Устройство для сбрасывания тяжелых грузов с летательных аппаратов

 

Изобретение относится к космической авиационной технике, обеспечивающей сбрасывание тяжелых грузов с летательных аппаратов. Устройство для сбрасывания тяжелых грузов с летательных аппаратов содержит парашютную систему 2 для спуска груза 3 с широким диапазоном массы груза, пороховой двигатель 1, обеспечивающий мягкую посадку груза 3 с максимальной из диапазона массой. Парашютная система 2 снабжена фалом рифления 4, прикрепленным к кромке купола парашюта парашютной системы 2 и предназначенным для увеличения скорости спуска груза посредством уменьшения площади миделя купола парашюта. Увеличение скорости груза в момент порохового двигателя 1 компенсирует влияние снижения массы груза 3 на величину потребного импульса двигателя 1, что позволяет обеспечить мягкую посадку груза любой массы груза, спускаемого на парашюте с использованием одного порохового двигателя 1. 2 ил.

Изобретение относится к космической технике и технике, обеспечивающей десантирование тяжелых грузов с летательных аппаратов, и предназначено для обеспечения мягкой посадки (МП) спускаемых аппаратов (СА) искусственных спутников Земли (ИСЗ) и грузов, десантируемых с самолета (далее по тексту-грузов).

Известно устройство для сбрасывания тяжелых грузов с летательных аппаратов, содержащее пороховой двигатель, расположенный между грузом и парашютом, и датчик, фиксирующий сбрасывание груза.

Известно также устройство для сбрасывания тяжелых грузов с летательных аппаратов, содержащее пороховой двигатель, расположенный между грузом и парашютом, и элементы для измерения установившейся скорости спуска груза [2].

В этих устройствах к моменту включения двигателя скорость груза в зависимости от массы груза и площади миделя парашюта подчиняется следующей формуле: V = , (1) где M_max - максимальное значение массы груза, на которую рассчитана ПС; F_п - площадь миделя купола парашюта; ρ - массовая плотность воздуха; С_п - коэффициент лобового сопротивления парашюта, отнесенный к F_п; М - реализуемая масса груза.

Согласно формуле (1) скорость груза уменьшается с уменьшением массы груза.

Оптимальное значение импульса порохового двигателя в зависимости от массы и скорости груза в момент включения двигателя рассчитывается по следующей формуле: I=M(V+ gt), (2) где М - реализуемая масса груза; V - скорость груза в момент включения двигателя; g - ускорение свободного падения; t - длительность работы двигателя.

Согласно формулам (1 и 2) оптимальное значение импульса двигателя значительно меняется с уменьшением массы груза (импульс уменьшается с уменьшением массы груза), что делает невозможным обеспечить эффективную МП груза в вышеописанных устройствах для всего диапазона масс груза при применении двигателя с одним значением импульса.

Учитывая это, при конструировании устройств сбрасывания тяжелых грузов конкретной массы с летательных аппаратов используют следующие пути обеспечения МП груза: устанавливают в груз балласт для доведения массы груза до величины, при которой значение импульса двигателя становится оптимальной величиной; применяют несколько двигателей с величиной импульса оптимальной для узких диапазонов масс груза, на которые разбивается широкий диапазон массы груза.

Первый путь существенно ухудшает конструктивные характеристики груза, а второй путь требует больших материальных и временных затрат на разработку нескольких двигателей.

Цель изобретения - обеспечение эффективности МП груза для широкового диапазона значений массы груза с применением одного двигателя, имеющего величину импульса для обеспечения МП груза максимальной массы.

Поставленная цель достигается тем, что в конструкцию конечного каскада парашютной системы введен фал рифления купола парашюта, регулируемый перед применением в зависимости от величины массы груза длины.

Рифление ПС приводит к снижению площади миделя купола ПС и, как следует из формулы (1), к увеличению скорости груза на парашюте, что, в свою очередь, при правильно выбранной длине фала рифления (площади миделя купола ПС-скорости груза) обеспечит одно и то же потребное значение оптимального импульса двигателя для всех значений массы груза.

На фиг. 1 показано устройство для сбрасывания тяжелых грузов; на фиг. 2 - конструкция фала рифления.

Устройство содержит пороховой двигатель 1, установленный между парашютной системой 2 и грузом 3 В конечный каскад парашютной системы 2 установлен фал рифления 4. Фал рифления 4 содержит ленту рифления 5, прикрепленную к кромке купола парашюта 2. На ленте рифления 5 закреплены удлинительные петли 6, взаимодействующие с пирорезаками 7, с помощью швов крепления 8. На пирорезаках 7 установлены электродетонаторы 9, электрически связанные с помощью проводов 10.

Перед использованием ПС, в зависимости от величины массы груза, производят срабатывание необходимого количества пирорезаков для обеспечения необходимой длины фала рифления купола ПС, обеспечивающей необходимую скорость груза в момент включения двигателя.

Предлагаемая конструкция для сбрасывания тяжелых грузов позволит обеспечить эффективную мягкую посадку тяжелых грузов в широком диапазоне масс груза с применением одного порохового двигателя.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБРАСЫВАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ ГРУЗОВ С ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ, содержащее парашютную систему и пороховой двигатель, связанный с грузом, отличающееся тем, что парашютная система снабжена прикрепленным к кромке купола парашюта фалом рифления регулируемой перед применением устройства длины в зависимости от массы груза при значении импульса двигателя, оптимальном для обеспечения мягкой посадки груза максимальной массы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2