СКЛАДНОЙ РУЛЬ С ФИКСАЦИЕЙ ОТ ПОВОРОТА Российский патент 2020 года по МПК F42B10/16 

Изобретение относится к области летательных аппаратов (ЛА), а именно к устройствам фиксации от поворота сложенного руля беспилотного летательного аппарата (БЛА).

Известно изобретение под названием «Ракета с нормальной аэродинамической схемой» (п. РФ №2524475, МПК F42B 10/14, опубл. 2014 г.), в котором описан складной руль управляемой ракеты. Руль содержит закрепленную на выходном валу привода корневую часть руля, поворотную часть руля, установленную на двух полуосях, размещенных в корневой части руля перпендикулярно оси выходного вала привода по обе стороны от него, и механизм раскрытия руля. Механизм раскрытия руля включает толкатель, расположенный в корневой части руля с возможностью его перемещения по оси вала привода под действием газа высокого давления, и поворотный рычаг. Поворотный рычаг кинематически связывает толкатель и поворотную часть руля.

Данный руль обладает надежной и компактной конструкцией с возможностью арретирования и автоматического разарретирования рулей и обеспечивает сигнализацию о раскрытии рулей.

Однако применение дополнительного устройства для фиксации (арретирования) рулей приводит к снижению надежности расфиксации.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения, выбранным в качестве прототипа, является складной руль ракеты (п. США №2925966, МПК F42B 10/16, опубл. 1960 г.), который содержит корневую и концевую части, соединенные двумя полуосями, установленными в корневой части с возможностью поворота и имеющими вырезы, подпружиненный стопор, установленный в корневой части параллельно оси поворота руля с упором соответствующими вырезами (кулачками) в полуоси и подпружиненный фиксатор, стопор установлен с возможностью перемещения в сторону концевой части.

Фиксатор, установленный в корневой части, представляет собой качающуюся штангу. Усилие пружины сдвигает штангу в паз, выполненный на поверхности летательного аппарата смежной корневой части для предотвращения поворотного движения руля. В корневой части установлен шток, который выступает за поверхность корневой части и взаимодействует со штангой со стороны, противоположной пружине.

При раскрытии руля концевая часть совместно с полуосями поворачивается относительно корневой части и в конечной стадии раскрытия за счет вырезов происходит освобождение подпружиненного стопора и концевая часть стопорится в раскрытом положении. При этом концевая часть нажимает на шток, который в свою очередь, преодолевая усилие пружины, перемещает штангу из зацепления с пазом, выполненным в корпусе. Далее раскрытый руль может свободно поворачиваться.

Прототип обеспечивает надежную расфиксацию руля при раскрытии, но при этом данная конструкция фиксатора имеет значительные габариты, кроме того в данной конструкции существует возможность непреднамеренной расфиксации руля в сложенном положении.

Технический результат, полученный при использовании предлагаемого технического решения, - надежная фиксация руля от поворота в сложенном положении и гарантированная расфиксация после раскрытия руля при компактных габаритных размерах.

Указанный технический результат достигается тем, что в складном руле с фиксацией от поворота, который содержит корневую и концевую части, соединенные осью, установленной в корневой части с возможностью поворота и имеющей вырезы, подпружиненные стопоры, установленные в корневой части параллельно оси поворота руля, кулачки, закрепленные на стопорах с упором в ось и подпружиненный фиксатор, стопоры установлены с возможностью перемещения в сторону концевой части, согласно изобретению стопоры расположены в корневой части по обе стороны от оси поворота руля, в одном из стопоров со стороны пружины выполнены паз и отверстие, отверстие выполнено соосно продольной оси стопора, паз выполнен в боковой поверхности стопора, в отверстии стопора установлен фиксатор, в котором жестко закреплен палец через паз стопора.

Это достигается тем, что в одном из стопоров выполнено отверстие, соосное продольной оси стопора, в котором установлен подпружиненный фиксатор, в стопоре выполнен паз, который ограничивает, посредством пальца, закрепленного в фиксаторе, перемещение фиксатора относительно стопора. Закрепление фиксатора в стопоре при помощи пальца через паз стопора позволяет с одной стороны исключить возможность расфиксации руля в сложенном положении, а с другой стороны произвести гарантированную расфиксацию руля, которая обеспечивается тем, что при срабатывании стопора при раскрытии руля, стопор посредством паза и пальца вытягивает фиксатор из паза в корпусе и руль имеет возможность свободно поворачиваться. Размещение фиксатора в стопоре позволяет значительно сократить габаритные размеры корневой части руля, повышает надежность раскрытия и позволяет исключить возможность непреднамеренной расфиксации руля в сложенном положении.

При анализе уровня техники не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам данного изобретения. А также не выявлено факта известности влияния признаков, включенных в формулу, на технический результат заявляемого технического решения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условиям «новизна» и «изобретательский уровень».

На фиг. 1 представлен общий вид складного руля в сложенном положении.

На фиг. 2 представлен продольный (местный) разрез руля в сложенном положении.

На фиг. 3 представлен вид на ось, кулачок и стопор в сложенном положении руля.

