3 Назначение, устройство и принцип действия авиационных катапультных устройств

3.1 Общая характеристика авиационных катапультных устройств

Авиационные катапультные устройства являются составной частью ракетно-бомбардировочной установки самолета и обеспечивают боевое применение широкой номенклатуры управляемых ракет класса «воздух – воздух» и класса «воздух – поверхность» Они также являются силовыми элементами и обеспечивают передачу нагрузок со стороны ракет на конструкцию самолета.

АКУ обеспечивают катапультирование ракет с некоторой дополнительной скоростью, но без запуска двигателя.

Авиационные катапультные устройства имеют принципиальное отличие по конструкции механизма катапультирования. По этому признаку различают АКУ с механизмами катапультирования, выполненными в виде толкателей (АКУ-170Е) либо в виде системы выводных ры­чагов (АКУ-470М, АКУ-58АЭ).

Основные характеристики АКУ приведены в таблице 3.

Таблица 3 – основные характеристики авиационных катапультных устройств

Наименование	Количество позиций	Масса, кг	Габаритный размер, мм
			длина	ширина	Высота
АКУ-470М	1	90	2900	186	202
АКУ-170Е	1	58	2398	118	215
АКУ-58АЭ	1	230	3950	200	260

По конструкции АКУ аналогичны бомбодержателям и включают силовой элемент с узлами крепления, механизм катапультирования, устройства стабилизации ракет, элементы системы управления вооружением и другие устройства и механизмы.

Конструктивно силовые элементы и узлы крепления АКУ выпол­нены аналогично подобным элементам АПУ полозкового типа. Механизмы отделения АКУ выполнены в виде механизма катапультирования. Ракета от перемещения удерживается упорами замков (кареток) выводных рычагов либо толкателей.

Кроме того, в корпусе АКУ могут размещаться механизмы уборки ШР, механизмы среза ШР, механизмы расчековки и другие устройства.

Элементами СУО, размещенными в АКУ, могут быть системы электропитания потребителей ракет, блоки предохранительных выключателей, монтажные блоки, ШР и электрические цепи. Они осуществляют электрическую связь с подвешенными на самолет ракетами и пусковыми устройствами. Элементы СУО обеспечивают: подачу в заданной последовательности электропитания, сигналов и команд на ракету и с ракеты на самолет; блокировку электрических цепей сбрасывания и пуска при наземной подготовке; сигнализацию о закрытом положении стопорных устройств механизма отделения и о наличии ракеты и управление механизмом отделения.

3.2 Авиационное катапультное устройство аку-470м

А виационное катапультное устройство АКУ-470М (Рисунок 3.1) предназначено для размещения, надежного закрепления, транспортировки и пуска катапультированием ракет типа Р-27Р1 (ЭР1). Оно обеспечивает также принудительный сброс ракеты в аварийной ситуации.

Ф ункциональными подсистемами АКУ являются: корпус, выполненный в виде силовой балки с узлами крепления к конструкции самолета, передним и задним обтекателями, механизм катапультирования с замково-стопорным устройством, механизм стыковки (уборки) разъема, антенно-фидерное устройство (АФУ) и элементы СУО. АКУ рычажного типа с пневматическим приводом.

Механизм стыковки электроразъема (Рисунок 3.2) предназначен для обеспечения электрической связи ракеты с АКУ, а также расстыковки и уборки внутрь корпуса АКУ электроразъема при пуске

(до начала процесса катапультирования). Состоит из корпуса, каретки, электроразъема, устройства для фиксации разъема в крайних положениях и блока микровыключателя (МКВ), который включается пружиной при крайнем нижнем положении каретки в случае подвески ракеты Р-27ЭР1. Контактные штыри закрываются подпружиненным изолятором, что предохраняет их от загрязнения и механических повреждений. На рисунке 3.2 изолятор не показан. Механизм расположен в передней части корпуса АКУ.

