FI115667B - Menetelmä katapultin laukaisemiseksi, katapultti sekä lukituslaite - Google Patents

Description

115667

Menetelmä katapultin laukaisemiseksi, katapultti sekä lukitus-laite

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on menetelmä katapultin laukaisemiseksi, jos-5 sa menetelmässä: muodostetaan laukaisulaitteen avulla laukaisuvoima; pidetään kelkka lukituslaitteen avulla liikkumattomana katapultin laukaisuasemas-sa; kohdistetaan laukaisuvoima kelkkaan, joka on siirrettävissä katapultin rungon ohjaamana laukaisuasemasta irrotusasemaan; vapautetaan lukituslaite laukaisuhetkellä, jolloin kelkka siirtyy laukaisuvoiman vaikutuksesta kiihtyvällä 10 nopeudella kohti irrotusasemaa; sekä lähetetään kelkkaan sovitettu ilma-alus ilmaan irrotusasemassa.

Edelleen keksinnön kohteena on katapultti miehittämättömän ilma-aluksen lähettämiseksi, joka käsittää: pitkänomaisen rungon, jonka ensimmäisen pään osalla on laukaisuasema ja jonka toisen pään osalla on irrotusase-15 ma; kelkan, joka on liikuteltavissa laukaisuasemasta irrotusasemaan ja takaisin, ja jossa kelkassa on kiinnityselimet ilma-aluksen tukemista varten; laukaisulaitteen, joka on sovitettu muodostamaan laukaisuvoiman kelkan kiihdyttämiseksi laukaisusuunnassa laukaisuasemasta irrotusasemaan; sekä ainakin yhden lukituslaitteen kelkan pidättämiseksi laukaisuasemassa ja vapauttami-20 seksi laukaisuhetkellä.

Vielä on keksinnön kohteena katapultin lukituslaite, joka käsittää: ’ . ainakin yhden lukkokappaleen, joka on sovitettu kääntymään nivelen ympäri katapultin laukaisusuuntaan päin sekä palautussuuntaan päin; kytkentäelimen, ’ joka on muodostettu lukkokappaleeseen, ja johon kytkentäelimeen katapulttiin ,* 25 kuuluva kelkka on kytkettävissä ennen laukaisua ja josta se vapautuu laukai- I * » : sun jälkeen.

Kevyen miehittämättömän ilma-aluksen, kuten maalilentokoneen, tiedustelulentokoneen tai ohjuksen laukaisemiseksi ilmaan voidaan käyttää · katapulttia. Tyypillisesti katapultissa on kelkka, johon ilma-alus kiinnitetään ja 30 joka kelkka singotaan suurella nopeudella niin, että ilma-alus saa hallitun läh-tönopeuden ja suunnan lentoon lähtöä varten. Kelkan liikuttaminen voi tapa h- • * tua esimerkiksi paineilma- tai hydraulisylinterin avulla, joka on vaijerin tai vastaavan avulla kytketty vaikuttamaan kelkkaan. Ennen laukaisua kelkkaa voi-daan pitää paikallaan lukituslaitteen avulla. Samanaikaisesti kelkkaan kohdis-35 tuu maksimivoima. Laukaisun tapahduttua lukituslaite vapauttaa kelkan, eli kelkkaa kiinni pitävä voima poistetaan äkkinäisesti. Mittauksissa on havaittu, 115667 2 että kelkan kiihtyvyys ei ole tasainen ja hallittu, vaan että kelkkaan kohdistuu heti laukaisun jälkeen kiihtyvyyspiikki tai useita piikkejä, joita voi vielä seurata kiihtyvyyden värähtelyä. Kiihtyvyyspiikit saattavat ylittää laukaistavan ilma-aluksen suurimman sallitun kiihtyvyysarvon ja voivat vaurioittaa sitä.

5 Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu menetelmä katapultin laukaisemiseksi, katapultin lukituslaite sekä katapultti.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että koh-10 distetaan laukaisuhetkellä kelkkaan vaimennusvoima, jonka suunta on laukai-suvoimaan nähden vastakkainen, ja joka vaimennusvoima vastustaa kelkan siirtymistä kohti irrotusasemaa; että mitoitetaan vaimennusvoiman suuruus laukaisuhetkellä suurimmilleen, ja että vähennetään laukaisun jälkeen vaimennusvoima maksimista minimiin ennalta määritellyllä tarkastelujaksolla.

