ЗАМОК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ПАРАШЮТА СО СБРАСЫВАЕМЫМ С САМОЛЕТА ГРУЗОМ Советский патент 1947 года по МПК B64D17/38 

Известны приспособления для разъединения на земле парашюта и сбрасываемого с самолета груза, срабатывающие при ослаблении натяжения строп парашюта при приземлении, состоящие из двух механически разъединяемых механизмов, заключенных в общий корпус, из которых один соединен с лямками парашюта, а другой - с грузом и выполнен в форме подпружиненного стержня, управляющего при приземлении поворотом устройства, освобождающего из зацепления верхний механизм.

Предлагаемый замок отличается от известных тем, что деталь, связанная с парашютом, сопряжена винтовой несамотормозящей нарезкой с корпусом замка и байонетным соединением с радиальным выступом на стержне, связанном с грузом.

В таком замке деталь, соединенная о парашютом может быть выполнена в виде полого цилиндра, а деталь, связанная с грузом - в виде стержня, внутренний конец которого, несущий на себе радиальный выступ, помещен внутри цилиндра.

С внешней стороны корпуса замка может быть расположена винтовая пружина, упирающаяся своими концами во фланцы цилиндра и корпуса. При этом пружина упирается во фланец корпуса черев упорный подшипник качения.

Деталь, связанная с грузом, может быть выполнена в виде стакана, охватывающего деталь, связанную с парашютом.

Для устранения срабатывания байонетного соединения до момента появления установившейся нагрузки на парашют пространство между днищем стакана и корпусом замка заполнено текучим материалом, постепенно в течении периода начальных колебаний нагрузки на парашют вытекающим наружу через каналы в днище корпуса, перекрытые при отсутствии нагрузки на парашют. Для перекрывания каналов служит шайба, смонтированная на наружном конце штока, укрепленного на днище стакана.

На фиг. 1 изображена диаграмма сил, действующих на замок с момента сбрасывания груза с парашютом с самолета; на фиг. 2 - замок, общий вид, в разрезе; на фиг. 3 - байонетное соединение; на фиг. 4 - второй вариант выполнения замка, в разрезе; на фиг. 5 - байонетное соединение замка, второй вариант.

Груз, сброшенный с самолета, на земле часто повреждается парашютом, так как под действием ветра парашют, превращаясь в парус, увлекает груз в горизонтальном направлении.

В основу предлагаемого замка для автоматического отделения груза от парашюта положены следующие соображения.

При абсолютно безветренной погоде груз, сброшенный с парашютом с неподвижной точки А (см. фиг. 1), в начале падения движется вместе с нераскрытым парашютом с ускорением 9,8 м/сек², замок, соединяющий парашют с грузом, не подвергается при этом растяжению какой-либо силой.

Если бы, встречая сопротивление воздуха, парашют раскрывался плавно, без толчков, равномерно увеличивая сопротивление падающему грузу, то сила, растягивающая замок, соединяющий груз с парашютом, увеличивалась бы плавно по некоторой кривой, которая на фиг. 1 показана прямой (на фиг. 1 силы, растягивающие замок в разных точках траектории АД, отложены от линии АД вправо). Максимальное значение этой силы должно превышать вес груза, т.к. к моменту полного раскрытия парашюта скорость падения груза должна превышать скорость, с которой груз должен подойти к земле, а при замедленном движении груза сила инерции прибавляется к весу груза.

От точки В, в которой сила, растягивающая замок, достигает максимальной величины, начинается постепенное уменьшение этой силы и, начиная с точки С, груз с парашютом движутся с равномерной скоростью, при этом сила, растягивающая замок, становится равной весу груза.

Парашют присоединяется к верхней части детали 1, груз - к нижней части детали 2. Детали 1 и 2 входят внутрь трубки 3, причем деталь 1 ввинчена, а деталь 2 ввинчена в трубку.

Деталь вверх пружиной 4, а пружина 5 стремится верхним концом вытолкнуть деталь 1 кверху, но деталь 1, соединенная несамотормозящей нарезкой с трубкой 3, может переместиться в осевом направлении кверху лишь поворачиваясь вокруг оси, но этому препятствует палец 6, входящий в щель трубки 3.

