×
02.07.2019
219.017.a38c

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖУЩИМСЯ АППАРАТОМ И УПРАВЛЯЕМЫЙ АППАРАТ (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02222772
Дата охранного документа
27.01.2004
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретения относятся к управлению движущимися аппаратами и могут быть использованы преимущественно в управляемых торпедах, снарядах и ракетах, обеспечивая их управляемость и устойчивость на траектории в широком диапазоне скоростей движения, а также в подводных и летательных аппаратах гражданского назначения. Изобретение позволяет снизить потребную на управление движущегося аппарата мощность за счет уменьшения аэродинамической (гидродинамической) нагрузки на рулевой привод. Это достигается тем, что в способе управления движущимся аппаратом, основанном на создании подъемной управляющей силы за счет обтекания потоком внешней среды поворотного руля, выполненного в виде комбинации несущих поверхностей, поворотом впереди стоящей несущей поверхности изменяют направление потока внешней среды перед последующей несущей поверхностью руля. В первом варианте управляемого аппарата, содержащего корпус, рулевой привод и руль в виде комбинации несущих поверхностей, кинематически связанных с выходным валом рулевого привода, технический результат достигается за счет того, что несущие поверхности руля расположены последовательно в направлении продольной оси корпуса и установлены на осях, имеющих жестко связанные с ними рычаги, которые шарнирно соединены между собой тягами, а общей тягой - с выходным валом рулевого привода. Во втором варианте управляемого аппарата, содержащего корпус и поворотный руль в виде комбинации несущих поверхностей, технический результат достигается за счет того, что несущие поверхности руля расположены последовательно в направлении продольной оси корпуса и жестко связаны по концевым хордам перемычкой, а по бортовым хордам - цапфой оси, расположенной между передней точкой бортовой хорды первой несущей поверхности и задней точкой бортовой хорды последней. Целесообразность применения одного из двух вариантов управляемого аппарата, реализующих способ управления, определяют условия эксплуатации и конструктивно-габаритные ограничения, предъявляемые к конкретной разработке. 3 с.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретения относятся к области управления движущимися аппаратами и могут быть использованы преимущественно в управляемых торпедах, снарядах и ракетах, обеспечивая их управляемость и устойчивость на траектории в широком диапазоне скоростей движения, а также в подводных и летательных аппаратах гражданского и военного назначения.

В настоящее время в качестве рулевых устройств управляемых аппаратов применяются аэродинамические (гидродинамические) поворотные рули различной формы в плане (1), обеспечивающие управляемость и устойчивое движение аппаратов как при низких дозвуковых, так и при высоких сверхзвуковых скоростях движения. Способ управления движущимся аппаратом посредством поворотного руля основан на создании управляющей подъемной силы при обтекании руля потоком внешней среды.

Расширение области применения и повышение эффективности управляемых аппаратов предопределяет тенденцию к увеличению их грузоподъемности и совершенствованию системы управления, что обусловливает увеличение массы и габаритов аппаратов и, как следствие этого, необходимость увеличения потребных управляющих усилий, создаваемых рулями.

Задача увеличения управляющих усилий решается за счет увеличения площади рулей, что приводит к возрастанию действующего на них шарнирного аэродинамического (или гидродинамического) момента и, соответственно, к возрастанию нагрузки на рулевой привод, увеличение мощности которого обусловливает увеличение его габаритов и, следовательно, ухудшение габаритно-массовых характеристик аппарата.

Наиболее близкий к заявляемому по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту реализованный в подводном аппарате (2) способ управления, основанный на создании подъемной управляющей силы при обтекании потоком внешней среды поворотного руля, выполненного в виде комбинации несущих поверхностей.

Конструкция подводного аппарата (2) также наиболее близка к заявляемым устройствам по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту. Данный подводный аппарат содержит установленный на корпусе поворотный руль, выполненный в виде комбинации жестко связанных пересекающихся несущих поверхностей, образующих гидродинамическую решетку.

По сравнению с равновеликим по площади в плане поворотным рулем (1) гидродинамическая решетка обеспечивает большие управляющие усилия.

Однако повышение управляющих усилий в этом подводном аппарате также связано с увеличением площади (хорды и/или размаха) руля (т.е. его несущих поверхностей), что приводит к возрастанию гидродинамического шарнирного момента, нагружающего рулевой привод. Это, как и в случае поворотного руля (1), образованного одной несущей поверхностью, влечет за собой увеличение мощности, а следовательно, и габаритов рулевого привода.

Задача заявляемых изобретений - снижение потребной на управление движущимся аппаратом мощности за счет уменьшения аэродинамической (гидродинамической) нагрузки на рулевой привод.

