СКЛАДНОЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РУЛЬ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2019 года по МПК F42B10/14 F42B10/20 

Описание изобретения.

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к ракетной технике и касается складываемых аэродинамических поверхностей, механизмов раскрытия и стопорения.

Уровень техники.

Известен механизм раскрытия и стопорения руля (см. патент RU 2458316 C1, МПК F42B 10/14, 2006.01 «Складной руль управляемой ракеты», дата публикации - 10.08.2012), выбранный в данном изобретении в качестве аналога.

Складной руль управляемой ракеты содержит корневую часть руля, поворотную часть руля и механизм раскрытия руля. Корневая часть руля закреплена на выходном валу привода. Поворотная часть руля содержит поперечную глухую прорезь и установлена на двух полуосях, размещенных в корневой части руля перпендикулярно оси выходного вала привода по обе стороны от него. Механизм раскрытия руля содержит взаимодействующий с поворотной частью руля подпружиненный толкатель, расположенный в корневой части руля, имеющий возможность перемещения по оси вала привода. Механизм раскрытия руля дополнительно снабжен источником газа высокого давления для перемещения толкателя при раскрытии руля и поворотным рычагом, кинематически связывающим толкатель и поворотную часть руля, тем самым повышается надежность срабатывания складных рулей.

Недостатком аналога является использование механизма раскрытия руля, выполненного отдельно от механизма фиксации, вследствие чего возникает ударное воздействие и теряется полезный момент, а также возрастает конструктивная сложность и снижается надежность фиксации, что, в свою очередь, требует увеличения толщины корневой части.

Также известен «Механизм раскрытия и стопорения рулей и крыльев» (см. патент RU 2037135 С1, МПК F42B 10/14, МПК F42B 10/48, опубликован 09.06.1995, патент утратил свое действие), наиболее близкий к предлагаемому изобретению и выбранный в качестве прототипа. Механизм, содержащий поворотную и корневую части конструкции, раскрывающую и стопорящую исполнительные части и пружину в качестве механического привода, в котором соединение воедино механизмов раскрытия и фиксации поворотной части руля или крыла позволяет работать синхронно раскрывающим и стопорящим элементам, полностью используя энергию привода и инерцию подвижных частей для раскрытия и стопорения рулей и крыльев, не вызывая их противодействия, при этом обеспечивается компактное размещение механизма в теле конструкции без увеличения ее аэродинамического сопротивления, момента инерции и массы.

Недостатком прототипа является малый момент раскрытия руля, что, в свою очередь, накладывает ограничения на его использование при определенных условиях пуска, требующих большего момента раскрытия.

Раскрытие сущности изобретения.

Технический результат, который устраняет указанные недостатки, заключается в объединении механизмов раскрытия и стопорения поворотной части руля в единый механизм, расположенный компактно в теле конструкции и обеспечивающий ей наилучшие аэродинамические характеристики и минимальный момент инерции относительно оси поворота для раскрытия руля.

Технический результат достигается применением в конструкции механизма перемычки, которая соединяет фиксатор, являющийся стопором поворотной части, и шток, являющийся элементом раскрывающей части механизма.

Совместное поступательное движение фиксатора и серьги обеспечивает синхронную работу раскрывающей и стопорящей частей механизма.

Использование в качестве одного из элементов раскрытия руля источника газа высокого давления совместно с пружиной сжатия позволяет получить значительный раскрывающий момент.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на Фиг. 1 показано размещение механизмов раскрытия и фиксации при раскрытом положении руля, на Фиг. 2 показано поперечное сечение руля при сложенном положении руля и на Фиг. 3 - в раскрытом положении.

Складной аэродинамический руль включает: источник газа высокого давления 1, пружину 2, фиксатор 3, шток 4, ось 5, полуоси 6, серьгу 7, промежуточную ось 8, корневую часть 9, поворотную часть 10, перемычку 11.

В корневой части 9 расположены: источник газа высокого давления 1, пружина сжатия 2, фиксатор 3, связанный со штоком 4 через перемычку 11. Шток 4 соединен с серьгой 7 через ось 5, имеющей паз, равный по ширине половине диаметра оси штока 4. Серьга 7 связана через промежуточную ось 8 с поворотной частью 10. Полуоси 6 являются осью складывания руля.

Осуществление изобретения.

Поворотная часть 10 переходит из сложенного положения в раскрытое, являющееся продолжением корневой части 9. Раскрытие осуществляется крутящим моментом вокруг оси складывания, который создается суммарной силой источника газа высокого давления 1 и пружины сжатия 2, действующей на шток 4 и передающейся на поворотную часть 10 с помощью кривошипно-ползунного механизма (механического привода), образованной серьгой 7, установленной на шарнирах.

Шток 4, двигающийся в процессе раскрытия, поступательно продвигает через перемычку 11 фиксатор 3, серьга 7 проворачивается относительно оси 5, установленной в штоке 4 (см. Фиг 2), срезанная часть диаметра оси 5 проскальзывает в паз серьги 7, позволяя совершить дополнительное поступательное движение фиксатору 3 для стопорения консоли. Пружина сжатия 2 в раскрытом положении консоли 10 обеспечивает поджатие фиксатора 3.

Изобретение относится к области летательных аппаратов, а именно - к складываемым аэродинамическим поверхностям беспилотных летательных аппаратов. Складной аэродинамический руль летательного аппарата содержит соединенные полуосями корневую часть и раскрывающуюся поворотную часть, выполненную с возможностью стопорения, источник газа высокого давления и пружину сжатия, используемые в качестве механического привода и расположенные в корневой части руля. Механизм раскрытия состоит из штока, опирающегося на пружину сжатия и соединенного через ось с серьгой, а также фиксатора для стопорения раскрывающей части, связанного со штоком через перемычку. Серьга шарнирно соединена через промежуточную ось с поворотной частью и имеет выше оси со штоком паз, равный половине диаметра оси штока. Ось штока срезана на половину своего диаметра в месте вращения серьги. Совместное поступательное движение фиксатора и серьги обеспечивает синхронную работу раскрывающей и стопорящей частей механизма. Использование в качестве одного из элементов раскрытии руля источника газа высокого давления совместно с пружиной сжатия позволяет получить значительный раскрывающий момент. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Складной аэродинамический руль летательного аппарата, содержащий соединенные полуосями корневую часть и раскрывающуюся поворотную часть, выполненную с возможностью стопорения, источник газа высокого давления и пружину сжатия, используемые в качестве механического привода и расположенные в корневой части руля, отличающийся тем, что механизм раскрытия состоит из штока, опирающегося на пружину сжатия и соединенного через ось с серьгой, а также фиксатора для стопорения раскрывающей части, связанного со штоком через перемычку, причем серьга шарнирно соединена через промежуточную ось с поворотной частью и имеет выше оси со штоком паз, равный половине диаметра оси штока, а ось штока срезана на половину своего диаметра в месте вращения серьги.

2. Складной аэродинамический руль летательного аппарата по п. 1, отличающийся тем, что большая часть момента раскрытия создается источником газа высокого давления.