Пневматическая катапульта для взлета летательного аппарата и способ взлета летательного аппарата с пневматической катапульты Российский патент 2024 года по МПК B64U70/70 B64F1/06 

Описание патента на изобретение RU2813138C1

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к устройствам для взлета беспилотных летательных аппаратов с передним расположением тянущего винта, преимущественно легкого типа.

Для взлета летательных аппаратов легкого типа широко используются пусковые устройства типа катапульты, позволяющие обеспечить быстрый и эффективный взлет указанных летательных аппаратов.

Известна катапульта для взлета летательного аппарата по патенту RU 2497725 С1, МПК B64F1/06, опубл. 10.11.2013, которая содержит направляющую с тележкой, разгонное устройство тележки, включающее в себя силовой пневмоцилиндр с поршнем и трос с блоками, один конец троса соединен с тележкой, на тележке смонтирован узел стыковки с летательным аппаратом, на направляющей установлено тормозное устройство. На направляющей и тележке установлено устройство фиксации стартового положения тележки, разгонное устройство содержит источник сжатого газа и ресивер. Контроллер обеспечивает прекращение подачи сжатого газа в цилиндр до момента контакта тележки с тормозным устройством, стопоры убираются до момента контакта тележки с тормозным устройством, ролики контактируют с нижними поверхностями летательного аппарата, выступы и стопоры взаимодействуют с ответными силовыми элементами летательного аппарата, ускорение тележки с летательным аппаратом, создаваемое разгонным устройством, превышает ускорение летательного аппарата, создаваемое его силовой установкой.

Недостатком устройства по патенту RU 2497725 С1, 2013 г. является ограниченная надежность, обусловленная наличием троса и большим количеством механических звеньев в конструкции разгонного устройства тележки.

Известен способ взлета летательного аппарата с катапульты по патенту на изобретение RU 2344971 С1, МПК B64F1/06, опубл. 27.01.2009, в котором перед пуском летательный аппарат с помощью узла стыковки соединяют с метательным устройством тележки катапульты и фиксируют в стартовом положении тележку с летательным аппаратом и метательное устройство. Освобождают тележку и разгоняют ее вдоль направляющего устройства катапульты до скорости взлета летательного аппарата. Разгон тележки с летательным аппаратом осуществляют с помощью усилия, передаваемого тросом, перекинутым через блок и соединенным с поршнем, размещенным в пневматическом цилиндре с дренажным отверстием, по одну сторону от которого находится рабочая камера, в которую подают рабочее тело для перемещения цилиндра, а по другую - замкнутый объем, затем тормозят тележку тормозным устройством катапульты. Торможение тележки начинают при достижении поршнем дренажного отверстия и тормозят дальнейшее перемещение поршня путем сжатия поршнем воздуха в указанном замкнутом объеме. В начале этапа торможения летательный аппарат за счет энергии его движения по инерции подбрасывают вверх метательным устройством тележки. Одновременно с этим разъединяют узел стыковки и отделяют летательный аппарат от метательного устройства тележки.

Недостатком способа по патенту RU 2344971 С1, 2009 г. является ограниченная надежность, обусловленная использованием троса для передачи усилия от поршня, размещенного в пневматическом цилиндре, и большого количества механических звеньев в конструкции разгонного устройства тележки.

Известна катапульта для взлета летательного аппарата по патенту на изобретение RU 2373117 С1, МПК B64F1/06, опубл. 20.11.2009, принятая за прототип для заявляемой катапульты. Известная катапульта содержит разгонное устройство, выполненное в виде рабочего цилиндра, внутри которого размещены поршень со штоком, тормозное средство и камера для сжатого газа. Снаружи рабочего цилиндра жестко закреплен кронштейн, на котором установлен фиксатор стартового положения, выполненный в виде качалки. На части штока, выходящем за пределы рабочего цилиндра, закреплен пилон. На верхней части пилона размещено средство для установки летательного аппарата, снабженное электромеханической системой для отделения летательного аппарата от пилона, выполненной в виде датчика ускорений, соединенного через контроллер с электроприводом. Снаружи на силовом цилиндре установлены поворотные передние опоры с фиксаторами их рабочего положения и жестко закрепленная задняя опора. Для осуществления пуска летательного аппарата рукоятку качалки поднимают вверх. Сжатый газ выталкивает поршень со штоком из рабочего цилиндра до контакта поршня с тормозным средством. Электрический сигнал от датчика ускорений поступает на контроллер, микропроцессор которого выдает команду электроприводу на освобождение летательного аппарата от связи с пилоном.