Конструкция механизма обеспечивает вертикальное перемещение каретки относительно корпуса и ее фиксацию в крайних положениях. Передний конец серьги наклонен вниз, а усилие пружины создает момент на рычаге, направленный на вращение его по часовой стрелке. Это приводит к удержанию каретки с разъемом в крайнем верхнем положении.

После подвески ракеты специальным ключом поворачивается ось механизма фиксации, плечо серьги поднимается и момент, действую­щий на рычаг, стремится удержать электроразъем в нижнем положении. При этом ловители электроразъема АКУ заходят в гнезда электроразъема ракеты и точно фиксируют штыри относительно гнезд. В зависимости от типа подвешиваемой ракеты электроразъем АКУ опускается или в крайнее нижнее положение для ракеты Р-27ЭР1, или в промежуточное для ракеты Р-27Р1. В крайнем нижнем положении каретки пластинчатая пружина нажимает на шток блока МКВ, замыкая его контакты.

При отделении ракеты тяга под действием поршня привода перемещается и каретка вместе с электроразъемом поднимается в верхнее положение. Одновременно при вращении рычага переднее плечо серьги опускается и на рычаг начинает действовать момент, который удерживает каретку с разъемом в верхнем положении.

Антенно-фидерное устройство (АФУ) предназначено для настройки частоты РГСН на частоту РЛС самолета. Включает волноводный тракт и антенну расположенные в передней части корпуса АКУ.

Механизм катапультирования служит для размещения и надежного закрепления ракеты на АКУ, перевода ее в стартовое положение и отделение в конце хода катапультирования с сообщением дополнительной скорости.

В состав механизма катапультирования входят передний и задний выводные рычаги, замково-стопорное устройство, пневмопривод и блок зарядки пневмопривода.

П ередний и задний выводные рычаги предназначены для закрепления на АКУ среднего и заднего узла подвески ракеты и вывода их на 300, 250 мм соответственно. На концах выводных рычагов расположены специальные замки (каретки), с помощью которых ракета удерживаются на АКУ.

Замково-стопорное устройство (Рисунок 3.3) служит для запирания в корпусе АКУ выводных рычагов в исходном положении и их поворота в процессе работы пневмопривода, т.е. при катапультировании ракеты, освобождения узлов крепления ракеты, а также расстыковки электроразъема и уборки его в корпус АКУ непосредственно перед катапультированием. В его конструкцию входят стопорные устройства среднего и заднего выводных рычагов, стопор переднего узла крепления ракеты и стопор механизма стыковки электроразъема. На рисунке 3.3 показано замково-стопорное устройство переднего выводного рычага.

П невмопривод (Рисунок 3.4) обеспечивает принудительное отклонение вниз выводных рычагов механизма катапультирования и их возвращение в исходное положение после отделения ракеты и состоит из цилиндра, поршня, электропневмоклапана и крышки.

Работой пневмопривода управляет электропневмоклапан (ЭК). Перед пуском ракеты, при обесточенной обмотке электропневмоклапана поршень прочно удерживается в цилиндре. В рабочем положении, при подаче напряжения, поршень под действием давления газа выходит из цилиндра. После отделения ракеты, питание с обмотки снимается, поршень входит в цилиндр, а газ стравливается в атмосферу.

Блок зарядки предназначен для зарядки пневмопривода газом (воздухом), контроля давления и включает зарядный клапан, манометр, фильтр и сигнализатор давления, который обеспечивает блокировку цепей катапультирования ракеты при давлении газа в пневмоприводе менее 80·10⁵ Н/м².

Электросистема

Блок коммутации представляет собой автономный блок, внутри которого размещаются элементы электрической схемы АКУ, а также блок чеки для отключения тактический и аварийных цепей пуска при эксплуатации на земле.