Это достигается тем, что в заявляемом способе управления движущимся аппаратом, основанном на создании подъемной управляющей силы за счет обтекания потоком внешней среды поворотного руля, выполненного в виде комбинации несущих поверхностей, поворотом впереди стоящей несущей поверхности изменяют направление потока внешней среды перед последующей несущей поверхностью руля.

В первом варианте заявляемого управляемого аппарата, содержащего корпус, рулевой привод и руль в виде комбинации несущих поверхностей, кинематически связанных с выходным валом рулевого привода, решение поставленной задачи достигается тем, что несущие поверхности руля расположены последовательно в направлении продольной оси корпуса и установлены на осях, имеющих жестко связанные с ними рычаги, которые шарнирно соединены между собой тягами, а общей тягой - с выходным валом рулевого привода.

Во втором варианте заявляемого управляемого аппарата, содержащего корпус и поворотный руль в виде комбинации несущих поверхностей, решение поставленной задачи достигается тем, что несущие поверхности руля расположены последовательно в направлении продольной оси корпуса и жестко связаны по концевым хордам перемычкой, а по бортовым хордам - цапфой оси, расположенной между передней точкой бортовой хорды первой несущей поверхности и задней точкой бортовой хорды последней.

На фиг.1 и 2 представлена конструкция первого варианта управляемого аппарата, где на фиг.1 изображен вид на управляемый аппарат со стороны концевой хорды руля, а на фиг.2 - вид на руль в плане.

На фиг.3 и 4 представлена конструкция второго варианта управляемого аппарата с видами, аналогичными изображенным соответственно на фиг.1 и 2.

В первом варианте управляемого аппарата (фиг.1 и 2) на корпусе 1 установлен руль, состоящий из поворотных несущих поверхностей 2, расположенных по продольной оси управляемого аппарата и установленных в корпусе 1 на осях, имеющих жестко связанные с ними рычаги 3. Посредством осей 4 и тяг 5 рычаги шарнирно связаны между собой, а тягой 6 - с выходным валом рулевого привода.

Во втором варианте управляемого аппарата (фиг.3 и 4) на корпусе 1 установлен руль, состоящий из поворотных несущих поверхностей 2, расположенных вдоль продольной оси управляемого аппарата и жестко связанных по бортовым хордам цапфой оси 7, а по концевым хордам - перемычкой 8. При этом ось 7 расположена между передней точкой бортовой хорды первой несущей поверхности (точкой А на фиг. 4) и задней точкой бортовой хорды последней несущей поверхности (точкой Б на фиг.4).

Результирующая сила, возникающая при обтекании руля потоком газа или жидкости, приложена в условной точке, называемой центром давления потока газа (жидкости) на руль. В общем случае положение центра давления руля, обтекаемого газом (или сжимаемой жидкостью), зависит от скорости движения и угла атаки управляемого аппарата, от угла поворота и формы руля в плане.

Действие нагружающего рулевой привод управляемого аппарата аэродинамического (гидродинамического) момента обусловлено несовпадением постоянной координаты оси вращения и переменной координаты центра давления, измеряемых вдоль хорды руля. При этом разница этих координат представляет плечо приложения результирующей аэродинамической (гидродинамической) силы относительно оси руля.

Например, для обтекаемых потоком воздуха прямоугольных в плане рулей положение центра давления в зависимости только от скорости потока изменяется на 25% величины хорды руля (3). Поэтому при постоянной результирующей силе снижению шарнирного момента способствует уменьшение хорды руля, т.е. использование в качестве рулей несущих поверхностей большого удлинения. Однако в этом случае при компоновке управляемого аппарата возникают проблемы размещения (складывания) и обеспечения прочности таких рулей.

Составляющее сущность заявляемого способа управления движущимся аппаратом последовательное обтекание несущих поверхностей руля потоком внешней среды, когда поворотом впереди стоящей несущей поверхности изменяют направление потока внешней среды перед последующей несущей поверхностью руля, обеспечивает возможность рассредоточения координат центров давления несущих поверхностей поворотного руля относительно оси выходного вала рулевого привода. Это позволяет составить руль из нескольких несущих поверхностей, имеющих большие удлинения и меньшие хорды, даже при условии обеспечения заданной площади руля в плане и ограничении его размаха. При этом меньшие хорды несущих поверхностей обусловливают сужение диапазона изменения координат центров давления, что обеспечивает уменьшение нагружающего рулевой привод аэродинамического (гидродинамического) шарнирного момента. Кроме того, появляется возможность взаимной компенсации шарнирных моментов, создаваемых разными несущими поверхностями руля.

