ДВЕРЬ-ТРАП Российский патент 2002 года по МПК B64C1/24 B64C1/14 

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано на различных воздушных средствах для посадки и высадки экипажа или пассажиров.

Известен трап кабины самолета (патент США 5143324, В 64 С 1/24, класс США 244/129, 6), встроенный в фюзеляж самолета и предназначенный для соединения фюзеляжа самолета и поверхности места стоянки, включающий раму со ступеньками. В сложенном состоянии трап находится под полом кабины самолета. При раскладывании трапа его рама выдвигается оттуда по направляющим, а затем поворачивается в рабочее положение, причем в процессе поворота рамы ступеньки раскрываются. Рама трапа включает как минимум концевой сегмент и главный сегмент, каждый из которых имеет шпренгельные балки, телескопически связанные друг с другом, и множество ступеней, подвижно установленных в области сегмента таким образом, что ступени свободно скользят в направлении продольной оси лестницы так, чтобы ступени одинаково ориентировались друг к другу как в выдвинутом, так и в собранном состоянии скользящих стрингеров, и так, чтобы плоскости ступенек сохраняли ориентацию относительно шпренгельных балок как в выдвинутом, так и в собранном положении.

Недостатком данного технического решения является то, что данная конструкция не выполняет функцию двери, а лишь является трапом для входа/выхода.

Известна также дверь (патент США 4176812, В 64 С 1/24, В 64 С 1/14, класс США 244-129,5), имеющая внешнюю панель, соответствующую форме самолета в месте нахождения этой двери, и внутреннее строение в виде ступенек. Дверь может двигаться между закрытым положением, в котором верхний край панели двери является смежным с верхним краем отверстия двери, и открытым положением, в котором панель двери находится, по существу, в области крыла, и в котором верхний край плоскости двери является смежным с верхней поверхностью крыла и располагается вне фюзеляжа. Когда дверь находится в открытом положении, ступеньки формируют трап, ведущий от фюзеляжа и из самолета к верхней поверхности крыла.

Недостатком данной двери является то, что ее конструкция не является складной, поэтому она, во-первых, занимает увеличенный объем внутри самолета, во-вторых, может быть реализована только на небольших самолетах.

Наиболее близкой к изобретению является дверь самолета (US 2196546, кл. 244-129), внешняя поверхность которой выполнена так, что она является частью фюзеляжа. Дверная панель одной стороной навешена шарнирно на раму дверного проема. Открытие и закрытие двери осуществляется с помощью тяг, которые одними концами шарнирно закреплены на боковых сторонах двери, а другими концами соединены с элементами, выполняющими перемещение вдоль направляющих, прикрепленных к боковым сторонам проема кронштейнами. На этих элементах закреплены и рукоятки тяг, предназначенных для поднятия-опускания двери изнутри. Снаружи имеется еще одна рукоятка для пользования дверью снаружи. Имеются также замки.

Внутренняя поверхность дверной панели имеет ступеньки, которые в закрытом состоянии складываются так, что внутренняя поверхность является частью пола. Для этого ступеньки расположены в панели в нишах, специально сделанных для них по их форме и закреплены там шарнирно с возможностью поворота. В открытое положение ступеньки переводятся пружиной. Внутри дверной панели имеется кинематическая связь, обеспечивающая складывание ступенек при закрытии двери.

Недостатком этого решения является то, что оно может быть применено только для самолетов, имеющих сравнительно небольшую высоту шасси. Высота, которая может быть обеспечена ступенями, в данном случае зависит от размера дверной панели. При его увеличении размеры как проема, так и рамы проема увеличивается. Тогда для обеспечения прочности фюзеляжа раму проема надо дополнительно упрочнять, что приводит к увеличению веса самолета. Добавление удлиняющей секции к такой конструкции затруднено тем, что эта дверь должна быть частью пола, т.е. при наличии удлиняющей секции надо обеспечить для нее одну или несколько ниш в дверной панели. А одновременное размещение в объеме дверной панели ступенек, удлиняющей секции и кинематических связей, обеспечивающих их раскладывание и складывание, сильно усложняет конструкцию и является едва ли решаемой задачей. Если подобная конструкция не является частью пола, размещение удлиняющей секции с внутренней стороны дверной панели уменьшит полезный объем внутри отсека.

