Катапульта для запуска беспилотных летательных аппаратов с поворотной площадкой

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КАТАПУЛЬТА ДЛЯ ЗАПУСКА БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ С ПОВОРОТНОЙ ПЛОЩАДКОЙ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Томило Вячеслав Анатольевич Левкович Виктор Владимирович Томило Евгения Вячеславовна Марусич Владимир Иванович Василевич Юрий Владимирович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(57) Катапульта для запуска летательных аппаратов с поворотной площадкой, содержащая направляющую, на которой смонтированы привод, тормоз, метательное устройство, выполненное в виде параллелограммного механизма, имеющего верхнее основание, снабженное узлом стыковки с летательным аппаратом, и нижнее основание, шарнирно соединенные между собой опорами, а также тележку, снабженную фиксатором ее стартового положения относительно направляющей, при этом нижнее основание параллелограммного механизма совмещено с тележкой, которая через блок с помощью троса соединена с приводом,отличающаяся тем, что опоры, соединяющие основания параллелограммного механизма,выполнены телескопическими и снабжены механическими или газовыми пружинами, в начальном положении удерживаемые регулируемым стопором. Фиг. 1 Полезная модель относится к области авиации, более конкретно к катапультам для взлета преимущественно малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БЛА). 93152013.06.30 Существует достаточно большое количество типов устройств, которые могут быть применены для разгона и запуска БЛА самолетного типа с массой порядка 20 кг. Наиболее распространенным способом запуска является применение линейной катапульты, оборудованной тележкой, перемещаемой разгонным устройством вдоль направляющей 1. Также существуют устройства, в которых БЛА располагается на платформе, закрепленной на рычаге с вертикальной осью вращения 2. В этом случае разгон осуществляется при вращении платформы с БЛА вокруг вертикальной оси. К недостаткам вышеприведенных устройств следует отнести узкий диапазон масс БЛА, которые могут быть запущены с использованием таких устройств. При запуске БЛА с массой, превышающей рекомендуемую, возможен контакт БЛА с элементами катапульты. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является катапульта для взлета летательного аппарата 3, содержащая направляющую, на которой смонтированы привод, тормоз, метательное устройство, выполненное в виде параллелограммного механизма, имеющего верхнее основание, снабженное узлом стыковки с летательным аппаратом, и нижнее основание, шарнирно соединенные между собой опорами, а также тележку,снабженную фиксатором ее стартового положения относительно направляющей, при этом нижнее основание параллелограммного механизма совмещено с тележкой, которая через блок с помощью троса соединена с приводом. Для осуществления запуска БЛА с использованием вышеприведенного устройства необходимо перед пуском соединить летательный аппарат с помощью узла стыковки с метательным устройством катапульты и зафиксировать в стартовом положении тележку с метательным устройством и БЛА. После этого тележка освобождается и посредством воздействия привода разгоняется вдоль направляющей катапульты до скорости взлета летательного аппарата. Торможение осуществляется тормозом катапульты, при этом в начале этапа торможения летательный аппарат за счет энергии его движения по инерции подбрасывается вверх метательным устройством тележки, одновременно с этим разъединяется узел стыковки и летательный аппарат отделяется от метательного устройства. Недостатком указанного устройства является недостаточная надежность запуска БЛА,обусловленная возможностью его контакта с элементами устройства запуска вследствие низкого импульса при запуске. Отсутствие возможности регулирования импульса при запуске сужает диапазон допустимых масс БЛА. Задачей настоящей полезной модели является расширение диапазона возможных масс БЛА, которые могут быть запущены без увеличения мощности привода и длины, направляющей для разгона. Поставленная задача решается тем, что в катапульте для запуска летательных аппаратов с поворотной площадкой, содержащей направляющую, на которой смонтированы привод,тормоз, метательное устройство, выполненное в виде параллелограммного механизма,имеющего верхнее основание, снабженное узлом стыковки с летательным аппаратом, и нижнее основание, шарнирно соединенные между собой опорами, а также тележку, снабженную фиксатором ее стартового