Наиболее близким к заявляемому способу является известный способ взлета летательного аппарата, который реализуется катапультой по патенту RU 23 73117 С1, 2009 г., в соответствии с которым ускорение летательному аппарату придают с помощью энергии сжатого газа, воздействующего на поршень рабочего цилиндра, внутри которого размещен поршень со штоком. Летательный аппарат размещают на пилоне, установленном на части штока, выходящем за пределы рабочего цилиндра. Сжатый газ выталкивает поршень со штоком из рабочего цилиндра до контакта поршня с тормозным средством.

Общий недостаток способа взлета летательного аппарата и катапульты для его осуществления по патенту RU 2373117 С1, 2009 г. состоит в том, что для торможения поршня используют тормозное устройство, которое приводит к потере энергии сжатого газа на торможение, а также устройство сложно по своему конструктивному выполнению, что снижает надежность срабатывания катапульты.

В основу заявляемого изобретения «Пневматическая катапульта для взлета летательного аппарата и способ взлета летательного аппарата с пневматической катапульты» поставлена задача повысить надежность взлета летательного аппарата за счет более полного использования энергии сжатого газа рабочего цилиндра для разгона летательного аппарата, размещенного на стреле, выполненной с возможностью ее отстрела с закрепленным на нем летательным аппаратом, а также за счет упрощения крепления и отделения стрелы от рабочего цилиндра и летательного аппарата от стрелы.

Задача в устройстве решается тем, что в пневматической катапульте для взлета летательного аппарата, содержащей рабочий цилиндр с камерой для сжатого газа, внутри которого размещен поршень, узел заправки сжатым газом, причем снаружи на рабочем цилиндре установлены поворотные передние опоры с фиксаторами их рабочего положения и жестко закрепленная задняя опора, согласно изобретению, поршень выполнен в виде цилиндрической стрелы, выходящей за пределы рабочего цилиндра с возможностью ее отстрела с закрепленным на нем летательным аппаратом, при этом на наружном торце стрелы установлена заглушка, вход стрелы в рабочий цилиндр выполнен герметичным, для крепления летательного аппарата на части стрелы, выходящей за пределы рабочего цилиндра, летательный аппарат снабжен передним и задним бугелем, в верхней части торца стрелы имеется выемка для зацепления с передним бугелем, а задний бугель закреплен в стыковочном узле стрелы, который установлен на удалении, равном расстоянию между бугелями, в месте расположения стыковочного узла стрелы внутри стрелы установлена герметичная заглушка стрелы, обеспечивающая герметизацию стрелы и создающая, при стыковке стрелы к рабочему цилиндру, рабочую камеру для сжатого газа между герметичной заглушкой стрелы и герметичной заглушкой рабочего цилиндра, установленной на удалении от нижнего торца рабочего цилиндра, стыковочный узел стрелы взаимодействует со стыковочным узлом рабочего цилиндра, расположенным у переднего торца рабочего цилиндра, снизу стыковочного узла рабочего цилиндра закреплен спусковой механизм, взаимодействующий со штырем скобы, расположенным снизу стыковочного узла стрелы, при этом спусковой механизм содержит корпус, закрепленный к рабочему цилиндру, на верхней поверхность которого установлена плата, поверхность которой сопряжена с поверхностью стрелы, боковая поверхность корпуса имеет выемку, сопряженную с размером штыря скобы, на нижней поверхности корпуса установлен сервопривод, внутри корпуса на монтажной плате на неподвижных осях с возможностью вращения установлены подпружиненный запорный крюк и трехплечий курок, первое плечо которого подпружинено, выступает из корпуса и на конце имеет отверстие для соединения со спусковым шнуром, второе плечо курка, на конце которого установлен ролик курка, выполнено с возможностью его фиксации в прорези в двух положениях, определяющих открытое или закрытое положение запорного крюка, а третье плечо курка взаимодействует с роликом качалки сервопривода, установленной на оси сервопривода. Технический результат достигается также тем, что:

