RU2242409C2 - Способ захвата объекта - Google Patents
Способ захвата объектаInfo
- Publication number
- RU2242409C2 RU2242409C2 RU2002122432/11A RU2002122432A RU2242409C2 RU 2242409 C2 RU2242409 C2 RU 2242409C2 RU 2002122432/11 A RU2002122432/11 A RU 2002122432/11A RU 2002122432 A RU2002122432 A RU 2002122432A RU 2242409 C2 RU2242409 C2 RU 2242409C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- captured object
- detachable part
- rotor
- captured
- angle
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 7
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D19/00—Non-canopied parachutes
- B64D19/02—Rotary-wing parachutes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
- B64D1/22—Taking-up articles from earth's surface
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам подхвата в воздухе преимущественно спасаемых объектов авиационной и ракетно-космической техники. Предлагаемый способ включает отделение части захватываемого объекта при сохранении ее механической связи с ним, удержание отделяемой части на расстоянии от захватываемого объекта и ее механическое зацепление частью захватывающего объекта (самолета или вертолета). При этом угловое положение отделяемой части, выполненной в виде ротора, стабилизируют относительно захватываемого объекта, сообщая ей вращательный кинетический момент, вектор которого направляют под углом к продольной оси захватываемого объекта. За счет вращения ротора создают аэродинамическую удерживающую силу. Данная сила может быть дополнена реактивной или аэростатической удерживающими силами, создаваемыми с помощью известных вспомогательных средств (ракетных двигателей или баллонов). Кроме того, к указанному ротору может быть приложена ориентирующая сила аэродинамической или аэростатической природы, направленная под углом к продольной оси захватываемого объекта. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности и безопасности подхвата объектов, расширении области применения и арсенала технических средств. 19 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Изобретение относится к средствам захвата объектов при осуществлении операций по их спасению.
Из технической литературы известен способ захвата объекта другим захватывающим объектом, заключающийся в отделении части захватываемого объекта с сохранением механической связи, удержании отделяемой части на расстоянии от захватываемого объекта и механическом зацеплении отделяемой части захватываемого объекта частью захватывающего объекта путем перемещения его в пространстве, при этом отделение осуществляют до момента зацепления и удержание осуществляют до момента зацепления путем создания на отделяемой части удерживающей силы, направленной под углом к захватываемому объекту (“Перспективы развития систем подхвата космических аппаратов в воздухе”. Технический перевод №756. “AJAA Paper”, №68-1163, 1-14. “Военная авиация и ракетная техника”, вып.8, 1970 г., с.15-21. "Flug-Revue", 1964 г, №1, стр. 40).
Недостатками известного способа захвата объекта являются низкие надежность и безопасность, а также незначительный диапазон применения.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении надежности и безопасности процесса захвата объектов, расширении диапазона применения и арсенала технических средств.
Решение данной задачи достигается тем, что в способе захвата объекта другим захватывающим объектом, заключающемся в отделении, по крайней мере, одной части захватываемого объекта с сохранением механической связи, удержании отделяемой части на расстоянии от захватываемого объекта и механическом зацеплении, по крайней мере, одной отделяемой части захватываемого объекта, по крайней мере, одной, частью, по крайней мере, одного захватывающего объекта путем перемещения, по крайней мере, части последнего в пространстве, при этом отделение осуществляют, по крайней мере, за некоторое время до момента зацепления, и удержание осуществляют, по крайней мере, до момента зацепления путем создания, по крайней мере, на одной отделяемой части, по крайней мере, одной удерживающей силы, направленной под углом к захватываемому объекту, В СООТВЕТСТВИИ С ИЗОБРЕТЕНИЕМ, по крайней мере, за некоторое время до момента зацепления, по крайней мере, частично стабилизируют угловое положение относительно захватываемого объекта, по крайней мере, одной отделяемой части путем ее вращения с сообщением собственного кинетического момента, направленного под углом к захватываемому объекту.
