RU172944U1

RU172944U1 - CATAPULT FOR STARTING UNMANNED AIRCRAFT

Info

Publication number: RU172944U1
Application number: RU2017100382U
Authority: RU
Inventors: Флюр Рашитович Исмагилов; Вячеслав Евгеньевич Вавилов; Руслан Рустемович Уразбахтин
Priority date: 2017-01-09
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2017-08-01

Abstract

Использование: полезная модель относится к области авиастроения и может быть применена при запуске беспилотных летательных аппаратов.Технический результат: уменьшение времени разгона беспилотного летательного аппарата до взлетной скорости за счет применения линейного двигателя высокого ускорения, обеспечивающего быстрый разгон беспилотного летательного аппарата до взлетной скорости.Сущность изобретения: катапульта для запуска беспилотного летательного аппарата, состоящая из каретки, направляющей, разгонного устройства, представляющего собой линейный двигатель высокого ускорения, выполненный так, что статором является направляющая, а якорем является каретка, подвижного основания, выполненного с возможностью обеспечения перемещения катапульты, шарнира, соединенного с направляющей, выполненного с возможностью создания состояния транспортировки катапульты, упора, выполненного с возможностью предотвращения складывания катапульты в момент запуска беспилотного летательного аппарата.Usage: the utility model relates to the field of aircraft engineering and can be applied when starting unmanned aerial vehicles. Technical result: reducing the time for unmanned aerial vehicle to accelerate to take-off speed due to the use of a linear high-acceleration engine that provides fast acceleration of an unmanned aerial vehicle to take-off speed. : catapult for launching an unmanned aerial vehicle, consisting of a carriage, a guide, an accelerating device, which is a linear acceleration engine designed so that the stator is a guide, and the anchor is a carriage, of a movable base, configured to provide movement of the catapult, a hinge connected to the guide, configured to create a state of transport of the catapult, an emphasis configured to prevent folding the catapult at the time of the launch of the unmanned aerial vehicle.

Description

Полезная модель относится к области авиастроения и может быть применена при запуске беспилотных летательных аппаратов.The utility model relates to the field of aircraft construction and can be applied when starting unmanned aerial vehicles.

Известна катапульта для взлета летательного аппарата, содержащая рабочий цилиндр, соединенный каналами подачи газа с ресиверами, расположенными параллельно цилиндру, каретку, направляющие, устройство торможения, шток, спусковой механизм, поршень, устройства заправки и стравливания газа, опору катапульты, причем спусковой механизм, шток и поршень расположены внутри рабочего цилиндра, при этом шток с поршнем выполнены с возможностью их расхождения при торможении штока с кареткой, каретка закреплена на штоке в его выходной части и снабжена ползунами, расположенными коаксиально направляющим, спусковой механизм выполнен с возможностью фиксации поршня в предпусковом состоянии, а на рабочем цилиндре коаксиально размещено устройство торможения штока с кареткой, выполненное в виде цилиндра с возможностью его перемещения вдоль рабочего цилиндра, ресиверы снабжены направляющими для перемещения летательного аппарата и каретки в направлении взлета, каналы подачи газа снабжены устройством для обеспечения открытия и закрытия подачи газа в рабочий цилиндр [патент РФ №123763, B64F 1/06, 10.01.2013].A known catapult for take-off of an aircraft, comprising a working cylinder connected by gas supply channels to receivers parallel to the cylinder, a carriage, guides, a braking device, a rod, a trigger, a piston, a gas charging and bleeding device, a catapult support, a trigger, a rod and the piston are located inside the working cylinder, while the rod with the piston are made with the possibility of their divergence when braking the rod with the carriage, the carriage is mounted on the rod in its output part and is equipped with and the sliders arranged coaxially with the guide, the trigger mechanism is made with the possibility of fixing the piston in the pre-launch state, and on the working cylinder coaxially placed rod braking device with a carriage, made in the form of a cylinder with the ability to move along the working cylinder, the receivers are equipped with guides for moving the aircraft and the carriage in the take-off direction, the gas supply channels are equipped with a device for providing opening and closing of the gas supply to the working cylinder [RF patent No. 123763, B64F 1/06, 01/10/2013].

Недостатком данной полезной модели является наличие сил трения между кареткой и направляющими, которые увеличивают время разгона каретки до заданной скорости.The disadvantage of this utility model is the presence of friction between the carriage and the guides, which increase the acceleration time of the carriage to a given speed.