- стыковочный узел рабочего цилиндра содержит чеку, закрепленную сверху рабочего цилиндра, которая выполнена в виде вилки с двумя зубцами, а стыковочный узел стрелы содержит ложемент, закрепленный сверху стрелы, в котором имеется посадочное гнездо для установки заднего бугеля летательного аппарата и прорези для зубьев чеки, которые фиксируют задний бугель в посадочном гнезде, при этом внутренняя поверхность ложемента сопряжена с обводом стрелы, а наружная поверхность ложемента сопряжена с обводом летательного аппарата;

- узел заправки газом содержит пневматически связанные с рабочим цилиндром вентиль, предназначенный для подачи сжатого газа от источника сжатого газа, датчик давления и электромагнитный клапан, при этом в качестве источника сжатого газа может быть использован компрессор сжатого газа или баллон со сжатым газом;

- задняя опора выполнена в виде жестко соединенной с рабочим цилиндром пятки с отверстиями для упорных штырей, предназначенных для крепления пятки к земле.

Задача в способе решается тем, что в способе взлета летательного аппарата с пневматической катапульты, при котором ускорение летательному аппарату придают с помощью энергии сжатого газа, воздействующего на поршень рабочего цилиндра, согласно изобретению, поршень выполняют в виде цилиндрической стрелы, выходящей за пределы рабочего цилиндра, с возможностью ее отстрела с закрепленным на нем летательным аппаратом, при этом развертывают катапульту из транспортного положения, устанавливают на выступающую часть стрелы летательный аппарат с помощью переднего и заднего бугелей, установленных снизу фюзеляжа летательного аппарата, и запускают летательный аппарат в следующей последовательности: раскладывают передние опоры в рабочее положение и устанавливают рабочий цилиндр с закрепленной стрелой на передние опоры и заднюю пятку, которую укрепляют, забивая упорные штыри в землю, затем нажимают на спусковой крючок ручного режима спускового механизма и выводят стрелу из рабочего цилиндра до выхода чеки из посадочного гнезда для установки заднего бугеля, устанавливают летательный аппарат на стрелу, зацепляя передний бугель летательного аппарата за выемку, расположенную в верхней части торца стрелы, и вставляя задний бугель в посадочное гнездо ложемента устройства крепления, после чего задвигают стрелу с установленным летательным аппаратом в рабочий цилиндр до фиксации чекой заднего бугеля в посадочном гнезде и одновременного захвата штыря скобы, установленной на стреле, запорным крюком спускового механизма, установленного на рабочем цилиндре, заправляют полость рабочего цилиндра сжатым газом под давлением в соответствии с взлетной массой летательного аппарата, запускают двигатель летательного аппарата и выводят двигатель на взлетный режим, воздействуют на курок спускового механизма в ручном или автоматическом режиме, освобождая стрелу от сцепления с рабочим цилиндром, разгоняют стрелу под действием сжатого газа до скорости взлета летательного аппарата, при этом летательный аппарат взлетает вместе со стрелой, которая после взлета отделяется от бугелей летательного аппарата под действием силы тяжести и падает на землю на безопасном расстоянии от катапульты, подбирают стрелу и используют ее для последующего запуска.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:

фиг. 1 изображает общий вид катапульты с установленным летательным аппаратом;

фиг. 2 изображает катапульту в сборе, вид сбоку;

фиг. 3 изображает катапульту в сборе, вид спереди;

фиг. 4 изображает разрез по А-А катапульты, показанной на фиг. 3;

фиг. 5 изображает выносной элемент А, показанный на фиг. 4;

фиг. 6 изображает выносной элемент Б, показанный на фиг. 4;

фиг. 7 изображает выносной элемент В, показанный на фиг. 4;

фиг. 8 изображает расположение посадочных гнезд переднего и заднего бугелей летательного аппарата;

фиг. 9 изображает спусковой механизм, общий вид;

фиг. 10 изображает положение курка и запорного крюка в открытом положении;

фиг. 11 изображает положение курка запорного крюка в закрытом положении;

фиг. 12 изображает взаимодействие курка и запорного крюка при запуске в ручном режиме;

фиг. 13 изображает взаимодействие курка и качалки сервопривода при запуске с помощью сервопривода.

