Способ аэропересцепки буксируемого тела с одного летательного аппарата на другой и устройство для его осуществления

)АНИЕ ИЗОБРЕТЕН МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р; ",. йПН.-.л),4 4 ПИС К АВТ 2 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ АЗРОПЕРЕСЦЕПКИ БУКСИРУЕМОГО ТЕЛА С ОДНОГО Л ЕТАТЕЛЬЙОГО АППАРАТА НА ДРУГОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам и конструкциям устройств для многократной воздушной пересцепки буксируемого тела с одного летательного аппарата на другой; например с самолета на вертолет, с вертолета на вертолет и т, д. и может быть использовано в гражданской авиации для перевозки буксируемых тел и грузов, их подъема и посадки в труднодоступных местах и т; и. Цель - повышение безопасности и удобства пользования процессом аэропересцепки. Способ заключается в перемещении бускируемоготела на гибкой связи основным летательным аппаратом с его захватным приспособлением; синхронном с ним перемещении дополнительного летательного аппарата с его захватным приспособлением и осуществлении азропересцепки буксируемого тела с одного захватного приспособления на другое, ироизводя" при этом перемещение захватного приспособления дополнительного летательного аппарата к буксируемому телув найравлении его перемещения, Устройство для реализации способа содержит захватное приспособление 1 с пересцепным кольцом 5 и стабилизатором 7 основного летательйого аппарата 2; буксирующего на гибкой связи 3 тело 4, а также захватное приспособление 7 дополнительного летательного аппарата 8 с кабелем- тросом 9, на котором подвешено захватное приспособление 7 и по которому передаются команды от средства 40 управления захватным приспособлением 7 и установленным на нем движителем 10. 2 с. и, ф - лы, 12 ил.1781133 едактор аказ 4248 Тираж Подписное ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарин оставитель Н.Мутилиехред М.Моргенталгражданской авиации для перевозок буксируемых тел и грузов, их подьема и посадки в труднодоступныхместах и т. н, 10Известен способ аэропересцепки буксируемого тела с одного летательного аппа 15 перемещении дополнительного летательного аппарата с его захватным йриспособле дикулярном направлению полета, захватебуксируемого тела захватным присйоСоблением дополнительного летательного аппа 30 35 40 летательного аппарата на другой, заключающийся в перемещении буксируемого тела 45 Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам и конструкции устройств для многократной воздушной пересцепки буксируемого тела с одного летательного аппарата на другой, например, с самолета на вертолет, с вертолета на вертолет и т. ди может быть использовано в рата на другой; заключающийся в перемещении буксируемого тела на гибкой связи основным летательным аппаратом с его захватным приспособлением и стабилизации положения буксируемого тела с помощью автопилота, синхронном с ним нием, подводе захватного приспособления дополнительного летательного аппарата к буксируемому телу в йаправлении, перпенрата, отсоединении буксируемого тела от гибкой связи основного летательного аппарата; подтягивании буксируемого тела к дополнительному летательному аппарату,недостатками которого являются низкие эксплуатациойные характерйстики из-за узкого диапазона скоростей, в котором-может быть осуществлена пересцепка, и низкие безопасность и удобство пользования из-за трудностей, возникающих при подводе захватного приспособления дополнительного летательного аппарата в направлении; перпендикулярном направлению перемещения буксируемого тела. Наиболее близким по технической сущности предлагаемому является способ аэропересцепки буксируемого тела с одного на гибкой связи основным летательным ап" паратом с его захватным приспособлением,синхронном с ним перемещении дополнительного летательного аппарата с его захватным приспособлением, подводе захватного приспособления дополнительного летательного аппарата к буксируемому телу, захвате буксируемого тела захватным приспособлением дополнительного лета- тельного аппарата, отсоединении буксируемого тела от гибкой связи основного летательного аппарата. Данный способ, хотя и позволяет расширить эксплуатационные характеристики за счет увеличения диапазона скоростей. в 50 55 котором возможно осуществление пере- сцепки в воздухе, но также как и аналог, имеет низкие безопасность и удобство пользования, обусловленные тем, что после пересцепки буксируемого тела с одного летательного аппарата на другой невозможна обратная пересцепка из-эа направления перемещения захватного приспособления дополнительного летательного аппарата навстречу перемещению буксируемого тела, а также из - за того, что после захвата средства пересцепки захватным приспособлением дополнительного летательного аппарата возможно соприкосновение и поломка захватных приспособлений и, кроме того летательные аппараты будут располагаться друг под другом с возможностью соприкосновения хвостового оперения дополнительного летательного аппарата с гибкой связью основного летательного аппарата.