15 Keksinnön mukaiselle katapultille on tunnusomaista se, että kata pultti käsittää ainakin yhden lähtövaimentimen, joka on sovitettu muodostamaan vaimennusvoiman, jonka suunta on vastakkainen laukaisuvoimaan nähden, ja joka vaimennusvoima on sovitettu rajoittamaan kelkan kiihtymistä laukaisuhetkellä; ja että vaimennusvoima on laukaisuhetkellä suurimmillaan ja 20 että vaimennusvoima on sovitettu vähenemään nollaan kelkan siirryttyä ennalta määrätyn suuruisen vaimennusmatkan verran laukaisusuunnassa.

* Keksinnön mukaiselle lukituslaitteelle on tunnusomaista se, että lu- kituslaitteeseen kuuluu ainakin yksi lähtövaimennin; että lähtövaimennin on “ \ sovitettu muodostamaan vaimennusvoiman; ja että lähtövaimennin on kytketty ‘ 25 lukkokappaleeseen ja sovitettu vastustamaan lukkokappaleen kääntymistä • · · ·’ laukaisusuuntaan päin.

Keksinnön olennainen ajatus on, että katapultissa on ainakin yksi lähtövaimennin, joka on sovitettu vaimentamaan kelkan ja siihen kiinnitetyn i,: : ilma-aluksen kiihdytystä laukaisuhetkellä ja välittömästi sen jälkeen. Lähtövai- 30 mentimella aikaansaatu vaimennusvoima on sovitettu vähenemään laukaisu- »· · . . hetken jälkeen.

Keksinnön etuna on, että sallitun kiihtyvyysrajan ylittäviä kiihtyvyys- * * piikkien syntymistä voidaan välttää, jolloin voidaan varmistua siitä, että ilma-·:·: alukseen ei kohdistu laukaisun aikana ylisuuria kiihtyvyyksiä, jotka voisivat 35 vaurioittaa sitä. Edelleen kiihdytysvaihe voi vaimennuksen ansiosta olla muutenkin hallitumpi kuin ilman lähtövaimennusta.

115667 3

Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että vähennetään vaimennusvoimaa maksimista nollaan ennalta määrätyllä vaimennusmatkalla.

Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, 5 että vähennetään vaimennusvoimaa olennaisesti lineaarisesti.

Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että lukituslaite käsittää kääntyvästi sovitetun lukkokappaleen, jossa on kytke n-täelin kelkan pidättämistä varten. Edelleen on ainakin yksi lähtövaimennin integroitu lukkokappaleeseen. Lähtövaimennin on nivelöity lukkokappaleen suh-10 teen niin, että se voi kääntyä samanaikaisesti lukkokappaleen kanssa. Lähtö-vaimentimen vaikutus lukkokappaleeseen on sovitettu vähenemään suhteessa lukkokappaleen kääntymiskulmaan, sillä tehollinen momenttivarsi lukkokappaleen nivelpisteen ja lähtövaimentimen kiinnityspisteen välillä pienenee lukko-kappaleen kääntyessä laukaisusuuntaan päin. Tällä tavoin voidaan suhteelli-15 sen yksinkertaisen mekaanisen rakenteen avulla saada aikaan rakenne, jossa vaimennusvoima vähenee olennaisesti lineaarisesti. Lisäksi tällainen konstruktio on luotettava ja hinnaltaan edullinen. Etuna on myös se, että vaimennus-voiman säätämiseen ei tarvita mitään erillisiä säätölaitteita.

Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, 20 että mitoitetaan vaimennusmatkan suuruudeksi ainakin 150 mm. Tällöin vai-mennusmatkan pituus on sellainen, että katapultin vetoelimessä ja rakentees-•: · sa olevat joustot ja massat kyetään ottamaan vaimennuksessa huomioon.

Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, . , että säädetään vaimennusvoiman maksimi käytettävän laukaisuvoiman perus- 25 teella. Tällöin voidaan vaimennus mitoittaa aina kutakin laukaisua ja ilma-.. , alustyyppiä varten yksilöllisesti ja tarkasti.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa : kuvio 1 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin nähtynä erästä kata- 30 pulttia, joka on varustettu keksinnön mukaisella lukituslaitteella, ,, ·. kuvio 2 esittää kaavamaisesti erään laukaisulaitteiston periaatetta, kuvio 3 esittää kaavamaisesti katapultin kelkan kiihtyvyyttä ajan k · funktiona, :··: kuvio 4 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaista erästä lukituslai- : ‘ ·. | 35 tetta ja lähtövaimenninta, • · 115667 4 kuvio 5 esittää kaavamaisesti osaa eräästä keksinnön mukaisesta lukituslaitteesta, kuvio 6 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaista erästä toista luki-tuslaitetta, ja 5 kuvio 7 esittää vielä kaavamaisesti erästä järjestelyä vaimennus- voiman säätämiseksi laukaisuvoiman perusteella.