Описание пневматическая катапульты для взлета летательного аппарата совмещено с описанием способ взлета летательного аппарата с пневматической катапульты.

Пневматическая катапульта 1 (см. фиг. 1) предназначена для взлета установленного на ней летательного аппарата 2 и содержит рабочий цилиндр 3, внутри которого размещен поршень, выполненный в виде цилиндрической стрелы 4, выходящей за пределы рабочего цилиндра, с возможностью ее отстрела с закрепленным на нем летательным аппаратом. Снаружи на рабочем цилиндре установлена передняя опора в виде двух раскладывающихся ног 5 и задняя опора 6. Задняя опора может быть выполнена, например, в виде жестко соединенной с рабочим цилиндром пятки 7 с отверстиями для упорных штырей 8, предназначенных для крепления пятки к земле.

На наружном торце стрелы установлена передняя заглушка 9, а внутренний конец стрелы может быть скошен для удобства установки стрелы в рабочий цилиндр. Герметичность входа стрелы 4 в рабочий цилиндр 3 обеспечивается с помощью уплотнительной манжеты 10.

Внутри рабочего цилиндра 3 на удалении от нижнего торца установлена заглушка 11 с уплотнительным кольцом 12 (см. фиг. 7), которая обеспечивает герметичность рабочего цилиндра. В полости между заглушкой 11 и торцом рабочего цилиндра расположен узел 13 заправки сжатым воздухом, содержащий пневматически связанные с рабочим цилиндром вентиль 14, предназначенный для подачи сжатого газа от источника сжатого газа, датчик давления 15 и электромагнитный клапан 16. В качестве источника сжатого газа может быть использован компрессор или баллон со сжатым газом.

Стрела 4 выступает за пределы рабочего цилиндра 3 на расстояние, необходимое для установки на выступающей части стрелы летательного аппарата. Для крепления летательного аппарата на части стрелы, выходящей за пределы рабочего цилиндра, летательный аппарат 2 снабжен передним бугелем 17 и задним бугелем 18 (см фиг. 1). Передний бугель 17 закреплен в выемке 19, расположенной в верхней части переднего торца стрелы 4, а задний бугель 18 закреплен в стыковочном узле 20 стрелы, верхняя часть которого закреплена на удалении, равном расстоянию между бугелями. Стыковочный узел 20 стрелы взаимодействует со стыковочным узлом 21 рабочего цилиндра и содержит ложемент 22 с посадочным гнездом 23 под задний бугель (см. фиг. 8), при этом внутренняя поверхность ложемента сопряжена с обводом стрелы, а наружная поверхность ложемента сопряжена с обводом летательного аппарата. Снизу стыковочного узла 20 стрелы закреплена скоба 24, содержащая штырь 25 с усилителем 26 штыря (см. фиг. 5). В месте размещения стыковочного узла 20 внутри стрелы установлена заглушка 27 с уплотнительным кольцом 28, обеспечивающая герметизацию стрелы и создающая, при стыковке стрелы к рабочему цилиндру, рабочую камеру для сжатого газа между заглушкой 27 стрелы и заглушкой 11 рабочего цилиндра.

Стыковочный узел 21 рабочего цилиндра (см. фиг. 6) содержит закрепленную сверху на рабочем цилиндре 3 чеку 29, выполненную в виде вилки с двумя зубцами, которые входят в прорези 30, имеющиеся на ложементе 22, и фиксируют задний бугель 18 в посадочном гнезде 23 ложемента. Снизу рабочего цилиндра стыковочный узел 21 содержит спусковой механизм 31, который при взаимодействии со штырем 25 скобы, обеспечивает удержание стрелы и ее освобождение при запуске. Спусковой механизм закреплен перед торцом рабочего цилиндра с помощью монтажной пластины 32 и двух кронштейнов 33.