Целью изобретения является повышение безопасности и удобства пользования процессом аэропересцеп ки.Поставленная цель достигается тем, что в способе аэропересцепки буксируемого тела с одного летательного аппарата на другой, заключающемся в перемещении буксируемого тела на гибкой связи основным летательным аппаратом с его захватным приспособлением, синхронном с ним перемещении дополнительного летател ьного аппарата с его захватным приспособлением на дополнительной гибкой связи, перемещении захватного приспособления дополнительного летательного аппарата к буксируемому телу, захвате буксируемого тела захватным приспособлением дополнительного летательного аппарата, отсоединении буксируемого тела от гибкой связи основного летательного аппарата, согласно изобретения, перемещение захватного приспособлейия дополнительного летательного аппарата к буксируемому телу осуществляют в направлении перемещения буксируемого тела,Известно устройство для пересцепки буксируемого тела с одного летательного аппарата на другой, содержащее захватное приспособление основного летательного аппарата, соединенное с ним гибкой связью, узел пересцепки, связанный с буксируемым телом, выполненным в виде крыла с дополнительными крылышками, и на котором расположена система вооружения и автопилот, захватное приспособление дополнительного летательного аппарата, размещенное на нем, механизм подвода захватного приспособления дополнительного летательного аппарата к узлу пере- сцепки, механизм подтягиваниябуксируемого тела к дополнительному лета- Поставленная цель достигается тем, что тельному аппарату, недостатками которого в устройстве для азропересцепки буксируеявляются низкие эксплуатационные харак- мого тела с одного летательного аппарата теристики из-за невозможности обеспече- на другой, содержащем захватное приспония азропересцепки на вертолетных 5 соблениеосновноголетательногоаппарата, скоростях(от 180 км/ч и выше) вследствие соединенное с ним гибкой связью, связан- незначительной подъемной силы у буксиру- ный с буксируемым телом узел пересцепки, емого тела и при выполнении его не в виде выполненный в виде кольца с перемычкой и крыла, а также низкие безопасность и удоб- его стабилизатором по направлению пото- ство пользования, обусловленные трудно ка, захватное приспособление дополнистями при повторной пересцепки с одного тельного летательного аппарата, летательного аппарата на другой соединенное с ним дополнительной гибкойНаиболее близким потехническойсущ- связью, и связанный с захватным приспоности предлагаемому является устройство соблением механизм подвода захватного для аэропересцепки буксируемого тела с 15 приспособления к узлу пересцепки, согласодного летательного аппарата на другой, но изобретения, механизм подвода захватсодержащеезахватноеприспособлениеос-ного приспособления к узлу пересцепки новного летательного аппарата, соединен- выполнен в виде движителя, установленноное с ним гибкой связью, связанный с го на захватном приспособлении дополни- буксируемым телом узел пересцепки, вы тельного летательного аппарата.полненный в виде кольца с перемычкой и На фиг. 1 представлен общий вид устего стабилизатором по направлению пото- ройства при синхронном перемещении лека, захватное приспособление дополни- тательных аппаратов; на фиг. 2 - общий вид тельного летательного аппарата, устройства в процессе сближения захватно- соединенное с ним дополнительной гибкой 25 го приспособления дополнительного лета- связью, и связанный с захватным приспо- тельного аппарата и узла пересцепки соблением механизм подвода захватного буксируемого тела; на фиг. 3 - общий вид приспособления к узлу пересцепки, устройства после захвата кольца узла переДанное устройство, хотя и позволяет сцепки захватным приспособлениемдополрасширить эксплуатационные характерй нительного летательного аппарата; на фиг. стики за счет увеличения диапазона скоро - общий вид устройства после отсоединестей, в котором возможно осуществление ния захватного приспособления основного пересцепки в воздухе, но также как и ана- летательного аппарата от кольца узла