На фиг. 4 представлен поперечный разрез руля в сложенном положении.

На фиг. 5 представлен продольный местный разрез руля в разложенном положении.

На фиг. 6 представлен вид на ось, кулачок и стопор в разложенном положении руля.

На фиг. 7 представлен поперечный разрез руля в разложенном положении.

На фиг. 8 представлен общий вид складного руля в разложенном положении.

Складной руль с фиксацией от поворота (фиг. 1-4) состоит из корневой части 1, концевой части 2, оси 3, стопоров 4, кулачков 5, фиксатора 6, пальца 7, пружин 8, 9 и кинематических звеньев (оси, тяги, рычаги, поршень и т.п., на фиг. не показаны), необходимых для перевода руля из сложенного положения в разложенное. Руль установлен в корпусе БЛА, при этом ось поворота 10 руля направлена перпендикулярно оси 11 БЛА, а ось складывания руля 12 параллельно оси 11 БЛА (фиг. 1). Концевая часть 2 руля соединена с корневой частью 1 при помощи оси 3 таким образом, что при раскрытии концевой части 2 происходит вращение оси 3 относительно корневой части. В корневой части 1 руля выполнены отверстия, параллельные оси поворота 10 руля, в которых установлены два подпружиненных стопора 4. Усилие пружин 8 обеспечивает перемещение стопоров 4 в процессе раскрытия руля в сторону концевой части 2 руля. На стопорах закреплены кулачки 5, которые в исходном положении упираются в ось 3 (фиг. 2, 3, 4). Ось 3 имеет вырезы 13 (элементы), обеспечивающие зацепление с кулачками 5 и удержание стопоров 4 в исходном положении и освобождение стопоров 4 в процессе раскрытия руля. В одном из стопоров 4 выполнено отверстие 14, соосное продольной оси стопора 4, в котором устанавливается подпружиненный фиксатор 6, в котором жестко закреплен палец 7 через паз 15, выполненный в упомянутом стопоре 4. Паз 15 ограничивает посредством пальца 7, закрепленного в фиксаторе, перемещение фиксатора 6 относительно стопора (фиг. 2, 5). Таким образом, фиксатор 6 имеет возможность перемещаться относительно стопора 4 на расстояние, ограниченное пазом 15. Усилие пружины 9 выталкивает фиксатор 6 относительно стопора 4 в сторону корпуса, в котором выполнен паз. В исходном положении фиксатор 6 входит в паз корпуса и фиксирует руль от поворота (фиг. 2, 3, 4).

В процессе раскрытия руля при подходе концевой части 2 к конечному положению ось 3, соединенная с концевой частью 2 руля, поворачивается, и кулачок 5 выходит из зацепления с осью 3, освобождая стопоры 4, которые начинают перемещаться под действием пружин 8 в сторону концевой части 2 и в конечной фазе раскрытия входят в пазы концевой части 2 руля и стопорят ее в конечном положении (фиг. 5, 6, 7). При этом стопор 4 при перемещении в сторону концевой части 2 (т.е., от корпуса БЛА) вытягивает фиксатор 6 из паза в корпусе и таким образом руль в полностью раскрытом положении имеет возможность поворачиваться относительно оси поворота 10 руля (фиг. 8).

Таким образом, представленные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в БЛА с раскладываемыми аэродинамическими поверхностями;

- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Изобретение относится к области летательных аппаратов, а именно к устройствам фиксации от поворота сложенного руля беспилотного летательного аппарата. Техническим результатом является надежная фиксация руля от поворота в сложенном положении и гарантированная расфиксация после раскрытия руля при компактных габаритных размерах. Технический результат достигается тем, что складной руль с фиксацией от поворота содержит корневую и концевую части, соединенные осью, установленной в корневой части с возможностью поворота и имеющей вырезы, подпружиненные стопоры, установленные в корневой части параллельно оси поворота руля, кулачки, закрепленные на стопорах с упором в ось, и подпружиненный фиксатор, стопоры установлены с возможностью перемещения в сторону концевой части, при этом стопоры расположены в корневой части по обе стороны от оси поворота руля, в одном из стопоров со стороны пружины выполнены паз и отверстие, отверстие выполнено соосно продольной оси стопора, паз выполнен в боковой поверхности стопора, в отверстии стопора установлен фиксатор, в котором жестко закреплен палец через паз стопора. 8 ил.

Складной руль с фиксацией от поворота, содержащий корневую и концевую части, соединенные осью, установленной в корневой части с возможностью поворота и имеющей вырезы, подпружиненные стопоры, установленные в корневой части параллельно оси поворота руля, кулачки, закрепленные на стопорах с упором в ось, и подпружиненный фиксатор, стопоры установлены с возможностью перемещения в сторону концевой части, отличающийся тем, что стопоры расположены в корневой части по обе стороны от оси поворота руля, в одном из стопоров со стороны пружины выполнены паз и отверстие, отверстие выполнено соосно продольной оси стопора, паз выполнен в боковой поверхности стопора, в отверстии стопора установлен фиксатор, в котором жестко закреплен палец через паз стопора.