Спусковой механизм 31 содержит корпус 34 (см. фиг. 9), на верхней поверхности которого установлена подложка 35, поверхность которой сопряжена с поверхностью стрелы и обеспечивает поддержку стрелы, уменьшая нагрузку на уплотнительную манжету 10. Для уменьшения потерь на трение, подложка выполнена из материала с низким коэффициентом трения, например, из полистирола. Боковая поверхность корпуса 34 имеет выемку 36, сопряженную с размером штыря 25 скобы. На нижней поверхности корпуса установлен сервопривод 37. Внутри корпуса на монтажной плате 38 (см. фиг. 10) на неподвижных осях 39 и 40 с возможностью вращения установлены запорный крюк 41, снабженный пружиной 42, и трехплечий курок 43, соответственно. Первое плечо 44 курка, являющееся спусковым крючком в ручном режиме работы, снабжено пружиной 45 и на конце имеет отверстие 46 для соединения со спусковым шнуром, который может быть использован для удаленного воздействия на спусковой крючок.

Второе плечо 47 курка, на конце которого установлен ролик 48 курка, выполнено с возможностью его фиксации в прорези 49 в двух положениях, определяющих открытое или закрытое положение запорного крюка. Третье плечо 50 курка взаимодействует с роликом 51 качалки 52 сервопривода, установленной на оси 53 сервопривода.

Спусковой механизм 31 работает следующим образом. Положение курка и запорного крюка в открытом положении показано на фиг.10. При воздействии штыря 25 скобы на запорный крюк 41, крюк поворачивается на оси 39, зацепляется за ролик 48 крюка и удерживается роликом крюка в закрытом положении (см. фиг. 11). Пружина 42 запорного крюка при этом взведена.

При запуске в ручном режиме воздействуют на плечо 44 курка в направлении стрелки «С» (см. фиг. 12), при этом ролик 48 курка смещается и освобождает запорный крюк 41, который поворачивается на оси 39 за счет взведенной пружины 42 и освобождает штырь 25, удерживающий стрелу.

При запуске в автоматическом режиме по команде включается сервопривод 37, качалка 52 сервопривода поворачивается на оси 53 сервопривода и ролик 51 воздействует на плечо 50 курка (см. фиг. 13). Далее ролик 48 курка, как и в ручном режиме, освобождает запорный крюк 41, который освобождает штырь 25, удерживающий стрелу.

Способ взлета летательного аппарата с пневматической катапульты осуществляют в следующей последовательности действий.

Перед запуском развертывают катапульту из транспортного положения, раскладывают ноги 5 в рабочее положение и опускают рабочий цилиндр 3 с закрепленной стрелой 4 на пятку 7, которую укрепляют, забивая упорные штыри 8 в землю. Затем нажимают на плечо 44 курка спускового механизма и выводят стрелу из рабочего цилиндра 3 до выхода чеки 29 из посадочного гнезда 23 для установки заднего бугеля.

Устанавливают летательный аппарат 2 на стрелу 4, зацепляя передний бугель 17 летательного аппарата за выемку 19 и вставляя задний бугель 18 в посадочное гнездо 23 ложемента 22. Задвигают стрелу с установленным летательным аппаратом в рабочий цилиндр до фиксации чекой 29 заднего бугеля 18 в посадочном гнезде и одновременного захвата штыря 25 скобы запорным крюком 41 спускового механизма, установленного на рабочем цилиндре. При этом летательный аппарат 2 надежно удерживается на стреле 4, а стрела прочно связана с рабочим цилиндром 3.

Заправляют полость рабочего цилиндра между герметичной заглушкой 27 стрелы и герметичной заглушкой 11 рабочего цилиндра сжатым газом под давлением в соответствии со взлетной массой летательного аппарата. Запускают двигатель летательного аппарата и выводят двигатель на взлетный режим.

Для взлета летательного аппарата воздействуют на курок спускового механизма в ручном или автоматическом режиме, освобождая стрелу от сцепления с рабочим цилиндром. Разгоняют стрелу под действием сжатого газа до скорости взлета летательного аппарата, при этом летательный аппарат взлетает вместе со стрелой, которая после взлета отделяется от бугелей летательного аппарата под действием силы тяжести и падает на землю на безопасном расстоянии от катапульты. Стрелу подбирают и используют ее для последующего запуска.