Кроме того, в соответствии с изобретением, по крайней мере, одну отделяемую часть вращают до момента ее отделения от захватываемого объекта. По крайней мере, одну отделяемую часть вращают после ее отделения от захватываемого объекта. По крайней мере, часть удерживающей аэродинамической силы создают путем вращения, по крайней мере, одной отделяемой части относительно оси, расположенной под углом к захватываемому объекту. По крайней мере, одну отделяемую часть вращают с использованием тепловой энергии сгораемого топлива. По крайней мере, одну отделяемую часть вращают с использованием электромагнитной энергии. По крайней мере, одну отделяемую часть вращают с использованием механической энергии. По крайней мере, одну отделяемую часть вращают с использованием аэродинамической энергии. По крайней мере, часть удерживающей силы создают путем приложения, по крайней мере, к одной отделяемой части захватываемого объекта реактивной силы, направленной под углом к захватываемому объекту. По крайней мере, часть удерживающей силы создают путем приложения, по крайней мере, к одной отделяемой части захватываемого объекта аэростатической силы, направленной под углом к захватываемому объекту. Осуществляют, по крайней мере, частичную ориентацию относительно захватываемого объекта, по крайней мере, одной вращающейся отделяемой части захватываемого объекта. По крайней мере, одну вращающуюся отделяемую часть захватываемого объекта ориентируют, по крайней мере, за некоторое время до начала ее вращения. По крайней мере, одну вращающуюся отделяемую часть захватываемого объекта ориентируют в процессе ее вращения. По крайней мере, частичную ориентацию осуществляют путем создания, по крайней мере, на одной вращающейся отделяемой части захватываемого объекта, по крайней мере, одной ориентирующей силы, направленной под углом к захватываемому объекту. Уменьшают, по крайней мере, одну ориентирующую силу в процессе вращения вращающейся отделяемой части захватываемого объекта. По крайней мере, часть ориентирующей силы создают путем приложения, по крайней мере, к одной вращающейся отделяемой части захватываемого объекта аэродинамической силы, направленной под углом к захватываемому объекту. По крайней мере, часть ориентирующей силы создают путем приложения, по крайней мере, к одной вращающейся отделяемой части захватываемого объекта аэростатической силы, направленной под углом к захватываемому объекту. По крайней мере, частичную ориентацию, по крайней мере, одной вращающейся отделяемой части захватываемого объекта осуществляют до момента ее отделения. По крайней мере, частичную ориентацию, по крайней мере, одной вращающейся отделяемой части захватываемого объекта осуществляют после ее отделения. Уменьшают угловую скорость вращения вращающейся части захватываемого объекта, по крайней мере, после механического зацепления, по крайней мере, одной отделяемой части захватываемого объекта, по крайней мере, одной частью, по крайней мере, одного захватывающего объекта.
Далее изобретение поясняется более подробно с использованием графических материалов, где на фиг.1...3 показаны варианты исполнения устройства захвата и примеры реализации способа захвата различных объектов различными захватывающими объектами. На фиг.4...9 показаны варианты исполнения некоторых элементов устройства захвата.
На фиг.1 захватываемый объект 1 показан в виде парашютирующего груза, а захватывающий объект 2 - в виде самолета; на фиг.2 захватываемый объект 1 показан в виде авторотирующего вертолета, а захватывающий объект 2 - в виде спасательного вертолета; на фиг.3 захватываемый объект 1 показан в виде лежащего на поверхности груза, а захватывающий объект 2 - в виде вертолета; на фиг.4...9 показаны различные варианты конструктивного исполнения вращающейся отделяемой части захватываемого объекта 2, выполненного в виде ротора 3.
Способ захвата реализуется следующем образом.
Возможен захват движущегося со скоростью W объекта 1, например, в виде парашютирующего в атмосфере груза захватывающим объектом 2, например самолетом (см. фиг.1).
Возможен захват движущегося со скоростью W объекта 1, например, в виде снижающегося в атмосфере авторотирующего вертолета захватывающим объектом 2, например спасательным вертолетом (см. фиг.2).
Возможен захват неподвижного объекта 1 (W=0), например, в виде лежащего на поверхности груза захватывающим объектом 2, например вертолетом (см. фиг.3).
Возможно отделение от захватываемого объекта 1 с сохранением механической связи с ним, например, 2-х частей, выполненных, например, в виде ротора 3 и парашюта 4 (см. фиг.1).
Возможно отделение от захватываемого объекта 1 с сохранением механической связи с ним, например, 1-й части, выполненной, например, в виде ротора 3 (см. фиг.2).
Возможно отделение от захватываемого объекта 1 с сохранением механической связи с ним, например, 2-х частей, выполненных, например, в виде ротора 3 и аэростата 5 (см. фиг.3).
Механическая связь ротора 3 с захватываемым объектом 1 может быть выполнена, например, в виде троса 6, закрепленного одним концом на захватываемом объекте 1, а другим концом - на роторе 3 (см. фиг.1, 3).
Механическая связь парашюта 4 через ротор 3 с захватываемым объектом 1 может быть выполнена, например, в виде троса 7, закрепленного одним концом на роторе 3, а другим концом - на парашюте 4 (см. фиг.1).