На фиг. 3 деталь 1 показана в развернутом виде: восьмизаходная нарезка развернута по цилиндрической поверхности с диаметром, равным среднему диаметру нарезки, нижняя часть развернута по цилиндрической поверхности с диаметром, равным наружному диаметру детали 1 в этой части.

В момент начала падения груза с парашютом сила, растягивающая замок, равна нулю, палец в вырезе детали I занимает положение а. При увеличении растягивающей силы по кривой (фиг. 1) деталь 2, преодолевая сопротивление пружины 4, перемещается вниз, вместе с нею перемещается книзу и палец. Пока палец находится между положениями а и в, деталь 1 не может повернуться, т.к. вертикальная стенка выреза задерживается пальцем, но при некотором максимальном или близком к максимальному значении растягивающей силы палец переходит в положение с. При этом деталь 1 повернется на некоторый угол и остановится, т.к. упрется в палец 6 следующей вертикальной стенкой выреза.

После поворота детали палец занимает положение относительно детали 1, в котором растягивающая сила будет близка к максимальному значению и определяется она упругостью пружины 4.

Начиная от точки В траектории (фиг. 1) могут быть колебания растягивающей силы, но она не может быть равной нулю, поэтому палец не переходит положение е до конца движения груза. В момент соприкосновения груза с землей растягивающая сила становится равной нулю, пружина 4 переводит деталь 2 в наивысшее положение, и палец 6 переходит в положение . В этом положении деталь 1, не задерживаемая пальцем, поворачивается и выходит из зацепления с трубкой 3.

В течение нескольких секунд после раскрытия парашюта величина силы, действующей на замок, может подвергаться значительным колебаниям, при которых не исключается возможность многократного перехода силой нулевого значения и произвольное раскрытие замка.

Во втором варианте конструкции замка (фиг. 4) устраняется самопроизвольное открытке замка.

Груз присоединяется к нижней части штока поршня 7, парашют - к верхней части детали 8, соединенной с корпусом 9 многоходовой несамотормозящей нарезкой и нижней частью свободно входящей внутрь поршня 7, который удерживается винтовой пружиной 10, верхним концом давящей через шайбу 11 на четыре пальца 12, ввинченных в поршень 7 и могущих скользить в осевом направлении в щелях корпуса 9. Стенки щелей не препятствуют пальцам 12 и поршню 7 перемещаться в осевом направлении и не дают возможности пальцам 12 поворачиваться вместе с поршнем 7 вокруг оси поршня. Конец 13 одного пальца 12 проходит через вырез в цилиндрической стенке детали 8, не давая ей возможности повернуться и выйти из зацепления с корпусом 9 под действием осевой силы.

В момент отделения от самолета груза с парашютом, когда парашют еще не раскрыт и не оказывает заметного сопротивления падающему грузу, сила, растягивающая замок, равна нулю. В этот момент замок удерживается пружиной 10 и палец 13 в вырезе детали 8 занимает положение а (фиг. 5).

Упругость пружины 10 должна быть такой, чтобы под действием осевой силы, равной весу груза, поршень 7 вместе с пальцами 12 перемещается в низшее положение, определяемое расстоянием h от нижней поверхности поршня до крышки 14. При наинизшем положении поршня палец 13 занимает положение б в вырезе детали 8.

Пока палец 13 скользит вдоль вертикальной стенки выреза, не доходя до положения б, деталь 8 под действием растягивающей силы не может повернуться, т.к. этому препятствует палец 13. В положении б палец 13 не задерживает деталь 8, и она поворачивается на некоторую часть оборота, определяемую расстоянием до следующей вертикальной стенки выреза. При повороте детали 8 палец 13 совершает дуть по винтовой линии относительно детали 8 и в конце поворота занимает положение в.

Пока сила, под действием которой палец 13 был переведен в положение в относительно детали 8, остается неизменной или не подвергается заметным колебаниям, деталь 8 не может выйти из зацепления с корпусом 9. В момент приземления груза растягивающая замок сила становится равной нулю или значительно уменьшается, вследствие чего поршень 7 с пальцем 13 под действием пружины 10 перемещается кверху.

