Способ посадки пилотируемого летательного аппарата на авианесущий корабль и система для ее осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ 1 024 51) йА ТЕХ. ИС РЕТЕНИ Е К АВ(72 (56 кл с ГО УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТН ВЕ ОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4882728/23 15.10,90 30,.08,93, Бюл. ЬЬ 32 Центральный аэрогидродинамический итут им, проф. Н.Е,Жуковского В,П,Ершов, В.Л,Суханов и Л.И,Чубаров Патент США М 3801050,44-115, 1974, СПОСОБ ПОСАДКИ ПИЛОТИРУЕМОГО АТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА АВИАНЕИЙ КОРАБЛЬ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕЕ ЩЕСТВЛ Е Н ИЯ Изобретение относится к авиационной ике, а именно, к посадке летательных ратов, и касается способа и системы 837038 А посадки пилотируемого летательного аппарата на авианесущий корабль, Целью изобретения является повышение боевой эффективности боевого применения и безопасности посадки. В способе посадки, согласно которому перед посадкой приводят на корабле в рабочее положение причальное устройство в виде двух стреловых кранов 2 с закрепленным канатом между стрелами, а на летательном аппарате 1 выпускают устройство с захватом 26 для сцепления его с канатом, снижают высоту и скорость полета летательного аппарата до уровня; обеспечивающего сцепление захвата 26 с канатом, захватывают канат, опуска1837038 10 20 30 35 40 ют летательный аппарат на палубу и освобождают захват 26 от каната, вовремя посадки автоматически стабилизируют пространственное положение каната в условиях качки и изменения курса кцрабля, посадочную скорость и высоту полета летательного аппарата снижают путем разворота его на величину угла атаки, обеспечивающего уравновешивание веса аппарата тягой двигателя и аэродинамиче.Изобретение относится к авиационной технике, а именно к посадке летательных аппаратов, и касается способа и системы посадки пилотируемого летательного аппарата на авианесущий корабль.Целью изобретения является повышение эффективности боевого применения и безопасности посадки.На фиг.1 приведен схематический вид системы в момент захвата летательным аппаратом каната причального устройства; на фиг,2 - вид А на фиг.1; на фиг,3 - схема устройства с захватом, установленного на летательном аппарате в убранном положении; на фиг,4 - то же, в выпущенном поло. жении; на фиг,5 - узел на фиг.4; на фиг,б - схема устройства кинематической связи захвата с летательным аппаратом; на фиг.7 показаны этапы осуществления способа посадки летательного аппарата на корабль,Система для посадки летательного аппарата 1 на корабль содержит причальное устройство, размещаемое на кормовой палубе корабля,и размещаемое на летательном аппарате устройство для соединения с причальным устройством при посадке,Причальное устройство состоит из двух одинаковых стреловых грузоподъемных кранов 2, расположенных симметрично на некотором расстоянии друг от друга, исключающем повреждение планера летательного аппарата.при посадке и последующей транспортировке на место стоянки или хранения,и соединенных между собой натянутым канатом 3.Стрелы грузоподъемных кранов независимо друг от друга обладают воэможностью вращенйя в параллельных плоскостях, расположенных относительно друг друга на расстоянии длины каната 3, Каждый грузо- подъемный кран 2 состоит из выдвижной телескопической стрелы 4, установленной с помощью шарнирной опоры 5 на поворотской подъемной силой, а в момент захвата каната двигатели отключают, для чего каждый иэ кранов 2 установлен на поворотной платформе 6, управляемой гидроцилиндра.ми 18 и 20, стрелы выполнены независимо раздвижными. а устройство с захватом 26 на летательном аппарате установлено в продольной плоскости носовой части фюзеляжа. 2 с, и 3 з.