Kuvioissa keksintö on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on pyritty merkitsemään kuvioissa samoilla viitenumeroilla.

10 Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty eräs katapultti laukaisuasennossa. Katapultti käsittää pitkänomaisen rungon 1, joka voi koostua useista runkokappaleista 1a - 1d. Runkoa 1 voidaan nostaa ja laskea esimerkiksi hydraulisylintereillä 2a ja 2b niin, että saavutetaan haluttu laukaisukulma A. Lisäksi runkoa 1 voidaan 15 kannatella sopivalla määrällä tukia 3a - 3d. Edelleen katapultti käsittää kelkan 4, jossa on kiinnityselimet ilma-aluksen 5 kiinnittämistä varten. Kelkka 4 voi olla tuettu rungossa 1 oleviin johdepintoihin tai vastaaviin tukipintoihin esimerkiksi rullien, liukupalojen tai vastaavien elimien avulla. Rungon 1 ensimmäisen pään osalla on laukaisuasema 6 ja toisen pään osalla on irrotusasema 7. Kelkkaa 4 20 voidaan liikuttaa suurella kiihtyvyydellä laukaisuasemasta 6 irrotusasemaan 7, jossa ilma-alus 5 irtoaa kelkasta ja lähtee lentoon. Ilma-alus 5 voi irrota kelkas- ' ‘ j, ta 4 rungon 1 toisessa päässä, tai jo hyvissä ajoin ennen kuin kelkka 4 saavut- ’taa rungon 1 toisen pään. Laukaisun jälkeen kelkka 4 voidaan palauttaa takai- ' sin laukaisuasemaan 6 uutta laukaisua varten. Laukaisussa tarvittava laukai- | ’ 25 suvoima voidaan muodostaa laukaisulaitteen avulla, jota ei selvyyden vuoksi : ole esitetty kuviossa 1 kokonaisuudessaan. Edelleen on laukaisuasemassa 6 lukituslaite 9, joka voi pidättää kelkkaa 4 laukaisuhetkeen asti. Lukituslaite 9 voi lukitusasennossa ottaa vastaan kelkkaan 4 kohdistettavan laukaisuvoiman • ja se voi laukaisun tapahduttua vapauttaa kelkan 4, jolloin kelkka 4 kiihtyy suu- 30 rella nopeudella kohti irrotusasemaa 7. Katapultin avulla ilma-alukselle 5 pyri- tään siis antamaan mahdollisimman suuri lähtönopeus lyhyellä matkalla. Ilma- :it;* alus 5 voi olla periaatteessa mikä tahansa suhteellisen kevyt miehittämätön » » *·;·* lentolaite, joka voi olla varustettu omalla työntölaitteella, kuten potkurilla, suih- ·:· kumoottorilla tai rakettimoottorilla. Edelleen ilma-alus 5 voi käsittää siivekkeet ./·,· 35 tai muut ohjauselimet, joilla sitä voidaan ohjata kauko-ohjatusti tai automaatti sesti aluksessa 5 olevan ohjausjärjestelmän avulla. Edelleen mainitaan, että 115667 5 katapultti voi olla asennettu laukaisupaikkaan kiinteästi tai se voi olla siirrettävissä oleva laite, esimerkiksi liikuteltavalle alustalle kytketty laite.

Kuviossa 2 on esitetty voimakkaasti yksinkertaistettuna eräs lau-kaisulaite, jolla voidaan muodostaa tarvittava laukaisuvoima. Selvyyden vuoksi 5 ilma-alusta ja katapultin runkoa ei ole esitetty lainkaan. Kuvion 2 mukaisessa tilanteessa kelkka 4 on laukaisuasemassa 6, jossa sitä pidetään liikkumattomana lukituslaitteen 9 avulla. Kelkkaan 4 on kytketty yksi tai useampi vetoelin 10, esimerkiksi vaijeri, joka on järjestetty kulkemaan kääntöpyörien 11a ja 11b ympäri. Vetoelin 10 voi myös olla jokin muukin vetojäykkä, taipuisa voimansiirto toelin, kuten köysi, hihna tai ketju. Kelkkaa 4 voidaan liikuttaa laukaisuasemas-ta 6 irrotusasemaan 7 ja päinvastoin vetämällä vetoelintä 10 joko laukaisu-suuntaan B tai palautussuuntaan C. Vetoelimeen 10 voidaan muodostaa laukaisussa tarvittava voima laukaisusylinterin 12 avulla. Laukaisusylinteri 12 voi olla paineilmasylinteri tai hydraulisylinteri, joka voi olla sovitettu muodostamaan 15 vetoelimeen 10 taljamekanismin 13 avulla laukaisuvoiman. Tällöin laukaisusylinteri 12 voi olla sovitettu liikuttamaan taljamekanismiin 13 kuuluvia taljapyöriä 14 ja 15. Laukaisua varten kelkka 4 lukitaan lukituslaitteen 9 avulla laukaisu-asemaan 6 ja vetoelimeen 10 muodostetaan haluttu vetovoima liikuttamalla laukaisusylinteriä 12 suuntaan D. Laukaisun tapahduttua lukituslaite 9 vapaut-20 taa kelkan 4, jolloin se alkaa voimakkaan kiihdytyksen. Keksinnön ajatuksen mukaisesti katapultti käsittää lähtövaimentimen 24, jota ei ole esitetty kuviossa 3. Lähtövaimentimella 24 rajoitetaan kelkan 4 kiihdytystä laukaisun alkuhetkil-:. lä. Edelleen kuviosta 2 nähdään pysäytysvaimennin 50, joka voi pysäyttää lau- 7·. kaisumekanismin kun kelkka 4 on saavuttanut irrotusaseman 7. Edelleen voi 25 katapultissa olla palautinlaite 51, jolla kelkka 4 voidaan siirtää takaisin laukai-suasemaan 6 uutta laukaisua varten.

