RU2356790C2 - Складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области управления летательными аппаратами. Складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата выполнена с обратной стреловидностью, закреплена на корпусе летательного аппарата и может поворачиваться относительно оси вращения, проходящей через точку ее крепления к корпусу летательного аппарата и перпендикулярной срединной поверхности складной рулевой поверхности. В сложенном виде складная рулевая поверхность расположена вдоль корпуса летательного аппарата по направлению движения и против набегающего потока. Раскрытие складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата осуществляется с помощью исполнительного раскладывающего элемента и набегающего потока. Изобретение направлено на повышение противофлаттерных характеристик, уменьшение времени раскрытия и упрощение процесса раскрытия. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области управления летательными аппаратами, в частности к рулевым поверхностям.

Известна складная решетчатая аэродинамическая поверхность (патент US №6073879 от 13.06.2000), выполненная с нулевой стреловидностью и выбранная в качестве аналога.

Недостатками прототипа являются: большой угол складывания, а следовательно, большое время раскладывания; нулевая стреловидность, что приводит к ухудшению противофлаттерных характеристик; выполнение поверхности решетчатой, что повышает ее аэродинамическое сопротивление и стоимость ее изготовления.

Также известна складная аэродинамическая поверхность, установленная на ракете Х-35Э (http://www.airwar.ru/weapon/pkr/x35.html), выполненная с прямой стреловидностью и складываемая по направлению предполагаемого движения, выбранная в качестве прототипа.

Недостатками прототипа являются: большой угол складывания, а следовательно, большее время раскладывания; прямая стреловидность, что приводит к ухудшению противофлаттерных характеристик.

Предлагаемое изобретение направлено на решение следующих задач: улучшение противофлаттерных характеристик; улучшение центровочных характеристик; уменьшение времени раскладывания.

Задача решается за счет того, что складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата, шарнирно закрепленная корневой частью на корпусе беспилотного летательного аппарата, выполнена цельноповоротной с возможностью фиксации в сложенном положении, соединена в корневой части, по крайней мере, с одним исполнительным раскладывающим элементом, создающим момент раскладывания не меньше заданной величины относительно оси, проходящей через точку крепления складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата к корпусу летательного аппарата (оси раскладывания), приложенный к складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата, причем в сложенном положении передняя кромка законцовки складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата расположена на меньшем расстоянии от носовой части беспилотного летательного аппарата, чем ось раскладывания, и выполнена с обратной стреловидностью, при этом в разложенном положении передняя кромка законцовки складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата расположена на меньшем или равном расстоянии от носовой части беспилотного летательного аппарата, чем ось раскладывания.

Предлагаемое изобретение имеет следующие преимущества: повышение быстродействия раскладывания складных рулевых поверхностей за счет выполнения складных рулевых поверхностей с обратной стреловидностью, а следовательно, и уменьшение углов раскладывания; быстрое введение складных рулевых поверхностей в поток без уменьшения синхронности; снижение себестоимости за счет унификации; расширение диапазона стартовых чисел Маха беспилотных летательных аппаратов воздушного старта (до М=4, побочное преимущество).

На чертеже изображена складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата в рабочем положении, тонкими линиями изображена складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата в сложенном положении.

Складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата 1 выполнена с углом обратной стреловидности ψ и шарнирно закреплена на корпусе летательного аппарата 2 в точке О₁. Точка О₁ расположена в корневой части складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата 1. Складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата 1 может поворачиваться относительно оси раскладывания, проходящей через точку О₁ и перпендикулярной срединной поверхности складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата 1.

В сложенном виде складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата 1 располагается вдоль корпуса летательного аппарата 2 по направлению движения летательного аппарата и против набегающего потока. В сложенном виде складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата 1 зафиксирована с помощью средства фиксации 3, выполненного, например, в виде трубчатой направляющей.

В точке О₂ складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата 1 соединена с исполнительным раскладывающим элементом 4, выполненным, например, в виде пружины, другой конец которого соединен с корпусом летательного аппарата 2. Взаимное расположение точек О₁ и О₂ таково, что момент силы, с которой исполнительный раскладывающий элемент 4 действует на складную рулевую поверхность беспилотного летательного аппарата 1 относительно точки О₁ - момент раскладывания М - равен или больше требуемой величины (например, при массе складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата 1 m=0,1 кг и размахе L=0,15-0,2 м минимальный момент раскладывания М составит 0,005 кг·м). Момент раскладывания на чертеже не указан.

На корпусе летательного аппарата 2 расположено место упора 5, в которое складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата 1 упирается в раскрытом положении.

Раскладывание складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата 1 происходит следующим образом.

Складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата 1 освобождается от средства фиксации 3, например раскладывается при потере механической связи при пуске из трубчатой направляющей пускового контейнера. Момент раскладывания М действует на складную рулевую поверхность беспилотного летательного аппарата 1 со стороны исполнительного раскладывающего элемента 4 и складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата 1 поворачивается относительно оси раскладывания. Дополнительно на складную рулевую поверхность беспилотного летательного аппарата 1 действуют набегающий поток и сила инерции, повышая скорость раскрытия складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата 1. По достижении рабочего значения угла обратной стреловидности ψ, например ψ=20°, складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата 1 упирается в место упора 5 и останавливается. Набегающий поток удерживает складную рулевую поверхность беспилотного летательного аппарата 1 в рабочем положении.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить быстродействие раскладывания складных рулевых поверхностей, уменьшить угол раскладывания; снизить себестоимость за счет унификации складных рулевых поверхностей; расширить диапазон стартовых чисел Маха беспилотных летательных аппаратов воздушного старта.

Claims (1)

1. Складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата, шарнирно закрепленная корневой частью на корпусе беспилотного летательного аппарата, выполненная цельноповоротной с возможностью фиксации в сложенном положении, соединенная в корневой части с, по крайней мере, одним исполнительным раскладывающим элементом, который воздействует на складную рулевую поверхность беспилотного летательного аппарата силой, имеющей момент относительно оси, проходящей через точку крепления складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата к корпусу летательного аппарата (оси раскладывания) не меньше заданной величины, причем в сложенном положении передняя кромка законцовки складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата расположена на меньшем расстоянии от носовой части беспилотного летательного аппарата, чем ось раскладывания, отличающаяся тем, что складная рулевая поверхность беспилотного летательного аппарата выполнена с обратной стреловидностью, при этом в разложенном положении передняя кромка законцовки складной рулевой поверхности беспилотного летательного аппарата расположена на меньшем расстоянии от носовой части беспилотного летательного аппарата, чем ось раскладывания.