п, ф-лы, 7 ил. ной платформе б, которая крепится к конструкции корабля с помощью шарнирной опоры 7. Стрелы 4, поворотные платформы 6 могут независимо друг От друга поворачиваться в одной плоскости относительно параллельных оСей вращения, проходящих через опоры 5 и 7 перпендикулярно к этой плоскости. Выдвижная телескопическая стрела 4 выполнена в виде механизма, состоящего из нескольких телескопически складывающихся балок-секций, например, из трех 8, 9 и 10 и гидравлических цилиндров 11 и 12, связанных с балками с воэможностью возвратно-поступательного движения их составляющих частей вдоль продольной оси стрелы. Гидравлические цилиндры 11 и 12 установлены внутри стрелыи связаны с балками 8, 9 и 10 при помощишарниров 13, 14, 15 и 16,Балка 8 своим нижним основанием через шарнир 5 связана с поворотной платформой б, а через шарнир 17 - со штоком цилиндра 18, установленного с помощью шарнира 19 на поворотной платформе б и 25 служащего для поворота стрелы 4 относительно платформы 6. Поворотная платформа б через шарнирную опору 19 связана со штоком гидроцилиндра 20, установленного на шарнирной опоре 21, которая крепится к конструкции корабля. На конце верхней секции 10 каждой стрелы в двухстепенном кардановом подвесе 22 установлены амортизаторы 23, например цилиндры масляно- воздушной амортизации, Выходные штоки амортизаторов 23 направлены навстречудруг другу по оси каната 3, который крепится к этим штокам,Двухстепенные кардановые подвесы 22 обеспечивают поворот цилиндров амортизаторов 23 относительно двух взаимно перпендикулярных осей вращения: оси 24, совпадающей с продольной осью стрелы 4, 1837038и фси 25, что исключает перегиб каната 3 вовемя работы причального устройства,Устройство с захватом для сцепленияле ательного аппарата с канатом причальн го устройства в убранном положении нах ится внутри носовой части фюзеляжа, ск торым оно связано кинематически и облад ет при посадке возможностью выпускар бочего органа - захвата 26 вперед, в исдное положение перед носовой частью 10зеляжа в пределах эоны обзора видимойи кабины летчика или углового. поворота, ви одольной плоскости летательного аппар та, всей носовой частифюзеляжа, распол женной перед кабиной летчика, в сторону 15н правления посадки,Устройство с захватом каната располож но в продольной плоскости фюзеляжа ис стоит из захвата 26, закрепленного нат аверсе. 27, которая установлена на под ижных стойках 28, Траверса 27 связана сош оками гидроцилиндров 29 с возможностью выпуска в полете перед посадкой.Стойки 28 одним концом через шарнирне оси 30 связаны с траверсой 27, другим 25с помощью опор 31 установлены внутри фю-з ляжа с возможностью поворота относит льно соосной оси 32 в продольнойп оскости летательного аппарата. Гидроц линдры 29 с помощью опор 33 установленвнутри фюзеляжа с возможностьюи ворота относительно соосной оси 34 втойж плоскости, а их штоки через шарнирныео и 35 связаны с траверсой 27.С целью сохранения при посадке хорошего обзора внешней обстановки, видимойи кабины летчика, и исключения загромождения ее конструктивными элементами при выпуске захвата 26 силовой каркас траверсы 27вполнен, например, в виде подвижной 40створки люка, наружный контур которого вубранном положении, не нарушает аэродинамический контур фюзеляжа, Захват 26 установлен в передней части траверсы 27 ипредставляет собой подковообразной формскобу 36, установленную в продольнойи оскости летательного аппарата, Открытаяк нцевая часть скобы 36 служит основаниемд я крепления приемника-улавливателя ка н та причального устройства и в положении 50ахват выпущен" всегда направлена в сто. р ну полета при посадке,Приемник-улавливатель смонтированн концах скобы и содержит два эксцентрично установленных на шарнирахпрофилированных кулачка 37. Кулачки 37расположены на параллельных осях 38.Возможность работы в режиме стабилизации при причаливании позволяет причальному устройству непрерывно х ф поддерживать и сохранять неизменным заранее заданное положение каната 3 в пространстве, при этом стрелы.4 относительно шарнирных опор 5 могут вращаться и занимать любое промежуточное положение в плоскости вращения между крайними положениямии 1 и изменять свою длину от минимальной - положение 11 до максимальной - положение 1, Положениекинематически соответствует среднему положению каната 2 и стрелы 3 в пространстве относительно крайних положений 11 и 11. Сохранение заданного положения каната 2 в пространстве в режиме стабилизации, а также поддержание постоянного усилия его натяжения обеспечивают кинематически связанные со стрелами 3 гидроцилиндры 10, 11, 17, которые обладают возможностью управления с помощью ЭВМ,Возможность работы причального устройства в режиме стабилизации при транспортировке исключает раскачивание летательного аппарата и его повреждение в условиях подвеса на канате 3, Транспортировку летательного аппарата после причаливания обеспечивают гидроцилиндры 19 путем поворота платформ 5 относительно шарнирных опор 20 в сторону НД корабля и гидроцилиндры 10, 11, 17 при управлении стрелами 3 в режиме стабилизации.