перелог, имеет низкие безопасность и удобство сцепки; на фиг. 5 - общий вид устройства в пользования, обусловленные тем, что после 35 процессе сближения захватного приспосободной пересцепки с одного летательного ления дополнительйого летательного аппааппарата на другой затруднена повторная рата и кольца узла пересцепки в изометрии; пересцепка из - за небезопасного располо- на фиг, 6 - конструкция узла пересцепки; на жения летательных аппаратов друг относи-фиг, 7 - конструкция крепления кольца узла тельно друга в процессе пересцепки и 40 пересцепки к его стабилизатору в изометвозможности соприкосновения и поломки рии; на фиг. 8 - конструкция захватного призахватных приспособлений летательного способления дополнительного аппарата и дополнительного летательного летательного аппарата, вид А; на фиг, 9 - аппарата, а также гибкой связи основного вид с торца на раздвижные губки в замкну- летательного аппарата с хвостовым опере том положении; на фиг. 10 - конструкция нием дополнительного летательного аппа- захватного приспособления дополнительрата. А зто приводит к необходимости ного летательного аппарата со средством сброса буксируемого тела. например, с са- его перемещения к узлу пересцепки; на фиг. молета, и необходимости наличия дополни - конструкция захватного приспособлетельных спасательных средств для его 50 ния дополнительного летательного аппарасохранения. Значительно ухудшается и та, вид Б; на фиг, 12 - конструкция удобство пользования за счет сужения обла- захватного приспособления дополнительсти свободного пространства для размеще- ного летательного аппарата, вйд В;н и я до пол н ител ь н о го л етател ь но го Способ реализуется устройством для аппарата и свободного перемещения его за аэропересцепки буксируемого тела с одного хватного приспособления, . летательного аппарата на другой; котороесодержит захватное приспособление 1 осЦелью изобретенияявляются повыше- новного летательного аппарата 2, наприние безопасности и удобства пользования мер, самолета, соединенное с ним гибкой процессом азропересцепки, связью 3, связанный с буксируемым телом 4узел пересцепки, выполненный в виде кольца 5 с перемычкой и его стабилизатором 6 по направлению потока, захватное приспособление 7 дополнительного летательного аппарата 8, соединенное с ним дополнительной гибкой связью 9, и связанный с захватным приспособлением 7 механизм 10 подвода захватного приспособления 7 к узлу пересцепки 5.В устройстве механизм 10 подвода за 10 хватйого приспособления 7 к узлу пере- сцепки 5 выполнен в виде движителя,установленного на захватном приспособлении 7 дополнительного летательного аппарата 8.Кольцо 5 оканчивается ухом 11, установ 15 ленным в вилке 12 стабилизатора 6 узла пересцепки по напРавлению потока с воэможностью вращения вокруг стержня. 13,20 выполненного, например, в виде болта Стабилизатор 6 узла пересцепки по направлению потока соединен с буксируемым телом 4, например, посредством вертлюга14 и двухпарной подвесной системы 15. 25 Захватное приспособление 1 основного летательного аппарата 2 выполнено в виде корпуса 16 с двумя раздвижными губками 17, 18 на конце и стабилизатора 19 положения губок в пространстве, закрепленного на 30 корпусе 16, связанного с гибкой связью 3 Между корпусом 16 и гибкой связью 3 может быть установлен вертлюг 20 для снятия момента от гибкой связи 3. На корпусе 16 установлены механизмы 21 и 22, например,35 электромеханизмы типа МПМ, связанные с раздвижными губками 17 и 18, Для исключения вращейия захватного" приспособления 1 вокруг продольной оси У и пособления расположен ниже оси его вращения эа счет прилива 23. В стабилизаторе 19 расположения губок в пространстве выполнены прорези для обеспечейия связи штоков электромеханизмов 21 и 22 с 45 раздвижными губками 17 и 18,На одной из раздвижных губок 18 выполнен паз, а на другой 17- выступ, который входит в паз при захвате кольца 5,На захватном приспособлении 1 стабилизатор 19 расположения губок в простран 50 стве выполнен в виде тормозного конуса с расширяющейся по направлению потока частью и обеспечивающим увеличение силы лобового сопротивления захватного при 55 способления, что позволяет уменьшить дотребуемого значения угол наклона гибкойсвязи от линии горизонта,Кольцо 5(см, фиг, 6, 7) имеет перемычку,делящую его пополам и обеспечивающую вышения устойчивости в боковой плоскости(по крену) центр масс захватного приспо требуемое расстояние между захватнымиприспособлениями 1 и 7. Захватное приспособление 7 дополнительного летательного аппарата 8 выполнено в виде корпуса 24 и