Складной аэродинамический руль
Владельцы патента RU 2535789:
Открытое акционерное общество "Долгопрудненское научно-производственное предприятие" (RU)
Изобретение относится к области управляемых ракет, а именно к складным аэродинамическим рулям беспилотных летательных аппаратов. Складной аэродинамический руль беспилотного летательного аппарата состоит из корневой части, складывающейся части, подпружиненных стопоров и оси складывания с пружиной. Складывающаяся часть руля содержит консоль с выполненным отверстием. На концах консоли внутренняя поверхность выполнена в виде конусов, а торцы консоли имеют направляющие фаски. Достигается оптимизация габаритных характеристик аэродинамических рулей в сложенном положении при обеспечении усилия раскладывания в условиях мощного набегающего потока и повышение надежности. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к складным аэродинамическим рулям беспилотных летательных аппаратов.
Такого рода аэродинамические рули обычно применяются в ракетах при их размещении в транспортно-пусковых контейнерах.
Известны устройства складных рулей, поворачивающихся вокруг оси параллельно оси ракеты, которые представлены патентами RU №2365866, RU №2458316 и RU №2453799.
Известно также устройство складного аэродинамического руля, представленное патентом RU №2280230. Это устройство наиболее близко по технической сущности к предлагаемому изобретению и выбрано в качестве прототипа. Согласно указанному патенту аэродинамический орган содержит руль, цапфу, ось складывания, пружины, фиксаторы, при этом в руле выполнен паз, в котором установлена цапфа с осью. В руле и цапфе симметрично по обе стороны от продольной оси руля размещены подпружиненные фиксаторы с конической частью на конце и ось складывания с пружиной, при этом пружина оси складывания одним концом соединена с рулем, а другим - с цапфой.
Недостатком данной конструкции является невысокая жесткость руля и довольно развитая корневая часть руля, что влечет за собой ухудшение аэродинамических характеристик ракеты. Технической задачей изобретения является создание компактной и надежной конструкции руля.
Техническим результатом является повышение жесткости руля и уменьшение поперечных габаритов в корневой части руля.
Задачей предлагаемого изобретения является достижение оптимальных габаритных характеристик аэродинамического руля в сложенном положении при обеспечении усилия раскладывания, достаточного для раскладывания аэродинамического руля в условиях мощного набегающего потока и повышение надежности работы устройства.
Задача решается за счет того, что складной аэродинамический руль беспилотного летательного аппарата состоит из неподвижной (корневой) части, складывающейся части, устройства фиксации, содержащего подпружиненные стопора, расположенные в корневой части руля, параллельные оси складывания руля, а также пружины раскладывания, расположенной на оси вращения параллельно продольной оси ракеты. Стопора и ось вращения расположены в вертикальной плоскости руля. В сложенном положении стопора в отверстиях корневой части руля запирает подпружиненный упор, расположенный в пазу корневой части руля.
Конструкция аэродинамического руля представлена следующими чертежами:
Фиг.1 - общий вид руля;
Фиг.2 - вид спереди;
Фиг.3 - руль в раскрытом положении;
Фиг.4 - отверстия для установки оси и стопоров;
Фиг.5 - руль в сложенном положении (вид сбоку);
Фиг.6 - направляющие фаски;
Фиг.7 - руль в сложенном положении.
Аэродинамический руль состоит из корневой части 1 (Фиг.1) и складывающийся части 2. Корневая часть 1 руля представляет собой цилиндрическую поверхность 3 (Фиг.2), переходящую в систему кронштейнов 4 (Фиг.3) для крепления деталей механизма стопорения, фиксации, оси 11 вращения. Цилиндрическая поверхность 3 является валом приводов, передающим вращательное движение рулю для управления ракетой. В кронштейнах 4 корневой части 1 руля выполнены отверстия для крепления законцовки 5 и прижима 6, в полости которых расположены пружины 7 и стопора 8 с конической частью на конце. В кронштейнах 4, расположенных перпендикулярно цилиндрической поверхности 3 руля, выполнены соосные отверстия 9, 10 (Фиг.4) для размещения стопоров 8 и оси 11 вращения руля. В пазу 18 (Фиг.7) расположен подпружиненный пружиной 12 упор 13, служащий для запора стопоров 8 в отверстиях 9 при сложенном положении руля.
Складывающаяся часть 2 руля представляет собой коническую поверхность, переходящую в элемент консоли 14 (Фиг.5), в которой выполнено отверстие для стыковки с корневой частью 1 руля при помощи оси 11 вращения. Также в консоли 14 выполнено отверстие 19 для фиксации стопоров 8 при раскладывании руля. Раскладывания руля происходит за счет раскручивания взведенной пружины 15, передающей вращательное движение от корневой части 1 руля к складывающейся части 2 и расположенной на оси вращения 11.
Раскрытие аэродинамического руля происходит следующим образом.
При выходе ракеты из контейнера складывающаяся часть 2 руля больше не удерживается от разворота внутренней поверхностью транспортно-пускового контейнера и под действием пружины 15 складывающаяся часть 2 начинает разворачиваться вокруг оси 11 вращения. Складывающаяся часть 2 своей консолью 14 во время движения воздействует на упор 13 и складывает его в паз 18 корневой части 1 руля относительно оси 16 (Фиг.7) вращения упора 13. Упор 13, складываясь (Фиг.3), освобождает стопора 8, которые под действием усилия пружин 7 начинают движение навстречу друг к другу, попадая в направляющие фаски 17 (Фиг.6), выполненные на торцевых поверхностях консоли 14, и своими коническими поверхностями проходят в отверстие 19 консоли 14, тем самым фиксируя аэродинамический руль в раскрытом положении. Направляющие фаски 17 в консоли 14 являются дополнительным элементом конструкции, увеличивающим скорость раскрытия аэродинамического руля, за счет усилия пружин 7 воздействующие на стопора 8, передающие на наклонную поверхность фаски 17 при стопорении в отверстие консоли 14.
Предложенный вариант обеспечивает стабильную и жесткую фиксацию складывающейся части руля в раскрытом положении, характеризуется малыми размерами и лучшими аэродинамическими характеристиками.
Данная конструкция прошла лабораторно-стендовые и летные испытания в составе зенитной управляемой ракеты, обеспечив минимальное время раскрытия руля.
1. Складной аэродинамический руль беспилотного летательного аппарата, состоящий из корневой части, складывающейся части, подпружиненных стопоров и оси складывания с пружиной, отличающийся тем, что имеет консоль в складывающейся части руля с выполненным отверстием, на концах которой внутренняя поверхность выполнена в виде конусов, а торцы консоли имеют направляющие фаски.
2. Складной аэродинамический руль беспилотного летательного аппарата по п.1, отличающийся тем, что механизм стопорения расположен в вертикальной плоскости руля и не выходит за пределы габаритов руля.
3. Складной аэродинамический руль беспилотного летательного аппарата по п.1, отличающийся тем, что фиксация происходит за счет воздействия консоли на упор, который освобождает стопора, складываясь в паз, и те, в свою очередь, под действием пружин входят в отверстие консоли, тем самым фиксируя руль в раскрытом положении.
4. Складной аэродинамический руль беспилотного летательного аппарата по п.1, отличающийся тем, что пружина с осью вращения руля расположены в вертикальной плоскости и не выходят за габариты руля, что улучшает аэродинамические характеристики.