Заявляемое устройство отличается простотой конструкции и надежностью разработанного крепления и отделения стрелы от рабочего цилиндра и летательного аппарата от стрелы. В заявленном устройстве отсутствуют механические звенья для разгона летательного аппарата и тормозное устройство для остановки разгонной тележки или поршня, используемые в известных устройствах, которые снижают надежность их работы.

Отсутствие потерь энергии сжатого газа, затрачиваемых в устройствах торможения движущихся механизмов для гашения остаточной энергии поршня и трансмиссии после запуска летательного аппарата в известных пневматических катапультах, обеспечивает возможность работы заявляемой пневматической катапульты с более низким давлением в рабочей камере, что повышает надежность работы заявляемой катапульты.

Изготовлен опытный образец пневматической катапульты в соответствии с заявляемым техническим решением, испытания которой показали надежный взлет летательного аппарата со взлетной массой до 90 кг, при массе катапульты порядка 35 кг и давлении сжатого газа в рабочей камере не более 10 атмосфер.

Похожие патенты RU2813138C1

название год авторы номер документа
КАТАПУЛЬТА ДЛЯ ВЗЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2008
  • Доулетов Игорь Ильясович
  • Уварин Владимир Леонидович
RU2373117C1
КАТАПУЛЬТА ДЛЯ ВЗЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2012
  • Громов Владимир Вячеславович
  • Гущин Константин Александрович
  • Липсман Давид Лазорович
  • Маякин Владимир Владимирович
  • Петров Игорь Яковлевич
  • Пикалин Сергей Александрович
  • Пикин Вадим Анатольевич
  • Тонкачев Владимир Викторович
  • Черноус Тимофей Александрович
RU2497725C1
СПОСОБ ВЗЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА С КАТАПУЛЬТЫ И КАТАПУЛЬТА ДЛЯ ВЗЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2007
  • Баранов Сергей Константинович
  • Таргамадзе Реваз Чолаевич
  • Моишеев Александр Александрович
  • Доулетов Игорь Ильясович
RU2344971C1
БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ, БЛОК ВИДЕОАППАРАТУРЫ ДЛЯ НЕГО И КАТАПУЛЬТА (ВАРИАНТЫ) ДЛЯ ЕГО ЗАПУСКА 2010
  • Корнушенко Александр Вячеславич
  • Серохвостов Сергей Владимирович
  • Зубарев Александр Николаевич
  • Кудрявцев Олег Валентинович
  • Багдасарян Эдуард Гарикович
  • Камышова Татьяна Юрьевна
RU2466909C2
Катапульта для взлета летательного аппарата 2022
  • Сысоев Сергей Николаевич
RU2789905C1
ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ КАТАПУЛЬТА 2019
  • Мигалин Константин Валентинович
  • Сиденко Кирилл Алексеевич
  • Сиденко Алексей Ильич
  • Мигалин Кирилл Константинович
RU2721215C1
ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫЙ КОМПЛЕКС С УНИВЕРСАЛЬНЫМ СИЛОВЫМ УСТРОЙСТВОМ 2012
  • Палецких Владимир Михайлович
RU2497714C2
ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ 2015
  • Товкач Сергей Евгеньевич
  • Шанин Алексей Викторович
  • Игор Чудаков
RU2603302C1
Летательный аппарат вертикального взлета и посадки 2018
  • Зименская Эллина Владимировна
RU2700154C1
ПУСКОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАПУСКА БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2015
  • Нилов Виктор Александрович
  • Лапо Михаил Евгеньевич
  • Сотников Александр Евгеньевич
RU2617096C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 813 138 C1

Реферат патента 2024 года Пневматическая катапульта для взлета летательного аппарата и способ взлета летательного аппарата с пневматической катапульты