Механическая связь ротора 3 с захватываемым объектом 1 может быть выполнена, например, в виде телескопической штанги 8, шарнирно закрепленной одним концом на захватываемом объекте 1, а другим концом - на роторе 3 (см. фиг.2).
Механическая связь аэростата 5 через ротор 3 с захватываемым объектом 1 может быть выполнена, например, в виде троса 9, закрепленного одним концом на роторе 3, а другим концом - на аэростате 5 (см. фиг.3).
После отделения от захватываемых объектов 1 частей, выполненных, например, в виде ротора 3, парашюта 4, аэростата 5, осуществляют их удержание на расстоянии от захватываемых объектов 1 (см. фиг.1...3).
Возможно, например, частичное удержание ротора 3 на расстоянии “а” от захватываемого объекта 1 путем создания удерживающей силы упругости Т, направленной под углом “χ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1, за счет выбора жесткостных характеристик механической связи - троса 6 и элементов его закрепления (см. фиг.1, 3).
Возможно, например, частичное удержание парашюта 4 на расстоянии “в” от захватываемого объекта 1 путем создания удерживающей силы упругости S, направленной под углом “φ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1, за счет выбора жесткостных характеристик механических связей - тросов 6, 7 и элементов их закрепления (см. фиг.1).
Возможно, например, удержание ротора 3 на расстоянии “а” от захватываемого объекта 1 путем создания удерживающей силы упругости Q, направленной под углом “δ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1, за счет выбора жесткостных характеристик механической связи - штанги 8 и элементов ее закрепления (см. фиг.2).
Возможно, например, частичное удержание аэростата 5 на расстоянии “с” от захватываемого объекта 1 путем создания удерживающей силы упругости U, направленной под углом “μ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1, за счет выбора жесткостных характеристик механических связей - тросов 6, 9 и элементов их закрепления (см. фиг.3).
Возможно, например, удержание ротора 3 и парашюта 4 на расстояниях “а” и “в” от захватываемого объекта 1 путем создания на парашюте 4 удерживающей аэродинамической силы Р, направленной под углом “φ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1, за счет обтекания потоком воздуха со скоростью V∞ парашюта 4 (см. фиг.1).
Возможно, например, удержание ротора 3 и аэростата 5 на расстояниях “а” и “с” от захватываемого объекта 1 путем создания на аэростате 5 удерживающей аэростатической силы L, направленной под углом “σ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1 (см. фиг.3).
Возможно, например, удержание ротора 3 на расстоянии “а” от захватываемого объекта 1 путем создания на роторе 3 удерживающей аэродинамической силы R, направленной под углом “λ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1, за счет вращения ротора 3 с угловой скоростью “Ω” относительно оси “z”, расположенной под углом “ε” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1 (см. фиг.1, 2, 3), при этом ротор 3 может быть снабжен, например, лопастями 10 (см. фиг.4-9), установленными под углом атаки “β” к вектору окружной скорости V ротора 3 (см. фиг.4).
Возможно, например, удержание ротора 3 на расстоянии “а” от захватываемого объекта 1 путем приложения к ротору 3 удерживающей реактивной силы F, направленной под углом “θ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1 (см. фиг.1, 2, 3), при этом ротор 3 может быть снабжен, например, ракетными двигателями 11 (см. фиг.5).
Величины расстояний “а”, “в” и “с” могут выбираться, например, из условий безопасности осуществления процесса захвата.
Возможно механическое зацепление частью захватывающего объекта 2, выполненной, например, в виде крюка 12, части захватываемого объекта 1, выполненной, например, в виде парашюта 4, путем перемещения захватывающего объекта 2 в пространстве (см. фиг.1).
Возможно механическое зацепление частью захватывающего объекта 2, выполненной, например, в виде петли 13, части захватываемого объекта 1, выполненной, например, в виде крюка 14, закрепленного, например, на штанге 8, путем перемещения захватывающего объекта 2 в пространстве (см. фиг.2).
Возможно механическое зацепление частью захватывающего объекта 2, выполненной, например, в виде петли 13, части захватываемого объекта 1, выполненной, например, в виде крюка 15, закрепленного, например, на тросе 6, путем перемещения захватывающего объекта 2 в пространстве (см. фиг.3).
Отделение ротора 3 и парашюта 4 от захватываемого объекта 1 осуществляют по заложенной ранее программе или по дополнительной команде за некоторое время до момента зацепления крюком 12 парашюта 4, и удержание ротора 3 и парашюта 4 на расстояниях “а” и “в” от захватываемого объекта 1 осуществляют, по крайней мере, до момента зацепления (см. фиг.1).