В первом варианте управляемого аппарата это реализовано за счет выполнения руля в виде нескольких поворотных несущих поверхностей 2, которые относительно своих осей вращения создают аэродинамические (гидродинамические) моменты разного знака (противоположного направления). Суммирование всех моментов осуществляется кинематическим соединением рычагов 3 (посредством осей 4 и тяг 5), жестко связанных с осями несущих поверхностей 2. Передача суммарного момента аэродинамической (гидродинамической) нагрузки (полностью или частично скомпенсированной) осуществляется тягой 6, шарнирно соединенной с выходным валом рулевого привода.

Во втором варианте управляемого аппарата несколько несущих поверхностей 2 руля с целью их последовательного обтекания расположены друг за другом по продольной оси управляемого аппарата и жестко связаны по бортовым хордам цапфой оси 7, а по концевым хордам - перемычкой 8, обеспечивающими жесткость конструкции. Расположение общей оси вращения 7 между передней точкой А бортовой хорды первой несущей поверхности и задней точкой Б бортовой хорды последней несущей поверхности обеспечивает возможность создания ими шарнирных моментов разного знака относительно оси 7, а следовательно, и возможность полной или частичной компенсации нагрузки на рулевой привод.

В общем случае в качестве руля как в первом, так и во втором варианте управляемого аппарата возможно применение комбинаций монопланных несущих поверхностей с бипланными. При этом каждая несущая поверхность комбинации может иметь произвольные размеры и форму в плане, а общее количество несущих поверхностей, составляющих руль, не ограничено.

Таким образом, заявляемые способ управления и реализующие его два варианта управляемого аппарата обеспечивают решение поставленной задачи, а целесообразность применения одного из двух вариантов определяет условия эксплуатации и конструктивно-габаритные ограничения, предъявляемые к конкретной разработке.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Н. Ф.Краснов, В.Н.Кошевой. Управление и стабилизация в аэродинамике. М.: Высшая школа, 1978, с.76 (рис.1.9.1 а).

2. Подводный аппарат. Патент США 5551363, МПК 6 F 42 B 19/06.

3. Н.Я.Фабрикант. Аэродинамика. М.: Наука, 1964, с.217.

1.Способуправлениядвижущимсяаппаратом,основанныйнасозданииуправляющейсилызасчетобтеканияпотокомвнешнейсредыповоротногоруля,выполненноговвидекомбинациинесущихповерхностей,отличающийсятем,чтоповоротомвпередистоящейнесущейповерхностиизменяютнаправлениепотокавнешнейсредыпередпоследующейнесущейповерхностьюруля.12.Управляемыйаппарат,содержащийкорпус,рулевойприводирульввидекомбинациинесущихповерхностей,кинематическисвязанныхсвыходнымваломрулевогопривода,отличающийсятем,чтонесущиеповерхностирулярасположеныпоследовательновнаправлениипродольнойосикорпусаиустановленынаосях,имеющихжесткосвязанныеснимирычаги,которыешарнирносоединенымеждусобойтягами,аобщейтягойсвыходнымваломрулевогопривода.23.Управляемыйаппарат,содержащийкорпусиповоротныйрульввидекомбинациинесущихповерхностей,отличающийсятем,чтонесущиеповерхностирулярасположеныпоследовательновнаправлениипродольнойосикорпусаижесткосвязаныпоконцевымхордамперемычкой,апобортовымхордамцапфойоси,расположенноймеждупереднейточкойбортовойхордыпервойнесущейповерхностиизаднейточкойбортовойхордыпоследней.3
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 71-80 из 438.
29.04.2019
№219.017.3f7f

Управляемый снаряд

Изобретение относится к оборонной технике, преимущественно к управляемым снарядам и ракетам. Магнитоэлектрический генератор снаряда жестко закреплен в ступенчатом отверстии корпуса с помощью кожуха с наружной резьбой. Кожух ввинчен в резьбу ступенчатого отверстия, выполненную со стороны якоря....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02206056
Дата охранного документа: 10.06.2003
29.04.2019
№219.017.3f81

Система питания автоматической пушки

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в стрелково-пушечных установках с ленточным боепитанием. Система питания автоматической пушки содержит патронный магазин, состоящий из нескольких отсеков с крышками, образованных вертикальными перегородками. Отсеки выполнены в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02200290
Дата охранного документа: 10.03.2003
29.04.2019
№219.017.3f8f

Система наведения управляемого снаряда

Изобретение относится к вооружению, в частности к артиллерийским управляемым снарядам с лазерной головкой самонаведения. Техническим результатом настоящего предложения является повышение точности наведения. Система наведения управляемого снаряда содержит гироскоп инерциальный, рулевой привод и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02205361
Дата охранного документа: 27.05.2003
29.04.2019
№219.017.3fae