положения относительно направляющей, при этом нижнее основание параллелограммного механизма совмещено с тележкой, которая через блок с помощью троса соединена с приводом, опоры, соединяющие основания параллелограммного механизма, выполнены телескопическими и снабжены механическими или газовыми пружинами, в начальном положении удерживаемые регулируемым стопором. Сущность заявляемого технического решения заключаетсяв создании дополнительного регулируемого импульса запуска БЛА за счет применения дополнительных упругих элементов. Величина импульса при запуске задается посредством сжатия телескопических опор с упругими элементами на стадии подготовки к запуску. Сжатие телескопических опор с упругими элементами поддерживается стопором. С увеличением массы БЛА эффективность параллелограммного механизма падает и при достижении критической отметки возможен контакт БЛА с элементами катапульты. Применение телескопических 2 93152013.06.30 опор, соединяющих основания параллелограммного механизма, в комплексе с упругими элементами позволяет подобрать оптимальное значение вертикальной составляющей импульса и таким образом повысить надежность запуска БЛА. Величина дополнительного импульса регулируется степенью первоначального сжатия упругих элементов. Заявляемое техническое решение поясняется чертежами фиг. 1 - 2. На фиг. 1 приведен общий вид катапульты для запуска летательных аппаратов с поворотной площадкой, где 1 - направляющая, 2 - привод, 3 - тормоз, 4 - метательное устройство в виде параллелограммного механизма, 5 - верхнее основание с узлом стыковки, 6 нижнее основание, совмещенное с тележкой, 7 - телескопические опоры, 8 - трос. На фиг. 2 приведено метательное устройство, выполненное в виде параллелограммного механизма, где 9 - упругий элемент (механическая или газовая пружина), 10 - стопор регулируемой длины. Как видно из чертежей, заявляемое устройство состоит из направляющей 1, на которой смонтированы привод 2, тормоз 3, метательное устройство 4, выполненное в виде параллелограммного механизма, имеющего верхнее основание 5, снабженное узлом стыковки с летательным аппаратом, и нижнее основание 6, шарнирно соединенные между собой опорами, а также тележку, снабженную фиксатором ее стартового положения относительно направляющей. При этом нижнее основание параллелограммного механизма совмещено с тележкой, которая через блок с помощью троса 8 соединена с приводом 2. Опоры 7, соединяющие основания параллелограммного механизма, выполнены телескопическими и снабжены механическими или газовыми пружинами 9. Сжатие телескопических опор с упругими элементами поддерживается стопором 10. Заявляемое устройство работает следующим образом. Летательный аппарат с помощью узла стыковки соединяется с верхним основанием 5 метательного устройства 4, которое находится в положении А (фиг. 2), далее нижнее основание, совмещенное с тележкой 6,фиксируется в стартовом положении, при этом телескопические опоры 7 находятся в сложенном состоянии, а упругие элементы 9 сжаты и удерживаются стопором 10. После этого тележка 6 освобождается и разгоняется вдоль направляющей 1 катапульты при помощи привода 2 до скорости взлета летательного аппарата. Торможение тележки 6 осуществляется тормозом 3 катапульты, причем верхнее основание 5 с летательным аппаратом продолжает движение по инерции, покидая положение А (фиг. 2). Вследствие ограничения угла поворота стопора 10 в положении Б упругие элементы 9 освобождаются и телескопические опоры 7 удлиняются. В этот момент происходит отделение БЛА от верхнего основания. Заявляемое устройство было изготовлено для запуска легких БЛА с приводом, идентичным прототипу, и проведены сравнительные испытания с устройством-прототипом с использованием макета БЛА. Масса макета БЛА изменяется с помощью добавления полезной нагрузки. Вертикальная составляющая импульса регулируется путем сжатия телескопических опор с упругими элементами, поддерживаемого стопором. Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице. Результаты сравнительных испытанийп/п 1 2 3 4 5 Максимальная масса макета БЛА, кг 21 22 24 27 31 20 Таким образом, использование заявляемого технического решения позволяет создать регулируемый дополнительный импульс при запуске БЛА за счет использования телеско 3 93152013.06.30 пических опор, снабженных механическими или газовыми пружинами, и таким образом обеспечить стабильность запуска БЛА с массой, превышающей рекомендуемую на 10-30 . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4