Задачей изобретения является разработка конструкции совмещенной с трапом двери, обеспечивающей открытие-закрытие отсека и вход в отсек, которая позволяет обходиться без применения приставных лестниц и подставок и обеспечивает при этом экономию места внутри самолета. Конструкция должна использоваться в небольших и средних самолетах как для штатной посадки на аэродроме, так и обеспечивать удобный выход в случае аварийной посадки.

Задача решается тем, что в двери-трапе, перемещаемой вниз за контур фюзеляжа, содержащей панель, закрывающую проем отсека и снабженную ступеньками, согласно изобретению упомянутая панель установлена на направляющих, закрепленных на конструкции стенки упомянутого отсека, с возможностью движения вдоль этих направляющих, а упомянутые ступеньки находятся с наружной стороны упомянутой панели.

Упомянутые ступеньки могут быть неподвижны относительно упомянутой панели.

Упомянутые ступеньки могут быть складными, что позволяет дополнительно уменьшить объем конструкции двери-трапа в закрытом состоянии.

Складные ступеньки могут быть выполнены так, что внутренней стороной они закреплены относительно упомянутой панели с возможностью поворота относительно точек крепления, а их наружные углы соединены элементом, синхронизирующим их поворот, который одновременно является поручнем.

К нижней части упомянутой панели может быть прикреплена откидная удлиняющая секция, которая обеспечивает необходимую высоту расположения трапа от посадочной полосы для удобного подъема по нему человека.

Синхронизация движения откидной удлиняющей секции и складных ступеней может быть осуществлена с помощью тяги, которая одним концом шарнирно соединена с удлиняющей секцией, а другим концом шарнирно соединена с упомянутым элементом, синхронизирующим поворот ступеней.

Для облегчения процесса открытия-закрытия двери-трапа она может быть снабжена системой управления замком, фиксирующим дверь в закрытом состоянии.

В состав этой системы могут входить:
- находящаяся в отсеке ручка эксплуатационного управления дверью, связанная с пневмоцилиндром управления замком двери;
- находящаяся снаружи самолета (для техника, обслуживающего самолет) ручка эксплуатационного управления дверью, связанная с упомянутым пневмоцилиндром управления замком двери;
- находящийся в отсеке рычаг механического открытия двери, кинематически связанный с замком двери (для открытия двери при отсутствии в самолете воздуха (азота);
- находящаяся снаружи самолета (для техника, обслуживающего самолет) рычаг механического открытия двери, кинематически связанный с замком двери.

Предлагаемое решение этой задачи подходит для отсека, вход в который закрывается створкой, например створкой шасси. В таком случае контуры фюзеляжа определяются этой створкой.

Указанное выполнение позволяет:
1. Обеспечить возможность открытия-закрытия отсека и выхода из отсека без использования приставных лестниц (подразумевается удобный выход в случае посадки на местности, где нет возможности использовать аэродромное оборудование, в том числе в случае аварийной посадки; этот же способ выхода будет использоваться и для штатной посадки на аэродроме).

2. Не использовать пространство внутри отсека для хранения трапа (это в свою очередь позволяет уменьшить габариты отсека, что важно для кабины пилотов).

3. Реализовать эту возможность как для небольших, так и для средних самолетов без специального изменения силового набора (системы лонжеронов и нервюр) фюзеляжа для обеспечения необходимой длины лестницы. Это достигается за счет того, что предлагаемая дверь спускается вертикально по направляющим в пространство, открываемое створкой, например уже имеющейся створкой шасси. Этого пространства обычно совершенно достаточно для такого выпуска предлагаемой конструкции и выхода людей. При этом за счет высоты дверной панели обеспечивается высота спуска, примерно равная высоте панели, что больше, чем в решении, являющемся прототипом. Этот размер панели в принципе может быть увеличен почти до диаметра фюзеляжа. В предлагаемой конструкции высота спуска еще может быть увеличена за счет добавления удлиняющей секции. При этом пространства между дверной панелью и створкой в их закрытом состоянии также достаточно для размещения ступеней и удлиняющей секции необходимой для таких самолетов длины.

4. Повысить удобство пользования за счет автоматизации процесса открытия-закрытия двери.

Изобретение поясняется чертежами. На всех фигурах показано исполнение двери-трапа для кабины самолета.

На фиг.1 изображена дверь-трап в убранном положении (вид сбоку).

На фиг.2 - дверь-трап в выпущенном положении (вид сбоку).

На фиг.3 - дверь-трап в выпущенном положении (вид по полету).