Способ контроля параметров сигнала луча управления системы телеориентирования с излучающими каналами на инжекционных лазерах в процессе управления летательным аппаратом и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к средствам контроля прицел-приборов наведения (прицелов) управляемого вооружения, предназначенных для создания оптического луча управления летательным аппаратом и использующих лазеры в качестве источников излучения, в частности прицелов системы телеориентирования с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002257525
Дата охранного документа: 27.07.2005
29.04.2019
№219.017.3fe5

Способ юстировки антенны радиолокационной станции

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при юстировке антенн радиолокационных станций. Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение точности юстировки за счет уменьшения помех, вносимых отраженными сигналами. Предлагаемый способ юстировки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02239204
Дата охранного документа: 27.10.2004
29.04.2019
№219.017.3ff5

Артиллерийский снаряд

Изобретение относится к военной технике, а именно к снарядам с раскрывающимся хвостовым оперением. Снаряд содержит корпус с ведущим пояском, на котором выполнены выступы, соответствующие нарезам канала ствола орудия. По контуру наружной поверхности ведущего пояска поперек продольной оси снаряда...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02224212
Дата охранного документа: 20.02.2004
29.04.2019
№219.017.3ff8

Двухканальный воздушно-динамический блок рулевого привода управляемого снаряда

Изобретение относится к силовым системам управления летательных аппаратов и может быть использовано в рулевых приводах и автопилотах малогабаритных управляемых снарядов и ракет. Блок рулевого привода (БРП) содержит рули, объединенные осями, снабженными рычагами, и пневматические поршневые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02224214
Дата охранного документа: 20.02.2004
29.04.2019
№219.017.3ffb

Система наведения управляемого снаряда

Изобретение относится к области вооружения, в частности к артиллерийским управляемым снарядам с лазерной головкой самонаведения. Технический результат - повышение точности наведения. Согласно изобретению в систему наведения управляемого снаряда, содержащую рулевой привод, гироскоп инерциальный,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02224972
Дата охранного документа: 27.02.2004
29.04.2019
№219.017.4014

Импульсный магнитоэлектрический генератор, способ и приспособление для его сборки

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для приведения в действие бортовых систем управляемого снаряда, выстреливаемого из артиллерийского орудия. Импульсный магнитоэлектрический генератор (ИМЭГ) содержит смонтированную на ярме магнитоэлектрическую систему с плоским...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02226029
Дата охранного документа: 20.03.2004
29.04.2019
№219.017.4015

Способ установки в исходное состояние аппаратуры и аппаратура ракеты для его осуществления

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к средствам борьбы с малоразмерными целями, и может быть использовано в системах управления снарядами, формирующих на борту ракеты команды управления движением. Сущность изобретения: величину напряжения источника питания уменьшают и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02220401
Дата охранного документа: 27.12.2003
Показаны записи 41-45 из 45.
10.07.2019
№219.017.abc4

Аэродинамический руль

Изобретение относится к ракетостроению и может быть использовано в качестве аэродинамического руля управляемого снаряда или ракеты, обеспечивающего их управляемость и устойчивость на траектории полета. Руль выполнен в виде поворотной профильной консоли со стреловидными передней и задней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02222773
Дата охранного документа: 27.01.2004
10.07.2019
№219.017.abf6

Система наведения управляемого снаряда и гироскопический прибор

Изобретение относится к области вооружения, в частности к артиллерийским управляемым снарядам с лазерной головкой самонаведения. Технический результат: повышение точности наведения. Система наведения управляемого снаряда, содержит рулевой привод, гироскоп инерциальный с датчиком и головку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02210727
Дата охранного документа: 20.08.2003
10.07.2019
№219.017.b1c8

Гирокоординатор головки самонаведения

Изобретение относится к области управляемых артиллерийских снарядов. Гирокоординатор головки самонаведения содержит корпус, ротор, размещенный на внутреннем кардановом подвесе, основание карданова подвеса, установленное в корпусе, пружинный двигатель, размещенный в корпусе и соединенный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02177600
Дата охранного документа: 27.12.2001
10.07.2019
№219.017.b1ee

Система наведения управляемого снаряда

Изобретение относится к области вооружения, в частности к артиллерийским управляемым снарядам с лазерной головкой самонаведения. Техническим результатом является повышение точности наведения. Система наведения управляемого снаряда содержит головку самонаведения (ГСН), гироскоп инерциальный,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02187781
Дата охранного документа: 20.08.2002
10.07.2019
№219.017.b220

Система наведения управляемого снаряда и формирователь импульсов

Изобретение относится к области вооружения, в частности к артиллерийским управляемым снарядам с лазерной головкой самонаведения. Техническим результатом изобретения является повышение точности наведения и достигается тем, что система наведения управляемого снаряда содержит рулевой привод,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02191344
Дата охранного документа: 20.10.2002
+ добавить свой РИД