Отделение ротора 3 от захватываемого объекта 1 осуществляют по заложенной ранее программе или по дополнительной команде за некоторое время до момента зацепления петли 13 за крюк 14, и удержание ротора 3 на расстоянии “а” от захватываемого объекта 1 осуществляют, по крайней мере, до момента зацепления (см. фиг.2).
Отделение ротора 3 и аэростата 5 от захватываемого объекта 1 осуществляют по заложенной ранее программе или по дополнительной команде за некоторое время до момента зацепления петли 13 за крюк 15, и удержание ротора 3 и аэростата 5 на расстояниях “а” и “с” от захватываемого объекта 1 осуществляют, по крайней мере, до момента зацепления (см. фиг.3).
Команда на отделение, например, ротора 3, парашюта 4, аэростата 5 может быть подана за некоторое время до момента зацепления, например, как от захватываемого объекта 1, так и от захватывающего объекта 2, например, по радиосигналу.
Для облегчения процесса зацепления крюком 12 парашюта 4, по крайней мере, за некоторое время до момента зацепления возможна стабилизация углового положения ротора 3 относительно захватываемого объекта 1 путем вращения с угловой скоростью “Ω” ротора 3, обладающего моментом инерции I, с сообщением ему собственного кинетического момента Н=I*Ω, направленного под углом “ε” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1 (см. фиг.1). При этом осуществляется стабилизация (т.е. сохранение положения под действием возмущающих факторов) парашюта 4 относительно захватываемого объекта 1, например, за счет
- жесткости механических связей ротора 3 - тросов 6, 7 и элементов их закрепления на роторе 3 (см. фиг.1);
- стабилизации удерживающих сил, созданных на роторе 3, например аэродинамической силы R или (и) реактивной силы F (см. фиг.1).
Стабилизация углового положения (т.е. сохранение углового положения под действием возмущающих факторов) ротора 3, обладающего собственным кинетическим моментом Н, обусловлена его гироскопическими свойствами.
Для облегчения процесса зацепления петлей 13 крюка 14, по крайней мере, за некоторое время до момента зацепления возможна стабилизация углового положения ротора 3 относительно захватываемого объекта 1 путем вращения с угловой скоростью “Ω” ротора 3, обладающего моментом инерции I с сообщением ему собственного кинетического момента H=I*Ω, направленного под углом “ε” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1 (см. фиг.2). При этом осуществляется стабилизация (т.е. сохранение положения под действием возмущающих факторов) штанги 8, а значит, и крюка 14, относительно захватываемого объекта 1, например, за счет
- жесткости механических связей ротора 3 - штанги 8 и элемента ее закрепления на роторе 3 (см. фиг.2);
- стабилизации удерживающих сил, созданных на роторе 3, например аэродинамической силы R или (и) реактивной силы F (см. фиг.2).
Для облегчения процесса зацепления петлей 13 крюка 15, по крайней мере, за некоторое время до момента зацепления возможна стабилизация углового положения ротора 3 относительно захватываемого объекта 1 путем вращения с угловой скоростью “Ω” ротора 3, обладающего моментом инерции I с сообщением ему собственного кинетического момента H=I*Ω, направленного под углом “ε” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1 (см. фиг.3). При этом осуществляется стабилизация (т.е. сохранение положения под действием возмущающих факторов) троса 6, а значит, и крюка 15, относительно захватываемого объекта 1, например, за счет
- жесткости механических связей ротора 3 - троса 6 и элемента его закрепления на роторе 3 (см. фиг.3);
- стабилизации удерживающих сил, созданных на роторе 3, например аэродинамической силы R или (и) реактивной силы F (см. фиг.3).
Возможно вращение ротора 3 до его отделения от захватываемого объекта 1 и (или) после отделения.
Возможно вращение ротора 3 относительно оси “z”, направленной под углом “ε” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1, за счет привода, который может быть размещен как на роторе 3, так и на захватываемом объекте 1 (см. фиг.1, 2, 3), а также использовать для своей работы энергию различной природы:
- механическую;
- аэродинамическую;
- электромагнитную;
- тепловую;
- и др.
Возможно вращение ротора 3 как до отделения его от захватываемого объекта 1, так и после отделения, например, с использованием тепловой энергии сгораемого топлива, при этом ротор 3 может быть снабжен, например, автономным вращательным приводом, включающим в себя ракетные двигатели 11 (см. фиг.5), двигатель внутреннего сгорания 16 (см. фиг.6), газотурбинную установку 17 (см. фиг.7) и др.