Также известна катапульта, содержащая разгонный цилиндр с поршнем и толкателем, выполненным с поршнем раздельно с возможностью отделения от него при продольном перемещении, тормозной цилиндр с поршнем и штоком, челнок со стартовым крюком, соединенный с толкателем разгонного цилиндра, ресивер, соединенный с разгонным и тормозным цилиндрами, спусковое устройство. Катапульта приводится в действие сжатым воздухом или азотом, обеспечивает ускорение разгона до 30 ед., мягкое торможение разгонной системы и имеет длину при весе бросаемого изделия 10-50 кг в пределах 3,2 м [патент РФ №76434, F41B 3/02, 20.09.2008].Also known is a catapult containing an accelerating cylinder with a piston and a pusher made separately with the piston with the possibility of separation from it during longitudinal movement, a brake cylinder with a piston and a rod, a shuttle with a starting hook connected to a pusher of the accelerating cylinder, a receiver connected to the accelerating and brake cylinders, trigger device. The catapult is driven by compressed air or nitrogen, provides acceleration of acceleration up to 30 units, soft braking of the acceleration system and has a length when the weight of the product being thrown is 10-50 kg within 3.2 m [RF patent No. 76434, F41B 3/02, 20.09 .2008].

Недостатком этого аналога является наличие двух цилиндров, заполненных газом, которые значительно увеличивают массу катапульты и соответственно снижают мобильность данной катапульты.The disadvantage of this analogue is the presence of two cylinders filled with gas, which significantly increase the mass of the catapult and, accordingly, reduce the mobility of this catapult.

Известна катапульта, содержащая разгонное устройство, выполненное в виде рабочего цилиндра, внутри которого размещены поршень со штоком, тормозное средство и камера для сжатого газа. Снаружи рабочего цилиндра жестко закреплен кронштейн, на котором установлен фиксатор стартового положения, выполненный в виде качалки. На части штока, выходящем за пределы рабочего цилиндра, закреплен пилон. На верхней части пилона размещено средство для установки летательного аппарата, снабженное электромеханической системой для отделения летательного аппарата от пилона, выполненной в виде датчика ускорений, соединенного через контроллер с электроприводом. Снаружи на силовом цилиндре установлены поворотные передние опоры с фиксаторами их рабочего положения и жестко закрепленная задняя опора [патент РФ №2373117, B64F 1/06, 20.11.2009].A known catapult containing an accelerating device made in the form of a working cylinder, inside of which a piston with a rod, a brake means and a chamber for compressed gas are placed. Outside the working cylinder, a bracket is rigidly fixed, on which a start position lock is installed, made in the form of a rocking chair. A pylon is fixed on a part of the rod extending beyond the limits of the working cylinder. On the upper part of the pylon there is a means for installing the aircraft, equipped with an electromechanical system for separating the aircraft from the pylon, made in the form of an acceleration sensor connected via an electric controller. Outside, a rotary front support with latches of their working position and a rigidly fixed rear support are installed on the master cylinder [RF patent No. 2373117, B64F 1/06, 11/20/2009].

Недостатком данной катапульты является применение рабочего цилиндра с жидкостью или газом и поршня в качестве разгонного устройства, так как они имеют большой вес и существует опасность взрыва резервуара с жидкостью или газом в связи с вероятным избыточным давлением в этом резервуаре, что может привести к поломке катапульты и повреждению установленного на ней беспилотного летательного аппарата.The disadvantage of this catapult is the use of a working cylinder with liquid or gas and a piston as an acceleration device, since they have a large weight and there is a danger of explosion of the tank with liquid or gas due to the likely overpressure in this tank, which can lead to breakdown of the catapult and damage to an unmanned aerial vehicle mounted on it.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является катапульта, содержащая направляющую с тележкой, разгонное устройство тележки, включающее в себя силовой пневмоцилиндр с поршнем и трос с блоками, один конец троса соединен с тележкой, на тележке смонтирован узел стыковки с летательным аппаратом, на направляющей установлено тормозное устройство. На направляющей и тележке установлено устройство фиксации стартового положения тележки, разгонное устройство содержит источник сжатого газа и ресивер [патент РФ №2497725, B64F 1/06, 10.11.2013].The closest analogue to the proposed utility model is a catapult containing a guide with a trolley, an accelerating device of the trolley, including a power pneumatic cylinder with a piston and a cable with blocks, one end of the cable is connected to the trolley, a docking unit with an aircraft is mounted on the trolley, the guide is installed brake device. A device for fixing the starting position of the trolley is installed on the guide and the trolley, the booster device contains a source of compressed gas and a receiver [RF patent No. 2497725, B64F 1/06, 11/10/2013].

