баровременной затвор для ввода парашютной системы при катапультировании кресла с летчиком

Формула изобретения

1. Баровременной затвор для ввода парашютной системы при катапультировании кресла с летчиком, содержащий барометрический узел с блокировочным рычагом и трибо-секторный часовой механизм с анкерным колесом и анкерной скобой, кинематически связанные с исполнительным механизмом, имеющим шток, силовую пружину и приводной ролик, взаимодействующий с сектором часового механизма, и пусковую чеку, отличающийся тем, что он снабжен расположенным между корпусом и штоком исполнительного механизма шариковым замком, затворная часть которого выполнена в виде штока, связанного с пусковой чекой, а блокирующий рычаг барометрического узла кинематически связан с упорным рычагом, расположенным на оси анкерной скобы.

2. Баровременной затвор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен втулкой и связанной с ней гайкой для пиропатрона, а шток исполнительного механизма снабжен накалывающим устройством, расположенным соосно отверстию, выполненному в дне втулки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиационной технике и используется в парашютной автоматике для ввода парашютной системы после катапультирования из самолета кресла с летчиком.

При катапультировании на больших высотах вводить в действие парашютную систему сразу нецелесообразно из-за отрицательного воздействия среды - разрежения и минусовой температуры до минус 60^oC. Поэтому кресло с летчиком быстро покидает опасную зону со скоростью снижения около 50 м/с до заранее установленной высоты срабатывания затвора порядка 5 км.

При катапультировании на малых высотах вводить парашютную систему мгновенно так же нельзя из-за появления недопустимо больших перегрузок торможения, действующих на летчика. Поэтому вводится временная задержка больше 1 с.

Для этой цели известен парашютный полуавтомат комбинированный типа ППК-У (ППК-1М), содержащий гибкую шпильку включения, часовой механизм, блокировочные рычаги, анероидное устройство и исполнительное устройство в виде вытяжного механизма (см. , например, "Полуавтоматы парашютные комбинированные типа ППК-У и ППК-1М", техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Атомиздат, 1972, с. 10-21).

К недостаткам этого устройства следует отнести большую погрешность срабатывания по высоте, особенно при воздействии линейных перегрузок, что объясняется значительным крутящим моментом, передаваемым через рычаги на подвижный центр анероидного узла, и возникающим при этом трении, а так же возможность ложного срабатывания при воздействии ударных нагрузок в узле ролик силового механизма - сектор часового механизма.

Наиболее близким устройством является баровременной затвор, содержащий барометрический узел с блокировочным рычагом и трибо-секторный часовой механизм с анкерным колесом и анкерной скобой, которые кинематически связаны с исполнительным механизмом, имеющим шток, силовую пружину и приводной ролик, взаимодействующий с сектором часового механизма, а так же пусковую чеку в виде гибкой шпильки (см. RU, C1, N 2023632, B 64 D 17/54, 94 г.)

Это устройство создано на базе ППК-У (ППК-1М) и ему в полной мере свойственны те же недостатки. Кроме того это устройство имеет мощную силовую пружину (~ 30 кгс), приводящую в действие вытяжное устройство парашюта, что конструктивно требует значительных габаритов и веса.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - это снизить погрешность срабатывания, уменьшить габариты и вес, а так же исключить возможность ложных срабатываний.

При этом техническим результатом является повышение точности срабатывания по высоте, сокращение габаритов и веса, а так же повышение надежности.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что баровременной затвор для ввода парашютной системы при катапультировании кресла с летчиком, содержащий барометрический узел с блокировочным рычагом и трибо-секторный часовой механизм с анкерным колесом и анкерной скобой, кинематически связанные с исполнительным механизмом, имеющим силовую пружину и приводной ролик, взаимодействующий с сектором часового механизма, и пусковую чеку, снабжен шариковым замком, расположенным между корпусом и штоком исполнительного механизма, затворная часть которого выполнена в виде штока, связанного с пусковой чекой, а блокирующий рычаг барометрического узла кинематически связан с упорным рычагом на оси анкерной скобы.

Технический результат достигается так же благодаря тому, что баровременной затвор снабжен втулкой и связанной с ней приемной гайкой для пиропатрона, а шток исполнительного механизма снабжен накалывающим устройством, расположенным соосно отверстию, выполненному в дне втулки.

На чертеже изображена кинематическая схема баровременного затвора во взведенном состоянии.

Барометрический узел 1 связан с блокировочным рычагом 2, который служит запором упорному рычагу 3, расположенному на оси анкерной скобы 4 трибо-секторного часового механизма, состоящего из анкерного колеса 5, триба 6, храпового колеса 7 однонаправленного действия, триба 8, сектора 9, триба 10, сектора 11 и подпружиненной собачки 12, взаимодействующей с роликом 13 исполнительного механизма.