На фиг.6 показано предлагаемое техническое решение устройства для захвата каната при посадке и примеры компоновки летательного аппарата с этим устройством.В полете устройство для захвата каната находится в убранном положении внутри носовой части фюзеляжа, с которым оно связано посредством осей 38 и при помощи двух пружин 39, установленных в проушинах 40 на наружной поверхности скобы 36, поджаты к наружной поверхности этой скобы,Устройство сзахватом может быть также выполнено в виде установленной перед кабиной летчика на шарнире 41 носовой части фюзеляжа 42, связанной через шарнирные оси 43 со штоками гидроцилиндров 44. На верхней задней поверхности подвижной части фюзеляжа на шарнирной оси 45 установлена и кинематически связана с этой частью крышка обтекателя 46,. Отклонение носовойчасти фюзеляжа 42 с помощью гидроцилиндров 44 одновременно вызывает открытие под некоторым углом к ней крышки обтекателя, которые после совместного углового поворота в одной продольной плоскости при открытом положении крышки образуют между собой ловушку для каната 3. В центре ловушкивблизи шарнирной оси 45 под крышкой обтекателя 46 установлен захват 26,Система для посадки работает следующим образом.На авианесущем корабле, находящемся в движении, перед началом полетов летательных аппаратов с помощью гидроцилиндров 11, 12, 18, связанных со стрелой 4, и гидроцилиндров 20, связанных с поворотной платформой 6, переводят стрелы 4 причального устройства иэ исходного положения "Стрела убрана" в исходное положение "Стрела в рабочем положении", при этом автоматически поддерживается заданное усилие натяжения каната 3,При волнении на море и качке корабля включают систему причального устройства в режим стабилизации заданного положения каната 3 в пространстве и непрерывновыдерживают это положение, а при изменении курса корабля разворачивают канат 3 вгоризонтальной плоскости с помощью гидроцилиндров 11, 12, 18, связанных с элементами стрелы 4, которые управляются ЭВМНа летательном аппарате снижают вы-. соту и скорость и производят заход на посадку (фиг.7, А).Выполняют маневр перевода летательного аппарата на большие углы атаки путем разворота в вертикальной плоскости с помощью аэрогазодинамических органов управления на величину угла. атаки, обеспечивающего уравновешивание весалетательного аппарата тягой двигателя и аэродинамической подъемной силой, одно-,временно снижают величину посадочной скорости до скорости движения корабля, а высоту полета до высоты положения каната 3 над уровнем моря,Находящийся внутри носовой части фюзеляжа захват 26 с помощью гидроцилиндров 29 переводят в положение "Захватвыпущен" или поворачивают в сторону полета при посадке с помощью гидроцилиндров 44 всю носовую часть фюзеляжа 42 иоткрывают крышку обтекателя 46,Выдерживают положение захвата 28 навысоте каната 3 (фиг.7, Б),Управляют летательным аппаратом и в процессе управления подводят приемникулавливатель захвата 26 к канату 3 причального устройства или улавливают канат 3ловушкой, образованной носовой частью фюзеляжа 42 и крышкой обтекателя 46, которая направляет его к захвату 26, и при достижении относительной скорости посадки,близкой к нулю, захватывают канат 3.В процессе захвата приемник-улавливатель, установленный на концевой частискобы 36, подводят до упора в канат 3 и, 5 10 15 30 35 40 50 55 преОдолевая усилия натяжения пружин 39,отжимают кулачки 37 от наружной поверхности скобы 36; при этом кулачки 37, поворачиваясь относительно осей 38,пропускают канат 3 внутрь скобы 36. Осво-.божденные от внешнего воздействия со стороны каната 3 кулачки 37 под действиемпружин 39 возвращаются в первоначальноеположение и запирают канат 3 внутри скобы36 захвата 26 с постоянной фиксацией этогоположения за счет прижатия кулачков 37 квнешней стороне скобы 36 при помощи и ружин 39. Момент касания скобы 36 каната 3и его натяжение амортизируют за счет. перемещения штоков в цилиндрах масляно-воздушной амортизации 23 причальногоустройства.