Недостатком аналога является долгий процесс запуска беспилотного летательного аппарата, ведь в пневмоцилиндре перед запуском необходимо нагнетать давление, и наличие тросов, использующихся при разгоне тележки, которые подвержены износу, что может привести к поломке катапульты и невозможности запуска беспилотного летательного аппарата.The disadvantage of the analogue is the long process of starting an unmanned aerial vehicle, because before starting it is necessary to increase the pressure in the pneumatic cylinder and the cables used to accelerate the cart, which are subject to wear and tear, which can lead to catapult failure and the unmanned aerial vehicle to start up.

Задача полезной модели - повышение быстродействия катапульты и уменьшение веса катапульты.The objective of the utility model is to increase the speed of the catapult and reduce the weight of the catapult.

Технический результат предлагаемой катапульты для запуска беспилотного летательного аппарата - уменьшение времени разгона беспилотного летательного аппарата до взлетной скорости за счет применения линейного двигателя высокого ускорения, обеспечивающего быстрый разгон беспилотного летательного аппарата до взлетной скорости.The technical result of the proposed catapult for launching an unmanned aerial vehicle is to reduce the acceleration time of an unmanned aerial vehicle to take-off speed due to the use of a linear high-speed acceleration engine that provides fast acceleration of an unmanned aerial vehicle to take-off speed.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что катапульта для запуска беспилотного летательного аппарата, состоящая из каретки, направляющей и разгонного устройства, в отличие от прототипа содержит подвижное основание, выполненное с возможностью обеспечения перемещения катапульты, шарнир, соединенный с направляющей, выполненный с возможностью создания состояния транспортировки катапульты, упор, выполненный с возможностью предотвращения складывания катапульты в момент запуска беспилотного летательного аппарата, причем разгонный элемент представляет собой линейный двигатель высокого ускорения, в котором статором является направляющая, а якорем является каретка.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the catapult for launching an unmanned aerial vehicle, consisting of a carriage, a guide and an accelerating device, in contrast to the prototype, contains a movable base configured to provide movement of the catapult, a hinge connected to the guide, made with the ability to create a state of transport of the catapult, emphasis, made with the possibility of preventing folding of the catapult at the time of launching an unmanned aerial vehicle pparata, the booster member is a high acceleration linear motor, wherein the stator is a guide and a slide anchor.

Сущность устройства поясняется чертежом, на котором представлена катапульта для запуска беспилотного летательного аппарата.The essence of the device is illustrated in the drawing, which shows a catapult for launching an unmanned aerial vehicle.

Катапульта для запуска беспилотного летательного аппарата состоит из направляющей 1, каретки 2, установленной на направляющей 1 с возможностью перемещения, соединенных электромеханически, основания 3, на котором через шарнир 4 установлена направляющая 1, соединенная с кареткой 2, упора 5, который механически соединен с направляющей 1 и основанием 3, и колес 6, установленных на основании 3 (фиг.).The catapult for launching an unmanned aerial vehicle consists of a guide 1, a carriage 2, mounted on the guide 1 with the possibility of movement, electromechanically connected, a base 3, on which a guide 1 is mounted through the hinge 4, connected to the carriage 2, stop 5, which is mechanically connected to the guide 1 and the base 3, and the wheels 6 mounted on the base 3 (Fig.).

Основание 3 и колеса 6, соединенные механически, обеспечивают мобильность устройства. Упор 5, соединенный механически с основанием 3 и направляющей 1, предотвращает складывание катапульты во время запуска беспилотного летательного аппарата. Шарнир 4 установлен для того, чтобы обеспечить возможность перевести катапульту в состояние транспортировки, и для того, чтобы катапульту можно было быстро подготовить к запуску беспилотного летательного аппарата после доставки ее на место запуска. Направляющая 1 и каретка 2, соединенные электромеханически, представляют собой первичную и вторичную части линейного двигателя высокого ускорения соответственно. В дальнейшем первичная часть линейного двигателя называется статором, а вторичная - якорем.The base 3 and the wheels 6, mechanically connected, provide mobility of the device. The stop 5, connected mechanically with the base 3 and the guide 1, prevents the folding of the catapult during the launch of an unmanned aerial vehicle. The hinge 4 is installed in order to enable the catapult to be put into a transport state, and so that the catapult can be quickly prepared for launching an unmanned aerial vehicle after it is delivered to the launch site. The guide 1 and the carriage 2, connected electromechanically, are the primary and secondary parts of a linear high-acceleration engine, respectively. In the future, the primary part of the linear motor is called the stator, and the secondary - the anchor.

