленную с крышкой 4 гайкой 21.

С превышением усилия выталкивания над силами сопротивления начинается относительное движение спасаемой капсулы 2 и присоединенных к ней конструктивных элементов с отрывом торца 8 гильзы 5 от уступа 15 дна 10 корпуса 9, жестко скрепленных с изделием 11.

Преодолеваются массовые силы инерции, глубинного давления, гидравлического сопротивления, упругие силы и силы трения элементов конструкции в зонах контакта гильзы 5 с наружной поверхностью штока 13 меньшего диаметра и профилями выступов 7 с зацепами 17 упругих звеньев 18 цангового кольца 16, опорных выступов 3 о поверхность бортового корпуса 9, а также силы трения внутренней поверхности отверстия 22 втулки-вилки 20 о поверхность розетки 23 и их электрических контактов.

По ходу движения спасаемой капсулы 2 совместно с втулкой-вилкой 20 с отверстием 22 прерывается контакт с розеткой 23 быстроразъемного электрического соединителя 24. Дальнейшее продвижение спасаемой капсулы 2 сопровождается сходом торца 8 гильзы 5 со среза торца штока 13 и выходом опорных выступов 3 из контакта с корпусом 9.

После выхода из бортового корпуса 9 спасаемая капсула 2 находится в свободном автономном плавании на поверхности в акватории аварийного затопления изделия и доступна обнаружению службам поисковых групп.

Изобретение позволяет повысить функциональную надежность катапультирования с минимальными энергетическими затратами на выброс спасаемой капсулы с накопителем информации, удовлетворяя условиям жесткого ограничения продольных габаритов и наружного диаметра бортового корпуса, обусловленным плотностью компоновки на изделии.

Патентуемая конструкция спасаемого накопителя информации реализована применительно к действующему макету изделия.

Изобретение относится к области конструктивных элементов приборов. Спасаемый накопитель информации содержит бортовой корпус, спасаемую капсулу с накопителем информации, электрически связанным быстроразъемным соединителем с бортовой системой управления, устройство фиксации осевого перемещения спасаемой капсулы в бортовом корпусе, поршневую систему пневмотолкателя с газогенератором и устройство задействования газогенератора. Быстроразъемный соединитель размещен в герметизированной полости пневмотолкателя, образованной его подвижной частью, выполненной за одно целое с донной частью спасаемой капсулы в виде гильзы с центральным отверстием, герметизированным втулкой быстроразъемного соединителя, и ответной неподвижной частью пневмотолкателя на днище бортового корпуса, выступающей в виде полого штока, охватываемого гильзой, через центральное отверстие которого со стороны полости изделия выполнен герметичный ввод электрической связи с бортовой системой управления. При этом полость пневмотолкателя сообщена внутренним каналом, выполненным в днище бортового корпуса, с полостью газогенератора и полостью устройства задействования газогенератора. Изобретение направлено на ограничение продольных габаритов и наружного диаметра бортового корпуса. 1 ил.

Спасаемый накопитель информации, содержащий бортовой корпус, спасаемую капсулу с накопителем информации, электрически связанным быстроразъемным соединителем с бортовой системой управления, устройство фиксации осевого перемещения спасаемой капсулы в бортовом корпусе, поршневую систему пневмотолкателя с газогенератором, устройство задействования газогенератора, отличающийся тем, что быстроразъемный соединитель размещен в герметизированной полости пневмотолкателя, образованной его подвижной частью, выполненной за одно целое с донной частью спасаемой капсулы в виде гильзы с центральным отверстием, герметизированным втулкой быстроразъемного соединителя, и ответной неподвижной частью пневмотолкателя на днище бортового корпуса, выступающей в виде полого штока, охватываемого гильзой, через центральное отверстие которого со стороны полости изделия выполнен герметичный ввод электрической связи с бортовой системой управления, при этом полость пневмотолкателя сообщена внутренним каналом, выполненным в днище бортового корпуса, с полостью газогенератора и полостью устройства задействования газогенератора, например пиропатрона.