Возможно вращение ротора 3 как до отделения его от захватываемого объекта 1, так и после отделения, например, с использованием электромагнитной энергии, при этом ротор 3 может быть снабжен, например, автономным приводом, включающим в себя электродвигатель 18 (см. фиг.8), а источник питания 19 электродвигателя 18 может размещаться как на роторе 3 (см. фиг.8), так и на захватываемом объекте 1 с подачей электроэнергии, например по механической связи - тросу 6 (см. фиг.1, 3).
Возможно вращение ротора 3 как до отделения его от захватываемого объекта 1, так и после отделения, например, с использованием тепловой энергии сгораемого топлива, при этом ротор 3 может быть снабжен, например, автономным вращательным приводом, включающим в себя газогенератор 20 с газовыми соплами 21 (см. фиг.9).
Возможно вращение ротора 3 до отделения его от захватываемого объекта 1, например, с непосредственным использованием механической энергии вращения части захватываемого объекта 1, например ротора вертолета (см. фиг 2).
Возможно вращение ротора 3 как до отделения его от захватываемого объекта 1, так и после отделения, например, с использованием механической энергии вращения штанги 8, имеющей, например, привод от части захватываемого объекта 1, например ротора вертолета (см. фиг.2).
Возможно вращение ротора 3 как до отделения его от захватываемого объекта 1, так и после отделения, например, с использованием аэродинамической энергии (см. фиг.1, 2), при этом ротор 3 может быть снабжен, например, лопастями 10, установленными под углом атаки “α” к потоку V∞, обтекающему ротор 3 (см. фиг.4).
Возможно вращение ротора 3 с использованием аэродинамической энергии как до отделения его от захватываемого объекта 1, так и после отделения в режиме авторотации, т.е. вращение ротора 3 с созданием на нем удерживающей аэродинамической силы R, направленной под углом “λ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1 (см. фиг.1, 2).
Во избежание скручивания тросов 6, 7 и 9 при вращения ротора 3 возможно, например, закрепление их на роторе 3 через элементы, допускающие свободный поворот ротора 3 относительно оси “z” (см. фиг.1, 3).
Для снижения энергетических затрат на вращение ротора 3 целесообразно, например, начинать его вращение при достижении захватываемым объектом 1 и (или) захватывающим объектом 2 требуемых для захвата параметров движения - высоты, скорости, ориентации, взаимного расположения и др. (см. фиг.1, 2, 3). При этом команда на начало работы привода вращения ротора 3 может быть подана, например, как от захватываемого объекта 1 (в том числе от подсистем привода вращения ротора 3), так и от захватывающего объекта 2, например, по радиосигналу.
Целесообразна ориентация ротора 3 относительно захватываемого объекта 1 за некоторое время до начала вращения ротора 3 и в процессе его вращения, например, до сообщения ротору 3, по крайней мере, части угловой скорости “Ω”, обеспечивающая требуемое угловое положение вектору кинетического момента Н (см. фиг.1, 2, 3).
Возможна, например, ориентация ротора 3 до отделения его от захватываемого объекта 1 путем, например, закрепления его на захватываемом объекте 1 в требуемом положении с возможностью вращения относительно захватываемого объекта 1 (см. фиг.1, 3).
Возможна, например, ориентация ротора 3 до отделения его от захватываемого объекта 1 путем, например, закрепления его, например, на части захватываемого объекта 1 в требуемом положении, например, на роторе вертолета (см. фиг.2).
Возможна, например, ориентация ротора 3 как до отделения его от захватываемого объекта 1, так и после отделения путем, например, создания на парашюте 4, а через трос 7 и на роторе 3 ориентирующей аэродинамической силы Р, направленной под углом “φ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1, за счет обтекания потоком воздуха со скоростью V∞ парашюта 4 (см. фиг.1).
Возможна, например, ориентация ротора 3 как до отделения его от захватываемого объекта 1, так и после отделения путем, например, создания на аэростате 5, а через трос 9 и на роторе 3 ориентирующей аэростатической силы L, направленной под углом “σ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1 (см. фиг.3).
Возможна, например, ориентация ротора 3 после его отделения от захватываемого объекта 1 путем, например, создания на нем ориентирующей силы упругости Т, направленной под углом “χ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1 за счет выбора жесткости механической связи - троса 6 и элементов его закрепления (см. фиг.1, 3).
Возможна, например, ориентация ротора 3 после его отделения от захватываемого объекта 1 путем, например, создания на нем ориентирующей силы упругости Q, направленной под углом “δ” к, например, продольной оси “х” захватываемого объекта 1, за счет выбора жесткостных характеристик механической связи - штанги 8 и элементов ее закрепления (см. фиг.2).