Блок цепей ППД и наличия груза предназначен для подачи напряжения на электроконтакты запуска двигателя ракеты, сигнализации о наличии на АКУ подвешенной ракеты и размыкания пневмопривода при отсутствии ракеты на АКУ.

Блок смонтирован на каретке переднего выводного рычага. В состав блока входит правый и левый контактный узел, две пружины и два микровыключателя. При поднятии контактного узла вверх шарики выталкиваются из выемок в осях и нажимают на кнопки микровыключателей, которые замыкают цепь электроклапана пневмопривода и цепь сигнализации наличия груза.

Блок сигнализации предназначен для сигнализации о закрытом положении стопорных устройств выводных рычагов механизма катапультирования. Состоит из блока микровыключателя и штока с пружиной, который взаимодействует со стопорным устройством. На штоке имеется кольцевая проточка, в которую входит шарик при полностью выдвинутом штоке.

Б лок включения ППД (Рисунок 3.5) предназначен для замыкания цепи запуска двигателя ракеты после поворота заднего выводного рычага на 15⁰. Основные элементы: шток и два микровыключателя. Шток связан с задним выводным рычагом через тягу. В тяге имеются канавки, в которые проваливаются шарики. Когда шарики выдавливаются из канавки, контакты микровыключателей замыкаются.

Принцип действия АКУ

В транспортном положении выводные рычаги удерживаются замками. Замки всех трех узлов подвески и механизм отрывного разъема кинематически связаны с помощью тяг. Открытием замков управляет пневматический привод, выполненный в виде цилиндра.

Ракета подвешивается на АКУ движением вперед. Перед подвеской ракеты выводные рычаги должны быть зафиксированы на своих замках, отрывной разъем должен быть поднят в верхнее положение. Чтобы завести ракету на каретку заднего выводного рычага необходимо в специальные пазы на корпусе АКУ вставить клинья. Клинья прижимают вниз наконечники каретки, которые разворачивают стопоры и делают возможным ввод заднего узла подвески ракеты в направляющие каретки. После подвески ракеты клинья извлекаются и стопоры фиксируют ракету от продольного перемещения.

При поступлении команды на отделение сжатый воздух поступает в полость цилиндра привода и он перемещается поступательно, обеспечивая отпирание всех трех замков и расстыковку электрического разъема. При дальнейшем перемещении поршня выводящие рычаги совершают вращательное движение. При дальнейшем движении поршня привода ракета удерживается за средний и задний узлы подвески каретками выводных рычагов. В процессе движения каретка переднего выводного рычага разворачивается под действием тяги, а каретка заднего выводного рычага – под действием заднего узла подвески ракеты. Каретка переднего рычага скользит по среднему узлу подвески ракеты и при повороте рычага на 15 градусов на контакты запуска двигателя подается напряжение, а при повороте на 20 - 25 градусов они замыкаются с контактами ракеты. Ракета получает сигнал на запуск двигателя, но двигатель ракеты начинает работать уже после потери контакта с АКУ, на безопасном расстоянии от самолета. В крайнем нижнем положении каретка заднего выводного рычага под действием заднего узла ракеты разворачивается, при этом секторный выступ рычага поднимается вверх, освобождая крюки каретки. Под действием тяжести ракеты крюки разворачиваются и задний узел подвески ракеты освобождается. Ракета отделяется.

После отделения ракеты в блоке цепей ППД передней каретки размыкаются контакты микровыключателя наличия груза. Размыкается цепь электропневмоклапана и поршень пневмопривода начинает движение в обратную сторону. Выводные рычаги приходят в исходное положение и взаимодействуют с несущими крюками. Несущие крюки разворачиваются до тех пор, пока не зафиксируются стопорными устройствами. Таким образом, после отделения ракеты отрывной разъем поднят вверх, замок переднего узла крепления в крайнем переднем положении, а выводные рычаги зафиксированы на своих замках. Контакты наличия ракеты разомкнуты, на скользящих контактах в блоке ППД нет напряжения.