стабилизатора 25 положения губок в пространстве, связанных между собой пружиной 26 и выполненных с возможностью вращения друг относительно друга вокруг болтового соединения 27, Пружина 26 обеспечивает расположение под заданным углом корпуса 24 относительно стабилизатора 25 для удобства при подходе захватного приспособления 7 к кольцу 5 и его захвате. На стабилизаторе 25 положения губок в пространстве захватного приспособления 7 закреплен движитель 10, выполненный, например, в виде двух обтекателей 28, 29, расположенных перпендикулярно друг другу, и двигателей 30 и 31 с винтами 32 и 33, 34, закрепленными на их осях и закрепленных в соответствующих обтекателях 28 и 29. Двигатель 30 с винтом 32 обеспечивает создание тяги для захватного приспособления 7 в направлении перемещения дополнительного летательного аппарата 8, а двигатель 31 с винтами 33, 34 обеспечйвает создайие тяги перпендикулярно направлению перемещения (влево или вправо). Между стабилизатором 25 и гибкой связью 7 может быть установлен вертлюг 35 для снятия момента от закручивания гибкой связи 7.На корпусе 24 закреплены две раздвижные губки 36 и 37 и механизмы 38 и 39, например, электромеханизмы типа МП 100 М, связанные между собой. На одной из раздвижных губок 37 выполнен паз, а на другой 36 - выступ, который входит в паз при захвате кольца 5.Для управления положением захватного приспособления 7 по высоте относительно кольца 5 на дополнительном летательном аппарате 8 установлено средство 40 управления дополнительным летательным аппаратом 8 в вертикальнойплоскости.Для изменения расстояния между телом 4 и основным летательным аппаратом 2 на последнем может быть установлена лебедка 41. Она также может использоваться для управления положением захватного приспособления 1 и кольца 5.Стабилизатор 6 узла пересцепки по направлению потока и стабилизатор 25 положения губок в пространстве могут быть выполнены идентично в виде удобообтекаемых профилей эллиптической формы, обеспечивающих заданное расположение раздвижных губок 36 и 37 относительно пересцепного кольца 5. Для наблюдения запроцессом пересцепки на дополнительномлетательном аппарате 8, основном летательном аппарате 2 установлены телекамеры. Телекамера 42 также может быть 5установлена на захватном приспособлении7,Тело 4 может быть самой различнойформы и размеров, например, прямоугольной, квадратной и т. п., например, спасательным средством для экипажей кораблейит.д.Для обеспечения тела при буксировке сбольшой скоростью оно может быть установлено на платформе со стабилизирующим оперением как показано на фиг. 1-5.Гибкие связи 3, 9 могут быть выполненыв виде металлического, диэлектрическогоканата и т, и.Управление электромеханизмами 21, 2022, 38, 39, а такжедвигателями 30,31, можетосуществляться, например, по кабель-тросу.с борта летательного аппарата 2 и дополнительного летательного аппарата 8,В качестве вертолета 8 может быть использован вертолет типа Ми - 24, Ми, а вкачестве самолета - Су, Яки другие.Средство 40 управления дополнительным летательным аппаратом 8 (вертолетом)в вертикальной плоскости может быть выполнено в виде ручки "Шаг-газ" вертолета,изменяющего число оборотов винта и подьемную силу летательного аппарата, обеспечивая его перемещение в вертикальнойплоскости. 35Для определения усилий на гибких связях от буксируемого тела в месте их крепления к захватным приспособлениям могутбыть установлены датчики натяжения, например, тензодатчики, а на летательных аппаратах - установлены индикаторынатяжения,Устройство, реализующее способ, работает следующим образом,Дополнительный летательный аппарат 458, например, вертолет, располагают сзадиосновного летательного аппарата 2, буксирующего посредством гибкой связи 3, захватного приспособления 1, пересцепногокольца 5 со стабилизатором б тело 4, на 50разной высоте для уменьшения влиянияспутного следа основного летательного аппарата 2 на дополнительный летательныйаппарат 8 и добиваются их синхронного перемещения(Ч 1 =Ч 2). С борта дополнительного летательного аппарата 8 покабель-тросу 9 подают управляющий сигнал на включение двигателей 30, 3 движителя 10 захватного приспособления 7. Двигатель 30 с винтом 32 задает скорость Чз перемещения захватному приспособлению 7, превышающую скорость Ь перемещения дополнительного летательного аппарата 8 и скорость Ч 1 перемещения основного летательного аппарата 2. При этом, захватное приспособление 7 начинает сближаться с пересцепным кольцом 5, Процесс сближения наблюдается телекамерами на бортах летательного и дополнительного летательного аппаратов 2 