После сообщения ротору 3, по крайней мере, части угловой скорости “Ω” ориентирующая аэродинамическая сила Р может быть снята (т.е. уменьшена до нуля) путем, например, отстрела парашюта 4 с тросом 7, а механическое зацепление может быть осуществлено, например, крюком 12 непосредственно за ротор 3 (см. фиг.1).
После сообщения ротору 3, по крайней мере, части угловой скорости “Ω” ориентирующая сила упругости Q может быть уменьшена путем, например, уменьшения жесткости механической связи - штанги 8 и элементов ее закрепления (см. фиг.2).
После сообщения ротору 3, по крайней мере, части угловой скорости “Ω” ориентирующая аэростатическая сила L может быть снята (т.е. уменьшена до нуля) путем, например, отстрела аэростата 5 с тросом 9 (см. фиг.3).
Команда на уменьшение ориентирующей силы может быть подана, например, как от захватываемого объекта 1 (в том числе от подсистем привода вращения ротора 3), так и от захватывающего объекта 2, например, по радиосигналу.
После механического зацепления крюков 14 и 15 петлей 13 (см. фиг.2, 3) возможно, например, уменьшение (в том числе и до нуля) угловой скорости “Ω” вращения ротора 3 путем, например, приложения к нему тормозящего момента или (и) отключения привода вращения. При этом команда на уменьшение угловой скорости “Ω” вращения ротора 3 может быть подана, например, по факту зацепления, например, как от захватываемого объекта 1, так и от захватывающего объекта 2, например, по радиосигналу.
После механического зацепления крюка 15 петлей 13 (см. фиг.3) возможно, например, отцепление ротора 3 от захватываемого объекта 1 путем разрушения троса 6 на участке ротор 3 - крюк 15 (см. фиг.3). Например, при движении крюка 15 зацепленного петлей 13 относительно ротора 3 с горизонтальной скоростью Vx происходит наклон троса 6 на участке ротор 3 - крюк 15 и возникновение в нем растягивающего усилия N (см. фиг.9а), что в свою очередь приводит к появлению момента My, действующего на ротор 3, который, обладая собственным кинетическим моментом Н, в силу своих гироскопических свойств прецессирует с угловой скоростью “ωх” (см. фиг.9б). При наклоне участка ротор 3 - крюк 15 троса 6 на некоторый угол “π” установленный на роторе 3 цилиндрический нож 22 (показан с условным вырезом) разрезает трос 6, отделяя ротор 3 от захватываемого объекта 1 (см. фиг.9б).
После механического зацепления крюка 15 петлей 13 (см. фиг.3) возможно, например, отцепление ротора 3 от захватываемого объекта 1 по заложенной ранее программе или по дополнительной команде.
Представленный способ обеспечивает надежный и безопасный захват различными подвижными объектами как движущихся, так и неподвижных объектов, функционирующих в различных средах - жидкости (например, воде), газе (например, воздухе), космосе и др. при осуществлении спасательных операций, транспортировки грузов, стыковки космических аппаратов и др.
В частности, данный способ может быть с успехом использован для захвата вертолетом отработавших ускорителей ракет-носителей при их спасении с целью повторного использования.
Claims (20)
1. Способ захвата объекта, включающий отделение части захватываемого объекта при сохранении ее механической связи с ним, удержание отделяемой части на расстоянии от захватываемого объекта посредством удерживающей силы, направленной под углом к продольной оси захватываемого объекта, механическое зацепление отделяемой части частью захватывающего объекта путем перемещения захватывающего объекта в пространстве, отличающийся тем, что стабилизируют угловое положение отделяемой части, выполненной в виде ротора, относительно захватываемого объекта путем сообщения этому ротору собственного кинетического момента, направленного под углом к продольной оси захватываемого объекта, создавая аэродинамическую удерживающую силу за счет вращения ротора вокруг оси вектора указанного кинетического момента.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделяемую часть вращают до момента ее отделения от захватываемого объекта.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что отделяемую часть вращают после ее отделения от захватываемого объекта.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что удерживающую аэродинамическую силу создают путем вращения отделяемой части относительно оси, расположенной под углом к продольной оси захватываемого объекта.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что отделяемую часть вращают с использованием тепловой энергии сгораемого топлива.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что отделяемую часть вращают с использованием электромагнитной энергии.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что отделяемую часть вращают с использованием механической энергии.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что отделяемую часть вращают с использованием аэродинамической энергии.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что дополнительную удерживающую силу создают путем приложения к отделяемой части захватываемого объекта реактивной силы, направленной под углом к продольной оси захватываемого объекта.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что дополнительную удерживающую силу создают путем приложения к отделяемой части захватываемого объекта аэростатической силы, направленной под углом к продольной оси захватываемого объекта.