! t · : Kuviossa 3 on esitetty katkoviivalla käyrä 16, joka kuvaa tekniikan tason mukaisen katapultin kelkan kiihtyvyyttä ajan funktiona. Laukaisu tapahtuu kohdassa 17, jonka jälkeen alkaa voimakas kiihdytys. Voimakasta kiihdy-- 30 tysvaihetta 18 seuraa kiihtyvyyspiikkejä 19, joiden suuruus ylittää ylärajan

Gmax, jonka rajan suuruuden määrittää se, kuinka suuria kiihtyvyyksiä laukais-,. _ tava ilma-alus 5 on mitoitettu kestämään. Koska kiihtyvyspiikit 19 selvästi ylit tävät sallitun kiihtyvyyden, voivat ne siten vaurioittaa ilma-alusta. Kiihtyvyyspii-' kit 19 aiheutuvat mm. katapultin rungon 1, tukirakenteiden ja vetoelimen 10 35 joustoista. Edelleen voi kiihtyvyyspiikkejä 19 seurata kiihtyvyyden värähtelyä, joka voidaan selvästi havaita käyrän 16 osuuksina 20. Kiihtyvyyden värähtely 115667 6 voi aiheuttaa ongelmia laukaisun hallintaan sekä rasittaa tarpeettomasti katapultin rakenteita.

Kuvioon 3 on merkitty yhtenäisellä viivalla keksinnön mukaisen katapultin eräs kiihtyvyyskäyrä 21 ajan funktiona. Keksinnössä kelkan 4 kiihdy-5 tystä rajoitetaan lähtövaimentimella 24 laukaisun alkuhetkillä, jolloin laukaisu ei tapahdu niin iskumaisesti kuin tunnetuissa ratkaisuissa. Hallitun kiihdytyksen ansiosta kiihtyvyyskäyrässä 21 ei esiinny voimakkaan kiihdytysosuuden 22 jälkeen merkittäviä kiihtyvyyspiikkejä eikä myöskään merkittävää kiihtyvyyden värähtelyä. Niinpä keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan suojata ilma-10 alus siihen kohdistuvilta ylisuurilta kiihtyvyyksiltä, ja siten ehkäistä vaurioitumisia. Kuviossa 3 on vielä esitetty kiihtyvyyskäyrä 23, jonka voimakkaan kiihtyvyyden osuus ei ole lineaarinen. Edelleen on kiihtyvyyteen vaikutettu lähtövai-mentimen 24 avulla niin, että kiihtyvyyskäyrä 23 lähestyy kiihtyvyyden ylärajaa Gmax loivasti. Tällöin voidaan välttää kiihtyvyyden värähtelyjä.