Перейдя в положение г, палец 13 освобождает деталь 8, и она под действием силы со стороны парашюта выходит из зацепления с корпусом 9.

Из изложенного выше следует, что для разъединения детали 8 от остальных частей замка необходимо только одно поступательно-возвратное движение поршня 7, и если бы сопротивление движению груза со стороны парашюта, возникающее в момент раскрытия парашюта, не изменялось заметно до момента приземления груза, то предлагаемый замок мог бы ограничиться упомянутыми выше деталями. Но т.к. в течение нескольких первых секунд после раскрытия парашюта сопротивление его падающему грузу подвергается значительным изменениям с переходом через нулевое значение, то для исключения возможности разъединения груза и парашюта в воздухе необходим замок, лишающий поршень 7 возможности продвинуться на расстояние h от начального положения, пока имеют место значительные колебания величины сопротивления парашюта.

В предлагаемом замке для достижения этой цели пространство между поршнем 7 и крышкой 14 заполняется сыпучим материалом 15. Пока растягивающая замок сила равна нулю пружина 10, действуя через пальцы 12 на поршень 7, приживает укрепленную на истоке поршня деталь 16 к крышке 14, закрывая таким образом отверстия, через которые сыпучий материал может высыпаться наружу. При возникновении сопротивления со стороны парашюта поршень 7 перемещается на незначительное расстояние книзу, т.к. незначительная часть пространства между поршнем и крышкой остается незаполненной сыпучим материалом, отверстия в крышке при этом открываются деталью 16 и сыпучий материал начинает выходить наружу, освобождая место для поршня.

При надлежащем объеме пространства между поршнем и крышкой 14 и соответствующих размерах отверстий в крышке поршень 7 продвинется на расстояние h и даст детали 8 возможность повернуться на часть оборота лишь после того, как закончатся пульсации купола с колебаниями величины сопротивления парашюта и начнется спокойное движение при растягивающей замок силе, равной приблизительно весу груза. Применение в замке сыпучего материала 15 исключает возможность двукратного поступательно-возвратного движения поршня за время движения груза с парашютом, а также исключается возможность разъединения груза и парашюта в воздухе.

1. Замок для соединения парашюта со сбрасываемым с самолета грузом, обеспечивающий автоматическое отделение парашюта от груза при ослаблении натяжения строп во время приземления и заключающий в себе корпус, в котором помещена деталь, связанная с парашютом, и подпружиненная деталь, связанная с грузом в подвижная лишь вдоль оси замка, отличающийся тем, что деталь, связанная с парашютом, сопряжена винтовой несамотормозящей нарезной с корпусом замка и байонетным соединением с радиальным выступом на стержне, связанном с грузом.

2. Замок по п. 1, отличающийся тем, что деталь, связанная с парашютом, выполнена в виде полого цилиндра, а деталь, связывая с грузом - в виде стержня, внутренний конец которого, несущей на себе радиальный выступ, помещен внутри цилиндра.

3. Замок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что с вшивей стороны корпуса замка расположена винтовая пружина, упирающаяся своими концами во фланцы цилиндра и корпуса.

4. Замок по п. 3, отличающийся тем, что пружина упирается во фланец корпуса через упорный подшипник качения.

5. Замок по п. 1, отличающийся тем, что деталь, связанная с грузом, осуществлена в виде стакана, охватывающего деталь, связанную с парашютом.

6. Замок по п. 5, отличающийся тем, что, c целью устранения срабатывания байонетного соединения до момента появления установившейся нагрузки на парашют, пространство между днищем стакана и корпусом замка заполнено текучим материалом, постепенно, в течение периода начальных колебаний нагрузки на парашют вытекающим наружу через каналы в днище корпуса, перекрытые при отсутствии нагрузки на парашют.

7. Замок по п. 6, отличающийся тем, что для перекрывания каналов применена шайба, смонтированная на наружном конце штока, укрепленного на днище стакана.