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что осуществляют ориентацию относительно захватываемого объекта вращающейся отделяемой части захватываемого объекта.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что вращающуюся отделяемую часть захватываемого объекта ориентируют за некоторое время до начала ее вращения.
13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что вращающуюся отделяемую часть захватываемого объекта ориентируют в процессе ее вращения.
14. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что ориентацию осуществляют путем создания на вращающейся отделяемой части захватываемого объекта ориентирующей силы, направленной под углом к продольной оси захватываемого объекта.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что уменьшают ориентирующую силу в процессе вращения вращающейся отделяемой части захватываемого объекта.
16. Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что ориентирующую силу создают путем приложения к вращающейся отделяемой части захватываемого объекта аэродинамической силы, направленной под углом к продольной оси захватываемого объекта.
17. Способ по любому из пп.14-16, отличающийся тем, что ориентирующую силу создают путем приложения к вращающейся отделяемой части захватываемого объекта аэростатической силы, направленной под углом к продольной оси захватываемого объекта.
18. Способ по любому из пп.11-17, отличающийся тем, что ориентацию вращающейся отделяемой части захватываемого объекта осуществляют до момента ее отделения.
19. Способ по любому из пп.11-18, отличающийся тем, что ориентацию вращающейся отделяемой части захватываемого объекта осуществляют после ее отделения.
20. Способ по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что уменьшают угловую скорость вращения вращающейся части захватываемого объекта после механического зацепления отделяемой части захватываемого объекта частью захватывающего объекта.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002122432/11A RU2242409C2 (ru) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Способ захвата объекта |
| US10/525,692 US20060180706A1 (en) | 2002-08-21 | 2003-08-20 | Method for seizing an object |
| PCT/RU2003/000373 WO2004018289A1 (fr) | 2002-08-21 | 2003-08-20 | Procede permettant de saisir des objets |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002122432/11A RU2242409C2 (ru) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Способ захвата объекта |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002122432A RU2002122432A (ru) | 2004-04-20 |
| RU2242409C2 true RU2242409C2 (ru) | 2004-12-20 |
Family
ID=31944961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002122432/11A RU2242409C2 (ru) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Способ захвата объекта |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060180706A1 (ru) |
| RU (1) | RU2242409C2 (ru) |
| WO (1) | WO2004018289A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2609539C1 (ru) * | 2015-10-21 | 2017-02-02 | Николай Борисович Болотин | Ракета-носитель, возвращаемая ступень ракеты-носителя и способ ее запуска при возвращении и система вертолетного подхвата возвращаемой ступени |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9079664B2 (en) | 2010-04-15 | 2015-07-14 | Hunter Defense Technologies, Inc. | Aerodynamically controlled grapple assembly |
| US8371525B2 (en) | 2010-04-15 | 2013-02-12 | Hunter Defense Technologies, Inc. | Aerodynamically controlled grapple assembly |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1011761A (en) * | 1911-03-25 | 1911-12-12 | Jesse J Dillon | Flying-machine. |
| US2075690A (en) * | 1935-08-19 | 1937-03-30 | Arthur Patterson Davis | Article deposit and pick-up apparatus for airplanes |
| US2776017A (en) * | 1953-04-20 | 1957-01-01 | Gifford H Teeple | Telescoping rotor |
| US2898060A (en) * | 1955-01-20 | 1959-08-04 | Donald G Everhart | Trailing member spinning assembly |
| US3401906A (en) * | 1966-05-03 | 1968-09-17 | Ryan Aeronautical Co | Gyrochute |
| US3389880A (en) * | 1966-06-21 | 1968-06-25 | Recovery Res Systems Inc | Parachute system for mid-air load recovery |
| USRE26865E (en) * | 1967-06-26 | 1970-04-21 | Auxilliary parachute for aerial recovery | |
| US3511458A (en) * | 1968-05-16 | 1970-05-12 | All American Eng Co | Aerial recovery system |