15 Kuviossa 4 on esitetty eräs lukituslaite 9, joka voi käsittää yhden tai useamman lukkokappaleen 25, joka voi olla sovitettu kääntymään nivelen 26 ympäri laukaisusuuntaan B päin ja vastaavasti paluusuuntaan C päin. Lukko-kappale 25 voi olla levymäinen kappale. Edelleen lukkokappaleessa 25 voi olla ainakin yksi kytkentäelin 27, esimerkiksi sopivasti muotoiltu avoin ura, joka voi 20 ottaa vastaan kelkkaan 4 kuuluvan lukitustapin 28. Kun lukkokappale 25 on kuviossa yhtenäisellä viivalla merkityssä taka-asennossa, kykenee se kytken-täelimensä 27 avulla pitämään kelkan 4 paikoillaan. Silloin, kun lukkokappale 25 pääsee laukaisuvoiman Fi vaikuttamana kääntymään nivelen 26 ympäri laukaisusuuntaan B päin, kääntyy kytkentäelin 27 asentoon, jossa lukitustappi 25 28 pääsee pois kytkentäelimestä 27, minkä seurauksena kelkka 4 vapautuu lukituslaitteen 9 vaikutuksesta. Lukkokappaleeseen 25 voi olla kytketty vaikut-> tamaan vipumekanismi 29, joka voi käsittää kaksi tai useampia toisiinsa nive- löityjä lukitusvipuja 30 ja 31. Kuviossa yhtenäisellä viivalla merkityssä asennossa lukitusvivut 30 ja 31 ovat asettuneena limittäin ja olennaisesti laukaisu-; 30 voiman suuntaisesti ns. kuolleeseen kulmaan, jolloin ne estävät lukkokappa- leen 25 kääntymisen. Laukaisu voi tapahtua niin, että yhtä tai useampaa luki-tusvipua 30, 31 nostetaan toimilaitteen 32 avulla ylöspäin, jolloin lukitusvivut 30, 31 pääsevät niveleidensä ansiosta kääntymään toistensa suhteen ja luki- I · ·;·“ tus voi vapautua. Kuviossa on esitetty katkoviivoilla vipumekanismi 29 laukai- :*‘i 35 sun jälkeen. Toimilaite 32 voi olla esimerkiksi paineilma- tai hydraulisylinteri, \\ jota katapultin ohjausjärjestelmä 33 on sovitettu ohjaamaan. Vipumekanismin 115667 7 29 sijaan voidaan toki käyttää muunkinlaisia pidätinelimiä. Turvallisuussyistä pidätinelimet ovat tyypillisesti mekaanisia. Edelleen nähdään kuviosta 4, että lukkokappaleeseen 25 on sovitettu vaikuttamaan ainakin yksi lähtövaimennin 34, joka tässä tapauksessa on paineväliainesylinteri. Lähtövaimennin 34 on 5 kytketty ensimmäisen nivelen 35 avulla lukkokappaleeseen 25 sekä toisen nivelen 36 avulla katapultin runkoon 1, jolloin lähtövaimennin 34 voi kääntyä nivelten 35, 36 suhteen samalla kun lukkokappale 25 kääntyy nivelen 26 suhteen. Lähtövaimentimen 34 avulla voidaan muodostaa vaimennusvoima F2, joka on vastakkaissuuntainen laukaisuvoimaan F1 nähden. Laukaisuhetkellä 10 vaimennusvoiman F2 suuruus voi olla maksimissaan, kuitenkin tyypillisesti lau-kaisuvoimaa F1 pienempi, jotta kelkka 4 voi alkaa kiihdytyksen suunnassa B. Koska lukitustappi 28 on edelleen kytkentäelimessä 27, alkaa laukaisuvoima F1 kääntää lukkokappaletta 25 suunnassa B. Tällöin myös lähtövaimennin 34 kääntyy niveleiden 35, 36 suhteen, minkä seurauksena nivelpisteiden 35 ja 36 15 kautta kulkevan suoran ja nivelpisteen 26 välinen lyhin mahdollinen tehollinen etäisyys, ja siitä aiheutuva tehollinen momenttivarsi 37 pienenee suhteessa lukkokappaleen 25 kääntymiskulmaan. Kääntymisestä seuraa se, että vaimennusvoima F2 alkaa heti kelkan 4 liikuttua vähentyä. Kuvion mukaisessa ratkaisussa vaimennusvoima F2 vähenee ainakin likimain lineaarisesti suhteessa 20 kelkan 4 liikkumaan matkaan. Kuviossa 4 on katkoviivalla esitetty tilanne, jossa lukkokappale 25 ja lähtövaimennin 34 ovat kääntyneenä ääriasentoonsa kohtaan, jossa kelkka 4 vapautuu lukituslaitteen 9 vaikutuksesta. Tässä asemassa lukitustappi 28 pääsee tulemaan pois kytkentäelimestä 27. Laukaisuasennon ! ja vapautusasennon välisen vaimennusmatkan L suuruudeksi voidaan mitoit- 25 taa yli 150 mm. Tällöin katapultin rakenteissa olevat joustot ja massat saadaan I- * * hallitusti vaimennettua ja haitallisia kiihtyvyyshuippuja voidaan olennaisesti / vähentää. Tehdyissä tutkimuksissa on havaittu, että käytännössä tätä lyhyem- millä etäisyyksillä on vaikea saada aikaan tehokasta vaimennusta. Vaimen-nusmatkaa L ei kuitenkaan yleensä ole tarvetta mitoittaa yli 500 mm pidem-30 mäksi. Edelleen tilanteessa, jossa lähtövaimennin 34 on kääntynyt katkoviival-la esitettyyn ääriasentoon eli ns. kuolokohtaan, leikkaa lähtövaimentimen 34 »*» muodostaman voiman F3 linja 38 nivelen 26, eli toisin sanoen tehollisen mo- , menttivarren 37 suuruus on tällöin nolla, eli myös vaimennusvoiman F2 suu- ·;*' ruus on nolla. Lähtövaimennin 34 voi pitää lukkokappaleen 25 kääntyneenä :* ! 35 laukaisusuuntaan B päin, jolloin kelkan 4 lukitustappi 28 voi paluuliikkeen ai- ' ·, * kana työntyä jälleen kytkentäelimeen 27. Mainittakoon, että sylinterin sijaan voi » · 115667 8 lähtövaimennin 34 olla jokin muukin toimilaite, jolla on aikaansaatavissa vastaavanlainen lineaariliike.