Группа изобретений относится к авиационной технике, в частности к устройствам и способам взлета беспилотных летательных аппаратов (ЛА). Пневматическая катапульта для взлета ЛА содержит герметичный рабочий цилиндр с камерой для сжатого газа с поршнем в виде цилиндрической стрелы, узел заправки сжатым газом, узел стыковки с ЛА, поворотные передние опоры и заднюю опору. Снизу стыковочного узла закреплен спусковой механизм, а на нижней поверхности его корпуса установлен сервопривод. Внутри корпуса установлен подпружиненный запорный крюк. Для взлета ЛА раскладывают передние опоры пневматической катапульты, устанавливают ЛА на стрелу, задвигают стрелу с установленным ЛА в рабочий цилиндр, заправляют полость рабочего цилиндра сжатым газом, запускают двигатель ЛА, воздействуют на курок спускового механизма в ручном или автоматическом режиме. После взлета ЛА подбирают стрелу и используют её для последующего запуска. Достигается упрощение конструкции пневматической катапульты и повышение надежности взлета ЛА. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Формула изобретения RU 2 813 138 C1

1. Пневматическая катапульта для взлета летательного аппарата, содержащая рабочий цилиндр с камерой для сжатого газа, внутри которого размещен поршень, узел заправки сжатым газом, причем снаружи на рабочем цилиндре установлены поворотные передние опоры с фиксаторами их рабочего положения и жестко закрепленная задняя опора, отличающаяся тем, что поршень выполнен в виде цилиндрической стрелы, выходящей за пределы рабочего цилиндра с возможностью ее отстрела с закрепленным на нем летательным аппаратом, при этом на наружном торце стрелы установлена заглушка, вход стрелы в рабочий цилиндр выполнен герметичным, для крепления летательного аппарата на части стрелы, выходящей за пределы рабочего цилиндра, летательный аппарат снабжен передним и задним бугелем, в верхней части торца стрелы имеется выемка для зацепления с передним бугелем, а задний бугель закреплен в стыковочном узле стрелы, который установлен на удалении, равном расстоянию между бугелями, в месте расположения стыковочного узла стрелы внутри стрелы установлена герметичная заглушка стрелы, обеспечивающая герметизацию стрелы и создающая, при стыковке стрелы к рабочему цилиндру, рабочую камеру для сжатого газа между герметичной заглушкой стрелы и герметичной заглушкой рабочего цилиндра, установленной на удалении от нижнего торца рабочего цилиндра, стыковочный узел стрелы взаимодействует со стыковочным узлом рабочего цилиндра, расположенным у переднего торца рабочего цилиндра, снизу стыковочного узла рабочего цилиндра закреплен спусковой механизм, взаимодействующий со штырем скобы, расположенным снизу стыковочного узла стрелы, при этом спусковой механизм содержит корпус, закрепленный к рабочему цилиндру, на верхней поверхности которого установлена плата, поверхность которой сопряжена с поверхностью стрелы, боковая поверхность корпуса имеет выемку, сопряженную с размером штыря скобы, на нижней поверхности корпуса установлен сервопривод, внутри корпуса на монтажной плате на неподвижных осях с возможностью вращения установлены подпружиненный запорный крюк и трехплечий курок, первое плечо которого подпружинено, выступает из корпуса и на конце имеет отверстие для соединения со спусковым шнуром, второе плечо курка, на конце которого установлен ролик курка, выполнено с возможностью его фиксации в прорези в двух положениях, определяющих открытое или закрытое положение запорного крюка, а третье плечо курка взаимодействует с роликом качалки сервопривода, установленной на оси сервопривода.

2. Пневматическая катапульта по п. 1, отличающаяся тем, что стыковочный узел рабочего цилиндра содержит чеку, закрепленную сверху рабочего цилиндра, которая выполнена в виде вилки с двумя зубцами, а стыковочный узел стрелы содержит ложемент, закрепленный сверху стрелы, в котором имеется посадочное гнездо для установки заднего бугеля летательного аппарата и прорези для зубьев чеки, которые фиксируют задний бугель в посадочном гнезде, при этом внутренняя поверхность ложемента сопряжена с обводом стрелы, а наружная поверхность ложемента сопряжена с обводом летательного аппарата.