На фиг.4 - дверь-трап в промежуточном положении при опускании вниз (вид сбоку).

Дверь-трап включает в себя панель (1), в убранном положении закрывающую дверной проем отсека (см. фиг.1), направляющие (2), закрепленные на наружной стенке отсека параллельно боковым сторонам упомянутого проема (см. также фиг. 3), ролики (3), закрепленные на панели (1) и установленные на направляющих (2) с возможностью перемещения вдоль них вниз и вверх.

На внешней поверхности панели (1) расположены ступени (4), например складные, как показано на фиг.1, 2, 3. Ступени (4) внутренней стороной закреплены относительно панели (1) с возможностью поворота относительно точек крепления, а их наружные углы соединены синхронизирующими их поворот элементами (5), которые одновременно являются поручнями.

В конструкции трапа может быть предусмотрена удлиняющая секция (6). Для синхронизации раскладывания-складывания ступеней (4) и секции (6) последняя шарнирно соединена с тягами (7), которые другими концами шарнирно соединены с элементами (5).

Имеются также подкосы (8), одними концами шарнирно присоединенные к стенке отсека, а другими - шарнирно соединенные с панелью (1). Подкосы (8) предназначены для удерживания веса двери-трапа и людей в разложенном состоянии трапа.

Дверь-трап может быть установлена в таком отсеке, что для выхода из него требуется открытие створки (9) нижней панели фюзеляжа, причем створка (9) обеспечивает в открытом положении возможность беспрепятственного перемещения трапа вниз за контур фюзеляжа.

Для фиксации двери-трапа в закрытом положении (т.е. для предотвращения самопроизвольного ее открытия) имеется замок (10), а для запирания створки фюзеляжа - замок (11).

Имеется система управления дверью-трапом и створкой (9) фюзеляжа. В полном варианте эта система состоит из двух ручек (12) и (13) эксплуатационного управления, расположенных соответственно в отсеке и снаружи самолета, и двух рычагов (14) и (15), предназначенных для аварийного выхода, расположенных соответственно в отсеке и снаружи самолета.

Каждая из ручек (12) и (13) связана с одним из кранов эксплуатационного управления (16) и (17), которые в свою очередь связаны пневмомагистралями через клапаны между собой, с пневмоцилиндром (18) управления замком (10) и замком (11) створки (9). Рычаги (14) и (15) кинематически связаны с замками (10) и (11).

Спуск и подъем трапа осуществляется с помощью телескопического пневмоцилиндра (19), который одним концом шарнирно закреплен на корпусе самолета, а другим - шарнирно соединен с нижним краем панели (1).

Для открытия-закрытия створки (9) имеется пневмоцилиндр (20).

Имеется элемент, вынуждающий складные ступени (4) и откидную удлиняющую секцию (6) переходить в собранное состояние при закрытии. Функцию этого элемента может также выполнять створка (9) (см. фиг.1). В альтернативной ситуации этот элемент может быть реализован, например, в виде телескопического пневмоцилиндра.

Работа системы управления дверью-трапом осуществляется следующим образом.

Для открытия створки (9) фюзеляжа и раскрытия двери-трапа ручка (12) или (13) устанавливается в положение "ОТКРЫТО". При этом срабатывает кран (16) или (17), кинематически связанный с этой ручкой, далее срабатывают пневмоцилиндр (18), отпирающий замок (11). Усилие для открытия створки (9) обеспечивается пневмоцилиндром (20) при подаче давления сжатого воздуха (азота) в соответствующую полость.

Пневмоцилиндр (18) отпирает при этом и замок (10), срабатывает и начинает удлиняться телескопический пневмоцилиндр (19). Дверь-трап начинает перемещаться на роликах (ползунах) (3) по направляющим (2). Ступеньки (4) и удлиняющая секция (6) откидываются под действием собственного веса, так как створка самолета открыта и их ничто не удерживает в сложенном положении. При этом их движение синхронизируется элементами (5) и тягами (7).

Когда верхний край панели (1) спускается в нижнюю часть направляющих (2), трап занимает промежуточное положение, при котором происходит поворот панели (1) за счет изгиба направляющих (4). При этом панель (1) занимает рабочее положение, в котором обеспечивается удобное и безопасное положение ног на ступенях.

Для закрытия створки (6) фюзеляжа и складывания трапа одна из ручек (12) или (13) устанавливается в положение "ЗАКРЫТО".