Отключают маршевые двигатели лета;тельного аппарата и переводят работу при 0 чального устройства из режимастабилизации пр; причаливании в режимг,габилизации п;.л транспортировке в условиях подвеса л,гательного аппарата на канате 3 (фиг,7, И).5 Транспортируют и устанавливают летательный аппарат на место стоянки, хранения или сгарта, с этой целью, используягидроцилиндры 11, 12, 18 и 20, вращаютстрелы 4 и поворотные платформы 6 вперед,в сторону направления движения корабля(фиг.7, Г). Летательный аппарат отцепляют,при этом преодолевая натяжение пружин39, поворачивают кулачки 37 внутрь скобы36, освобождают захват 26 от каната 3,Устанавливают стрелы,4 с канатом 3 висходное положение, для этого используютв работе все гидравлические приводы причального устройства г(фиг,4, Д),Формула изобретения1, Способ посадки пилотируемого летательного аппарата на авианесущий корабль,согласно которому перед посадкой приводят на корабле в рабочее положение при. чальное устройство с канатом, выпускают из5 летательного аппарата устройство с захватом для соединения с канатом, снижают высоту и скорость полета летательногоаппарата до уровня, обеспечивающегосцепление захвата летательного аппарата сканатом причального устройства, захватывают канат, опускают летательный аппаратна палубу корабля, транспортируют его наместо стоянки и освобождают захват летательного аппарата от каната причальногоустройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эффективности боевогоприменения и безопасности посадки, послеприведения причального устройства в рабочее положение автоматически стабилизируют пространственное положение каната вусловиях качки и изменения курса корабля. .посадочную скорость и высоту полета летательного аппарата снижают путем разворота его в вертикальной плоскости с помощью . аэрогазодинамических органов управления 5 на величину угла атаки, обеспечивающего уравновешивание веса летательного аппарата тягой двигателя и аэродинамической 1 одъемной силой, а в момент захвата каната амортиэируют его натяжение и отключают 10 маршевые двигатели летательного аппарата.2. Система для посадки пилотируемого летательного аппарата на авианесущий корабль, содержащая размещенное на кормовой палубе корабля причальное устройство 15виде двух стреловых грузоподъемных кранов с узлами для крепления каната на концах стрел и с гидроцилиндрами для приведения устройства в рабочее положение, а также размещенное на летательном 20 аппарате устройство с захватом для сцепления с канатом причального устройства, о тичающаяся тем,что,сцелью овышения эффективности боевого примеения и безопасности посадки, каждый из 25 стреловых кранов установлен на поворотных независимо управляемых платформах, стрелы выполнены независимо раздвижными, узлы для крепления каната установлены а шарнирах с двумя степенями свободы и 30 снабжены амортизаторами, а устройство с захватом на летательном аппарате установ- "-лено в продольной плоскости носовой частифюзеляжа, связано с аппаратом кинематической связью и выполнено в виде подковообразной скобы захвата, на передней частикОторой смонтирован приемник-улавливвтель каната, выполненный в виде двух эксцентрично установленных на шарнирахпрофилированных кулачков с пружинойподжатия их к наружной поверхности скобы,3. Система по п.2, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что амортизаторы в узлах крепленияканата выполнены в виде масляно-воздушных цилиндров,4. Система по п.2, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что кинематическая связь захвата с фюзеляжем выполнена в виде выдвижной траверсы, связанной с приводом и шарнирноустановленной на стойках.5. Система по п.2, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что кинематическая связь захвата с фюзеляжем выполнена в виде шарнирно установленных перед кабиной летчика исвязанных с приводом носовой части фюзеляжа и крышки обтекателя, образующих врабочем положении ловушку для каната, аскоба захвата расположена у вершины угла,образованного между подвижной носовойчастью фюзеляжа и крышкой обтекателя после их поворота в сторону каната,,Кулакова аз 2853 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 оизводст СоставиТехред ль В.ФинченкМорге нтал