3. Пневматическая катапульта по п. 1, отличающаяся тем, что узел заправки газом содержит пневматически связанные с рабочим цилиндром вентиль, предназначенный для подачи сжатого газа от источника сжатого газа, датчик давления и электромагнитный клапан, при этом в качестве источника сжатого газа может быть использован компрессор сжатого газа или баллон со сжатым газом.

4. Пневматическая катапульта по п. 1, отличающаяся тем, что задняя опора выполнена в виде жестко соединенной с рабочим цилиндром пятки с отверстиями для упорных штырей, предназначенных для крепления пятки к земле.

5. Способ взлета летательного аппарата с пневматический катапульты, при котором ускорение летательному аппарату придают с помощью энергии сжатого газа, воздействующего на поршень рабочего цилиндра, отличающийся тем, что поршень выполняют в виде цилиндрической стрелы, выходящей за пределы рабочего цилиндра, с возможностью ее отстрела с закрепленным на нем летательным аппаратом, при этом развертывают катапульту из транспортного положения, устанавливают на выступающую часть стрелы летательный аппарат с помощью переднего и заднего бугелей, установленных снизу фюзеляжа летательного аппарата, и запускают летательный аппарат в следующей последовательности: раскладывают передние опоры в рабочее положение и устанавливают рабочий цилиндр с закрепленной стрелой на передние опоры и заднюю пятку, которую укрепляют, забивая упорные штыри в землю, затем нажимают на спусковой крючок ручного режима спускового механизма и выводят стрелу из рабочего цилиндра до выхода чеки из посадочного гнезда для установки заднего бугеля, устанавливают летательный аппарат на стрелу, зацепляя передний бугель летательного аппарата за выемку, расположенную в верхней части торца стрелы, и вставляя задний бугель в посадочное гнездо ложемента устройства крепления, после чего задвигают стрелу с установленным летательным аппаратом в рабочий цилиндр до фиксации чекой заднего бугеля в посадочном гнезде и одновременного захвата штыря скобы, установленной на стреле, запорным крюком спускового механизма, установленного на рабочем цилиндре, заправляют полость рабочего цилиндра сжатым газом под давлением в соответствии с взлетной массой летательного аппарата, запускают двигатель летательного аппарата и выводят двигатель на взлетный режим, воздействуют на курок спускового механизма в ручном или автоматическом режиме, освобождая стрелу от сцепления с рабочим цилиндром, разгоняют стрелу под действием сжатого газа до скорости взлета летательного аппарата, при этом летательный аппарат взлетает вместе со стрелой, которая после взлета отделяется от бугелей летательного аппарата под действием силы тяжести и падает на землю на безопасном расстоянии от катапульты, подбирают стрелу и используют ее для последующего запуска.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2813138C1

КАТАПУЛЬТА ДЛЯ ВЗЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2008
  • Доулетов Игорь Ильясович
  • Уварин Владимир Леонидович
RU2373117C1
КАТАПУЛЬТА ДЛЯ ВЗЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2012
  • Громов Владимир Вячеславович
  • Гущин Константин Александрович
  • Липсман Давид Лазорович
  • Маякин Владимир Владимирович
  • Петров Игорь Яковлевич
  • Пикалин Сергей Александрович
  • Пикин Вадим Анатольевич
  • Тонкачев Владимир Викторович
  • Черноус Тимофей Александрович
RU2497725C1
КАТАПУЛЬТА ДЛЯ ЗАПУСКА БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2019
  • Подгорнов Владимир Аминович
  • Кипкаев Алексей Евгеньевич
  • Крестьянинов Георгий Анатольевич
  • Кубяк Вячеслав Анатольевич
  • Бзыта Виктор Иванович
  • Науменко Михаил Юрьевич
RU2725013C1
CN 110758763 B, 08.03.2022
Высокочастотная мера угла сдвига фаз 1978
  • Кравченко Святослав Анатольевич
  • Лапунов Сергей Юрьевич
  • Шевченко Феликс Ефимович
SU769451A1

RU 2 813 138 C1

Авторы

Горчаков Николай Андреевич

Даты

2024-02-06Публикация

2023-11-21Подача