Kuviossa 5 on esitetty eräs lähtövaimennin 34, jonka avulla muodostettua vaimennusvoimaa F2 voidaan säätää yhden tai useamman säätö-5 komponentin 39 avulla. Käytettäessä pneumaattista tai hydraulista lähtövai-menninta 34, kuten sylinteriä, voi säätökomponentti olla esimerkiksi venttiili. Säätökomponentin 34 avulla vaimennusvoimaa F2 voidaan säätää monipuolisesti ennalta asetetun säätöstrategian mukaisesti. Venttiili voi olla sähköisesti ohjattu, jolloin ohjausjärjestelmä 33 voi olla sovitettu ohjaamaan sitä. Niinpä 10 vaimennusvoima F2 voidaan ohjata vähenemään lineaarisesti, askelittain tai jonkun muun käyrän, esimerkiksi kuviossa 3 esitetyn käyrän 23 mukaisesti. Näin ollen tässä ratkaisussa ei tarvita välttämättä lainkaan kääntyvästi nivelöi-tyä lukkokappaletta 25. Edelleen, koska lähtövaimenninta 34 ei tarvitse olla sovitettu kääntyvästi, voi rakenne olla toteutettu mekaanisesti yksinkertaisem-15 min. Lisäksi lukituslaitteen 9 rakenne on mahdollista tehdä matalammaksi, kun siinä ei ole kääntyviä osia.

Kuviossa 6 on havainnollistettu lähtövaimenninta 34, joka on sovitettu muodostamaan momentin M vaimennusvoiman F2 aikaansaamiseksi. Lähtövaimennin 34 voi olla sovitettu kääntyvän lukkokappaleen 25 nivelen 26 20 yhteyteen. Lähtövaimennin 34 voi olla esimerkiksi sähkömagneettinen jarrulai-te, jota katapultin ohjausjärjestelmä 33 voi ohjata yhden tai useamman säätö-komponentin 39 välityksellä. Edelleen voi lähtövaimennin 34 olla eräänlainen moottori, jonka akselin kääntymistä vastustetaan paineväliaineen avulla. Tällaisten lähtövaimentimien 34 avulla muodostettua vaimennusvoimaa F2 voi-25 daan ohjata hyvin monipuolisesti. Kuviossa 6 esitettyä lähtövaimenninta 34 > I ♦ voidaan ohjata mm. niin, että kelkan kiihtyvyys voi olla esimerkiksi kuviossa 3 esitetyn käyrän 23 kaltainen.

Kuviossa 7 on vielä esitetty sovellutus, jossa vaimennusvoiman F2 suuruus voidaan mitoittaa laukaisuvoiman Fi perusteella. Eräs mahdollisuus : 30 on järjestää säätökanava 40 paineväliainetoimisten laukaisusylinterin 12 ja ‘' ’; lähtövaimentimen 34 välille. Kun halutaan suurempi kiihtyvyys, tarvitaan suu rempi laukaisuvoima Fi. Niinpä painetta laukaisusylinterin 12 ensimmäisessä • * kammiossa 41 lisätään. Tällöin mäntä puristaa laukaisusylinterin 12 toisessa » ·;·' kammiossa 42 olevaa paineväliainetta säätökanavaa 40 pitkin lähtövaimenti- -:*·· 35 men 34 ensimmäiseen kammioon 43, minkä seurauksena vaimennusvoiman ;\j F2 maksimiarvo suurenee. Säätökanavaan 40 voi lisäksi olla sovitettu yksi tai * · 115667 9 useampia säätölaitteita 44, joilla voidaan vaikuttaa siihen, millä tavoin laukai-suvoiman Fi lisääminen vaikuttaa vaimennusvoimaan F2.