и 8, а также телекамерой 42, установленной на захватом приспособлении 7, В случае необходимости обеспечивают корректировку перемещения захватного приспособления 7 по направлению, изменяя боковую силу с помощью двигателя 31 с винтами 33 и 34, а с помощью средства 40 управления дополнительным летательным аппаратом 8 обеспечивают корректировку положения захватного приспособления 7 по высоте, изменяя подьемную силу дополнительного летательного аппарата 8, При достижении положения, указанного на фиг. 3 подают напряжение на электромеханизмы 38 и 39 захватного приспособления 7. Электромеханизмы 38 и 39 перемещают раздвижные губки Зб и 37 до полного входа выступа губки Зб в паз губки 37. Для фиксации момента полного складывания губок на них могут быть установлены концевой выключатель и упор, которые взаимодействуя выдают сигнал на летательные аппараты 2 и 8. По телекамере 42 удостоверяются в захвате приспособлением 7 пересцепного кольца 5. После этого выключают движитель 10 и подают нап ряжение на электромеханизмы 21 и 22 захватного приспособления 1. Электромеханизмы 21 и 22 перемещают раздвижные губки 17 и 18 из исходного замкнутого положения (см. фиг, 8, пунктирные линии, фиг, 9) до полного раскрытия губок (см. фиг. 8, линии видимого контура), освобождая пересцепное кольцо 5. Под действием своего веса тело 4 после окончания переходного процесса занимает установившееся положение, указанное на фиг, 4. Дальнейшая транспортировка тела 4, а также его посадка, например труднодоступных местах, осуществляется с помощью дополнительного летательного аппарата 8, Все процессы наблюдаются телекамерами, Из фиг. 4 очевидно, что возможна безопасная обратная пересцепка с вертолета на самолет.Предложенные способ аэропересцепки буксируемого тела с одного летательного аппарата на другой и устройство для его осуществления позволяют повысить безопасность и удобство пользования процессом пересцепки за счет обеспечения захвата пересцепного кольца буксируемого теласо стороны его задней полуплоскости, чтопозволяет обеспечить многократную воздушную пересцепку буксируемого тела, 5Кроме того, снижается до минимального значения возможность соприкосновениязахватных приспособлений, а также гибкойсвязи и дополнительного летательного аппарата, что также увеличивает безопасность 10пересцепки.Значительно повышается и удобствопри использовании предлагаемых способаи устройства для его осуществления за счетрасширения области свободного пространства для размещения дополнительного летательного аппарата и свободногоперемещения его захватного приспособления,Предложенные способ и способ для 20аэропересцепки буксируемого тела с одноголетательного аппарата на другой позволяюттакже осуществить многократную воздушную пересцепку за счет быстрой замены захватных приспособлений на земле при 25наличии двух летательных аппаратов.Формула изобретения1. Способ аэропересцепки буксируемого тела с одного летательного аппарата надругой, заключающийся в перемещении 30буксируемого тела на гибкой связи основным летательным аппаратом с его захватным приспособлением, синхронном с нимперемещении дополнительного летательного аппарата с его захватным приспособлением на дополнительной гибкой связи,перемещении захватного приспособления дополнительного летательного аппарата к буксируемому телу, захвате буксируемого тела захватным приспособлением дополнительного летательного аппарата, отсоединении буксируемого тела от гибкой связи основного летательного аппарата, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности и удобства пользования процессом аэропересцепки, перемещение захватного приспособления дополнительного летательного аппарата к буксируемому телу осуществляют в направлении перемещения.2. Устройство для аэропересцепки буксируемого тела с одного летательного аппарата на другой, содержащее захватное приспособление основного летательного аппарата, соединенное с ним гибкой связью, связанный с буксируемым телом узел пересцепки, выполненный в виде кольца с перемычкой и его стабилизатором по направлению потока, захватное приспособление дополнительного летательного аппарата. соединенное с ним дополнительной гибкой связью, и связанный с захватным приспособлением механизм подвода захватного приспособления к узлу пересцепки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения безопасности и удобства пользования процессом аэропересцепки, механизм подвода захватного приспособления к узлу пересцепки выполнен в виде движителя, установленного на захватном приспособлении дополнительного летательного аппарата.