| US3627232A (en) * | 1970-07-17 | 1971-12-14 | Us Navy | Acquisition and retrieval method and apparatus for recovering ejectees from disabled aircarft |
| US3997131A (en) * | 1973-12-12 | 1976-12-14 | Alberto Kling | Rotor means for an aircraft |
| US4083520A (en) * | 1976-11-08 | 1978-04-11 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Tetherline system for orbiting satellites |
| US4124181A (en) * | 1977-10-25 | 1978-11-07 | Kolwey Herman G | Helicopter external load pickup system |
| US4170341A (en) * | 1978-02-21 | 1979-10-09 | Jacobson Darwin J | Aircraft parcel-pickup mechanism |
| US4375878A (en) * | 1980-10-28 | 1983-03-08 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Space satellite with agile payload orientation system |
| US4601444A (en) * | 1983-06-08 | 1986-07-22 | Bernard Lindenbaum | Aerial load-lifting system |
| US4695012A (en) * | 1983-06-08 | 1987-09-22 | Bernard Lindenbaum | Aerial load-lifting system |
| EP0180611B1 (en) * | 1984-05-08 | 1989-04-26 | Ufo Inc. | Aerodynamic devices |
| US4848703A (en) * | 1987-12-23 | 1989-07-18 | Coulson Forest Products Ltd. | Method of transporting objects by helicopter and grapple adapted therefor |
| DE19625297A1 (de) * | 1996-06-25 | 1998-01-08 | Cargolifter Ag | Verfahren zum gezielten Absetzen oder Aufnehmen von Gütern und Personen aus Luftfahrzeugen |
| US5740985A (en) * | 1996-09-16 | 1998-04-21 | Scott; Harry | Low earth orbit payload launch system |
| US6086015A (en) * | 1999-05-07 | 2000-07-11 | Aerovironment, Inc. | Aerial transport method and apparatus |
| US6708926B2 (en) * | 2002-05-28 | 2004-03-23 | Sikorsky Aircraft Corporation | Modular integrated self-contained cargo deployment/retrieval system |
| US6942184B1 (en) * | 2002-06-13 | 2005-09-13 | David C. Morris | Air drop device |
| US6824102B2 (en) * | 2003-03-10 | 2004-11-30 | Haggard Roy A | Parafoil mid-air retrieval |
| US6994294B2 (en) * | 2003-08-29 | 2006-02-07 | Smiths Aerospace, Inc. | Stabilization of a drogue body |
-
2002
- 2002-08-21 RU RU2002122432/11A patent/RU2242409C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-08-20 WO PCT/RU2003/000373 patent/WO2004018289A1/ru active Application Filing
- 2003-08-20 US US10/525,692 patent/US20060180706A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2609539C1 (ru) * | 2015-10-21 | 2017-02-02 | Николай Борисович Болотин | Ракета-носитель, возвращаемая ступень ракеты-носителя и способ ее запуска при возвращении и система вертолетного подхвата возвращаемой ступени |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20060180706A1 (en) | 2006-08-17 |
| WO2004018289A1 (fr) | 2004-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6019044B2 (ja) | 宇宙空間を自由に飛行している物体の回収・制動装置 | |
| KR0163020B1 (ko) | 로켓트 부스터 운반체 및 이를 비행기로부터 공중 발사하기 위한 방법 | |
| CN113302130B (zh) | 返回基地的太空运载火箭***和方法 | |
| US10293957B2 (en) | Rotary wing unmanned aerial vehicle and pneumatic launcher | |
| IL175209A (en) | Methods and systems for starting propeller-driven devices | |
| US6913224B2 (en) | Method and system for accelerating an object | |
| US10556709B1 (en) | Energy-efficient launch system for aerial vehicles | |
| US20210237872A1 (en) | Launch system | |
| RU2242409C2 (ru) | Способ захвата объекта | |
| KR20190029358A (ko) | 새로운 동력을 이용하는 드론 | |
| JP4632112B2 (ja) | 衛星の打ち上げ方法 | |
| JP2004197592A (ja) | 推力発生方法及び装置 | |
| US20230202687A1 (en) | Rotorcraft and method for controlling orientation thereof | |
| WO2021242474A2 (en) | Rocket launching and landing system | |
| KR20210045005A (ko) | 고정익 비행체의 이착륙 시스템 및 방법 | |
| RU2026798C1 (ru) | Ракета-носитель, сбрасываемая с самолета-носителя, и способ ее запуска в воздухе и управление полетом | |
| RU125681U1 (ru) | Реактивный комплекс (варианты) | |
| RU2620172C1 (ru) | Воздушно-реактивная с электрическим запуском стартовая система космической ракеты | |
| RU2148537C1 (ru) | Способ полета ракетоплана | |
| RU2507468C2 (ru) | Способ пуска беспилотного летательного аппарата и реактивный комплекс для его реализации (варианты) | |
| RU2816372C1 (ru) | Многоразовая створка головного обтекателя ракеты-носителя и способ её посадки | |
| RU2211176C2 (ru) | Космический летательный аппарат | |
| RU2111153C1 (ru) | Средство спасения летательного аппарата | |
| JP2000213896A (ja) | 誘導飛しょう体 | |
| JPS62168790A (ja) | 飛行体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130822 |