Edelleen voidaan vaihtoehtoisesti järjestää yksi tai useampi anturi laukaisulaitteen yhteyteen niin, että saadaan mitattua laukaisuvoima Fi joko 5 suoraan tai epäsuorasti. Laukaisuvoimaa Fi mittaava anturi voi jossain tapauksessa olla sovitettuna esimerkiksi vetoelimen 10 yhteyteen. Anturilta saadun mittaustiedon perusteella katapultin ohjausjärjestelmä 33 voi säätää vai-mennusvoiman F2 maksimiarvon halutuksi. Eräs mahdollisuus on sovittaa anturi 45 laukaisusylinterin 12 syöttökanavaan 46 ja välittää painetieto ohjausjär-10 jestelmälle 33, joka puolestaan voi ohjata lähtövaimentimen 34 syöttökanavaan 47 sovitettua venttiiliä 48 tai vastaavaa säätökomponenttia vaimennus-voiman F2 säätämiseksi.

Mainittakoon vielä, että lähtövaimentimen 34 avulla muodostettavaa vaimennusvoimaa F2 voidaan joissain tapauksissa vähentää ajan funktiona.

15 Tällöin katapultin ohjausyksikkö 33 tai lähtövaimentimen säätökomponentti 39 voi olla sovitettu suorittamaan säädön. Vaimennusvoiman F2 vähentäminen tapahtuu kuitenkin tässäkin tapauksessa vaimennusmatkan L osuudella.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti-20 vaatimusten puitteissa.

«· > · ; * t • ' ’ » · * · » * » ’ ·

• I

* * · * I · 1 < » » • * > * ·

• I I

f · * · 4 » » * ·

Claims (10)

115667

1. Menetelmä katapultin laukaisemiseksi, jossa menetelmässä: muodostetaan laukaisulaitteen avulla laukaisuvoima (Fi); pidetään kelkka (4) lukituslaitteen (9) avulla liikkumattomana kata-5 pultin laukaisuasemassa (6); kohdistetaan laukaisuvoima (Fi) kelkkaan (4), joka on siirrettävissä katapultin rungon (1) ohjaamana laukaisuasemasta (6) irrotusasemaan (7); vapautetaan lukituslaite (9) laukaisuhetkellä, jolloin kelkka (4) siirtyy laukaisuvoiman (Fi) vaikutuksesta kiihtyvällä nopeudella kohti irrotusasemaa 10 (7); sekä lähetetään kelkkaan (4) sovitettu ilma-alus (5) ilmaan irrotusase-massa (7), tunnettu siitä, että kohdistetaan laukaisuhetkellä kelkkaan (4) vaimennusvoima (F2), jonka suunta on laukaisuvoimaan (Fi) nähden vastakkainen, ja joka vai-15 mennusvoima (F2) vastustaa kelkan (4) siirtymistä kohti irrotusasemaa (7), että mitoitetaan vaimennusvoiman (F2) suuruus laukaisuhetkellä suurimmilleen, ja että vähennetään laukaisun jälkeen vaimennusvoima (F2) maksimista minimiin ennalta määritellyllä tarkastelujaksolla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähennetään vaimennusvoiman (F2) suuruutta suhteessa kel- • »· kan liikkeeseen, ja ...:' että vähennetään vaimennusvoima (F2) maksimista minimiin kelkan :.i.: (4) kuljettua ennalta määritellyn vaimennusmatkan (L) verran kohti irrotusase- ·:·1: 25 maa (7).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähennetään vaimennusvoima (F2) maksimista nollaan vaimennusmatkal-la (L), jonka suuruus on välillä 150 - 500 mm.

: 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, ’i!/ 30 tunnettu siitä, että vähennetään vaimennusvoiman (F2) suuruutta olennai- ‘’ sesti lineaarisesti.