Срабатывает кран (16) или (17), связанный кинематически с данной ручкой, срабатывает и начинает сокращаться телескопический пневмоцилиндр (19). Под действием этого пневмоцилиндра при подаче сжатого воздуха в соответствующую полость панель (1) поворачивается и начинает двигаться вверх по направляющим (2).

После описанного поворота панели (1) срабатывает пневмоцилиндр (20) управления створкой (6), под действием которого створка (6) начинает закрываться. Под действием закрывающейся створки (6) удлиняющая секция (8) поворачивается, благодаря тягам (7) и элементам (5) ступени (4) поворачиваются и поджимаются к поверхности панели (1).

Далее срабатывает пневмоцилиндр (18) управления замками створки и двери, замки (10) и (11) запираются.

Аварийное (нештатное) открытие двери в случае отсутствия сжатого воздуха (азота) в системе управления осуществляется вручную из кабины самолета или техником снаружи самолета с помощью соответствующих рычагов (14) и (15).

Под действием любого из этих рычагов замок (11) створки (9) и замок (10) отпираются, и под действием собственного веса и усилия летчика или техника створка (9) поворачивается, а панель (1) перемещается вниз по направляющим (4), занимая рабочее открытое положение. Ступени (2) и удлиняющая секция (8) при этом также под действием собственного веса поворачиваются и занимают рабочее положение.

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано на различных воздушных средствах. Дверь-трап содержит панель, закрывающую дверной проем отсека, снабженную ступеньками, и направляющие, закрепленные на конструкции стенки упомянутого отсека. Панель установлена в упомянутых направляющих с возможностью перемещения вдоль них, причем ступеньки расположены с наружной стороны панели, при этом упомянутые ступеньки могут быть установлены неподвижно на упомянутой панели или же могут быть выполнены складными. Упомянутые ступеньки внутренней стороной могут быть закреплены на панели с возможностью поворота относительно их точек крепления, а их наружные углы соединены синхронизирующим поворот этих ступенек элементом, который одновременно является поручнем. К нижней части упомянутой панели может быть прикреплена откидная удлиняющая секция. Упомянутая откидная удлиняющая секция может быть шарнирно соединена с тягой, которая одним из концов шарнирно соединена с упомянутым элементом, синхронизирующим поворот ступенек. Дверь-трап может быть снабжена системой управления ее замком, которая может содержать расположенную в отсеке ручку дистанционного управления, связанную с пневмоцилиндром управления упомянутым замком, а также может содержать находящуюся снаружи воздушного средства ручку дистанционного управления, связанную с пневмоцилиндром управления упомянутым замком. Изобретение обеспечивает повышение удобства эксплуатации. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Дверь-трап воздушного средства, перемещаемая вниз за контур фюзеляжа, содержащая панель, закрывающую дверной проем отсека, снабженную ступеньками, и направляющие, закрепленные на конструкции стенки упомянутого отсека, отличающаяся тем, что панель установлена в упомянутых направляющих с возможностью перемещения вдоль них, причем ступеньки расположены с наружной стороны панели. 2. Дверь-трап по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые ступеньки установлены неподвижно на упомянутой панели. 3. Дверь-трап по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые ступеньки выполнены складными. 4. Дверь-трап по п. 3, отличающаяся тем, что упомянутые ступеньки внутренней стороной закреплены на панели с возможностью поворота относительно их точек крепления, а их наружные углы соединены синхронизирующим поворот этих ступенек элементом, который одновременно является поручнем. 5. Дверь-трап по одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что к нижней части упомянутой панели прикреплена откидная удлиняющая секция. 6. Дверь-трап по п. 4, отличающаяся тем, что упомянутая откидная удлиняющая секция шарнирно соединена с тягой, которая одним из концов шарнирно соединена с упомянутым элементом, синхронизирующим поворот ступенек. 7. Дверь-трап по одному из пп. 1-6, отличающаяся тем, что она снабжена системой управления ее замком. 8. Дверь-трап по п. 7, отличающаяся тем, что упомянутая система управления замком содержит расположенную в отсеке ручку дистанционного управления, связанную с пневмоцилиндром управления упомянутым замком. 9. Дверь-трап по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что упомянутая система управления замком содержит находящуюся снаружи воздушного средства ручку дистанционного управления, связанную с пневмоцилиндром управления упомянутым замком.