Устройство работает следующим образом. После подготовки катапульты к запуску беспилотного летательного аппарата включается линейный двигатель высокого ускорения. Беспилотный летательный аппарат при этом фиксируется на каретке 2 с помощью электромагнита, поэтому на катапульте и на беспилотном летательном аппарате, который с нее запускается, не требуется установка дополнительных систем фиксации беспилотного летательного аппарата на каретке 2. При запуске беспилотного летательного аппарата устройство срабатывает следующим образом: зафиксированный на каретке 2 беспилотный летательный аппарат разгоняется вместе с кареткой 2 до взлетной скорости, после чего отключается электромагнит, удерживающий беспилотный летательный аппарат на каретке 2. После взлета беспилотного летательного аппарата каретка 2 тормозится за счет того, что меняется направление магнитного поля, созданного в линейном двигателе высокого ускорения. Это значит, что не требуется установка дополнительных устройств, обеспечивающих торможение каретки 2 после запуска беспилотного летательного аппарата. Использование линейного двигателя высокого ускорения обусловлено и тем, что при разгоне каретки 2 до определенной скорости перестают действовать силы трения между направляющей 1 и кареткой 2, потому что каретка 2 после достижения определенной скорости начинает разгоняться в магнитном поле без контакта с направляющей 1, а значит уменьшается время взлета беспилотного летательного аппарата. На каретке 2 установлены колеса, так как до набора определенной скорости она катится по направляющей 1. Также установленные на каретке 2 колеса предотвращают повреждение беспилотного летательного аппарата при взлете в случае прекращения действия магнитного поля (фиг.).The device operates as follows. After preparing the catapult for launching an unmanned aerial vehicle, a linear high-acceleration engine is turned on. In this case, the unmanned aerial vehicle is fixed to the carriage 2 with the help of an electromagnet, therefore, on the catapult and on the unmanned aerial vehicle that starts from it, the installation of additional unmanned aerial vehicle fixation systems on the carriage 2 is not required. When the unmanned aerial vehicle starts, the device operates as follows: the unmanned aerial vehicle fixed on the carriage 2 accelerates with the carriage 2 to take-off speed, after which the electromagnet holding unmanned aerial vehicle on carriage 2. After take-off of an unmanned aerial vehicle, carriage 2 is braked due to the fact that the direction of the magnetic field created in the linear high-acceleration engine changes. This means that it does not require the installation of additional devices that ensure braking of the carriage 2 after starting an unmanned aerial vehicle. The use of a linear high-acceleration motor is also due to the fact that when the carriage 2 is accelerated to a certain speed, the friction forces between the guide 1 and the carriage 2 cease to act, because the carriage 2, after reaching a certain speed, starts to accelerate in a magnetic field without contact with the guide 1, which means it decreases unmanned aerial vehicle take-off time. Wheels are mounted on the carriage 2, since it rolls along the guide 1 until a certain speed has been set. Also, the wheels mounted on the carriage 2 prevent damage to the unmanned aerial vehicle during take-off in the event of a magnetic field termination (Fig.).

Заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность и уменьшить вес катапульты для запуска беспилотного летательного аппарата, а также уменьшить промежуток времени, необходимый для запуска беспилотного летательного аппарата.The inventive utility model allows to increase reliability and reduce the weight of the catapult to launch an unmanned aerial vehicle, as well as reduce the amount of time required to launch an unmanned aerial vehicle.

Claims

A catapult for launching an unmanned aerial vehicle, consisting of a carriage mounted on a guide and an accelerating device, characterized in that it comprises a movable base with a hinge connected to the guide and configured to create a state of transport of the catapult, an emphasis connected to the base and guide and made with the possibility of preventing the folding of the catapult at the time of launch of the unmanned aerial vehicle, while the accelerating device is made but a high acceleration linear motor, whose stator is the rail and the anchor carriage is.