\: 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, :[tunnettu siitä, että mitoitetaan maksimi vaimennusvoima (F2) käytettävän ,. j t. laukaisuvoiman (Fi) suuruuden perusteella. • » · » 115667

6. Katapultti miehittämättömän ilma-aluksen lähettämiseksi, joka käsittää: pitkänomaisen rungon (1), jonka ensimmäisen pään osalla on lau-kaisuasema (6) ja jonka toisen pään osalla on irrotusasema (7); 5 kelkan (4), joka on liikuteltavissa laukaisuasemasta (6) irrotusase- maan (7) ja takaisin, ja jossa kelkassa (4) on kiinnityselimet ilma-aluksen (5) tukemista varten; laukaisulaitteen, joka on sovitettu muodostamaan laukaisuvoiman (Fi) kelkan (4) kiihdyttämiseksi laukaisusuunnassa (B) laukaisuasemasta (6) 10 irrotusasemaan (7); sekä ainakin yhden lukituslaitteen (9) kelkan (4) pidättämiseksi lau-kaisuasemassa (6) ja vapauttamiseksi laukaisuhetkellä, tunnettu siitä, että katapultti käsittää ainakin yhden lähtövaimentimen (34), joka on 15 sovitettu muodostamaan vaimennusvoiman (F2), jonka suunta on vastakkainen laukaisuvoimaan (F1) nähden, ja joka vaimennusvoima (F2) on sovitettu rajoittamaan kelkan (4) kiihtymistä laukaisuhetkellä, ja että vaimennusvoima (F2) on laukaisuhetkellä suurimmillaan ja että vaimennusvoima (F2) on sovitettu vähenemään nollaan kelkan (4) siirryttyä 20 ennalta määrätyn suuruisen vaimennusmatkan (L) verran laukaisusuunnassa (B).

'·' 7. Patenttivaatimuksen6mukainen katapultti, tunnettu siitä, :· että lukituslaitteeseen (9) kuuluu ainakin yksi lukkokappale (25), jo- :': ka on sovitettu kääntymään nivelen (26) ympäri, : f 25 että lukkokappaleessa (25) on ainakin yksi kytkentäelin (27) kelkan /. ·. (4) pidättämistä varten, ja joka kytkentäelin (27) on sovitettu vapauttamaan kel- , ·. kan (4) lukkokappaleen (25) ollessa kääntyneenä ennalta määrätyn kulma- • · asennon verran laukaisusuuntaan (B) päin, . . että ainakin yksi lähtövaimennin (34) on järjestetty vastustamaan :;i * 30 lukkokappaleen (25) kääntymistä laukaisusuuntaan (B) päin ja sovitettu muo- ' * dostamaan vaimennusvoiman (F2), ja : : että vaimennusvoiman (F2) suuruus on sovitettu pienenemään suh- . teessä lukkokappaleen (25) kääntymiskulmaan. 115667

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen katapultti, tunnettu siitä, että lukituslaitteeseen (9) kuuluu ainakin yksi lähtövaimennin (34), joka on sovitettu muodostamaan vaimennusvoiman (F2), 5 että laukaisuiaitteeseen kuuluu ainakin yksi toimilaite (12), joka on sovitettu muodostamaan laukaisuvoiman (Fi), että katapultti käsittää välineet laukaisuvoiman (F-ι) suuruuden tunnistamiseksi sekä välineet vaimennusvoiman (F2) säätämiseksi laukaisuvoiman (F^ perusteella.

9. Katapultin lukituslaite, joka käsittää: ainakin yhden lukkokappaleen (25), joka on sovitettu kääntymään nivelen (26) ympäri katapultin laukaisusuuntaan (B) päin sekä palautussuun-taan (C) päin; kytkentäelimen (27), joka on muodostettu lukkokappaleeseen (25), 15 ja johon kytkentäelimeen (27) katapulttiin kuuluva kelkka (4) on kytkettävissä ennen laukaisua ja josta se vapautuu laukaisun jälkeen; tunnettu siitä, että lukituslaitteeseen (9) kuuluu ainakin yksi lähtövaimennin (34), että lähtövaimennin (34) on sovitettu muodostamaan vaimennusvoi- 20 man (F2), ja että lähtövaimennin (34) on kytketty lukkokappaleeseen (25) ja sovi-..!Γ tettu vastustamaan lukkokappaleen (25) kääntymistä laukaisusuuntaan (B) .. i* päin.

: :': 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen lukituslaite, tunnettu siitä, -: · · 25 että lähtövaimennin (34) on paineväliainesylinteri, ·.. että lähtövaimennin (34) on kytketty lukkokappaleeseen (25) en- / ·. simmäisen nivelen (35) avulla sekä edelleen katapultin runkoon (1) toisen nive len (36) avulla, että ensimmäisen nivelen (35) ja toisen nivelen (36) kautta kulkevan 30 suoran lyhin etäisyys lukkokappaleen (25) niveleen (26) on sovitettu muodos-• ’ tamaan tehollisen etäisyyden (37), ja ·': että lukkokappaleen (25) kääntyminen laukaisuhetken jälkeen on sovitettu pienentämään mainittua tehollista etäisyyttä (37), jolloin myös vai-mennusvoima (F2) on sovitettu pienenemään olennaisesti samassa suhteessa. * t 115667