Пусковая чека 14 соединена одним концом посредством резьбовой втулки 15 с тягой 16, принадлежащей конструкции кабины самолета, а на другом имеет запорную часть - шток 17, запирающий шариковый замок 18, который расположен между корпусом 19 и штоком 20 исполнительного механизма. Силовая пружина 21 установлена между неподвижным основанием корпуса 19 и бортиком накалывающего устройства 22, входящего во втулку 23 соосно отверстию, выполненному в ее дне, закрепленную в основании приемной гайки 24 для пиропатрона 25, имеющего капсюль 26. Пиропатрон является заменяемой частью катапультного кресла.

Ниже описывается работа баровременного затвора при двух условиях.

Первое условие - это когда катапультирование кресла совместно с летчиком происходит на высоте ниже установленной на шкале баровременного затвора. В этом случае блокировочный рычаг 2 барометрического узла 1 не запирает упорный рычаг 3 и анкерная скоба 4 готова к действию.

При катапультировании пусковая чека 14 выдергивается из штока 20 исполнительного механизма при начале движения кресла с летчиком на первых десяти сантиметрах. Под действием силовой пружины 21 шток 20 исполнительного механизма выдавливает шарик замка 18 из паза в корпусе 19 вследствие того, что большая часть шарика находилась в штоке 20. При этом ролик 13 давит на подпружиненную собачку 12 и начинает работать трибо-секторный часовой механизм, в составе которого сектор 11 поворачивается по часовой стрелке, ось триба 10 с сектором 9 - против часовой стрелки, ось триба 8 с храповым колесом 7 - по часовой стрелке, ось триба 6 с анкерным колесом 5 - против часовой стрелки. При вращении каждый зуб анкерного колеса 5 последовательно ударяет в входную и выходную палеты анкерной скобы 4, задавая часовой ритм движения. Одно колебание анкерной скобы соответствует повороту анкерного колеса на один зуб.

Работа трибо-секторного часового механизма происходит до момента выхода (срыва) приводного ролика 13 из зацепления с собачкой 12 сектора 11. После чего шток 20 исполнительного устройства своим накалывающим устройством 22 входит в отверстие дна втулки 23 и бьет по капсюлю 26 пиропатрона 25, ввернутого в приемную гайку 24. Пиропатрон приходит в действие и отделяет катапультное кресло от летчика и вводит парашютную систему.

Второе условие - это когда катапультирование кресла происходит на высоте выше заданной по шкале высот баровременного затвора.

После выхода пусковой чеки из штока 20 исполнительного механизма трибо-секторный механизм не может начать работу из-за того, что анкерная скоба 4 заблокирована рычагом 2 барометрического узла 1.

По мере спуска катапультного кресла увеличивается атмосферное давление, мембраны барометрического узла сжимаются и на запрограммированной высоте происходит разблокировка упорного рычага 3. Трибо-секторный механизм начинает работать, как было описано выше, до момента освобождения ролика 13 со штоком 20 исполнительного устройства, который и приводит в действие пиропатрон 25, освобождающий летчика от катапультного кресла.

Описанный баровременной затвор имеет ряд технических и экономических преимуществ по сравнению с известными приборами того же назначения.

Так, крутящий момент, передаваемый осью анкерной скобы на блокировочный рычаг барометрического узла, в десятки раз меньше, чем крутящий момент в известных приборах, передаваемый через рычаги непосредственно осью сектора на подвижный центр барометрического узла, что позволило снизить погрешность срабатывания по высоте, особенно при воздействии линейных перегрузок.

В описанном баровременном затворе уменьшено в 2,5 раза усилие пружины исполнительного механизма, которая теперь служит для накола капсюля пиропатрона, а не является силовым элементом для исполнения команды разделения кресла и летчика и ввода парашютной системы. Это позволило уменьшить габариты и вес почти в 3 раза и повысить надежность часового механизма вследствие меньшего износа зубчатых пар.

Из конструкции описанного затвора исключена пусковая гибкая шпилька сложной конструкции и шланг для троса силового узла, что в сочетании с упрощением исполнительного механизма и снижением металлоемкости позволило уменьшить трудоемкость изготовления и цену.

Кроме того значительно улучшен показатель надежности, а именно величина (размер) зацепления между подпружиненной собачкой 12 сектора и роликом 13 исполнительного механизма и усилие контактирования в этом зацеплении. В описанном приборе величина зацепления больше примерно в 3 раза, а усилие контактирования уменьшено примерно в 2,5 раза, что позволило снизить вероятность самопроизвольного срабатывания при ударных нагрузках.

В настоящее время баровременной затвор прошел Государственные лабораторные испытания, Государственные летные испытания и идет подготовка конструкторской документации для серийного выпуска.

Одновременно готовятся опытные образцы для проведения испытаний баровременного затвора в составе кресла летчика в США.