ОПОРА ШАССИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА И СПОСОБ МАНИПУЛИРОВАНИЯ ШАССИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2005 года по МПК B64C25/34 B64C25/22 

Область техники

Данное изобретение относится к области шасси летательных аппаратов и, более конкретно, - к гидравлическим исполнительным механизмам для манипулирования шасси летательного аппарата, в частности к двухрежимному устройству установки балки тележки шасси.

Уровень техники

Гидравлические системы широко применяются в конструкции шасси летательного аппарата для установки в заданное положение элементов шасси и динамического демпфирования движения этих элементов. В определенных предыдущих технических решениях гидравлические системы управления и привода используются различные элементы для управления положением шасси летательного аппарата для подготовки шасси к выпуску перед посадкой и рулежкой или к уборке шасси во время полета. Такие системы и исполнительные механизмы использовались для установки в заданное положение балки тележки летательного аппарата. В некоторых других предыдущих технических решениях установочные устройства используются для сохранения положения балки тележки относительно стойки шасси летательного аппарата во время руления. Устройство установки балки включает динамический демпфер, демпфирующий дискретное вращательное движение балки тележки относительно стойки шасси, возникающее вследствие неровностей поверхности ВПП.

Из российской заявки на изобретение №94019240 (ближайший аналог изобретения) известна опора шасси летательного аппарата, содержащая стойку и балку тележки, установленную с возможностью поворота относительно стойки посредством гидравлического цилиндра, снабженного штоком с основным поршнем на конце, делящим внутри корпус гидроцилиндра на две полости, которые соединены гидромагистралями с гидрораспределителем, в свою очередь, связанным с напорным и сливным резервуарами.

Желательно свести к минимуму вес и сложность таких систем летательного аппарата при сохранении их функциональных возможностей в соответствии с конструктивными ограничениями. Некоторым шасси летательного аппарата необходимы как привод, так и средство установки в заданное положение. Таким образом, настоящее изобретение преследует задачу создания системы, выполняющей функции как привода, так и установки в заданное положение, при обеспечении минимальных веса и сложности.

Сущность изобретения

Для решения поставленной задачи в настоящем изобретении предлагается опора шасси летательного аппарата, содержащая стойку и балку тележки, установленную с возможностью поворота относительно указанной стойки посредством гидравлического цилиндра, снабженного штоком с основным поршнем на конце, делящим внутри корпус гидроцилиндра на две полости, которые соединены гидромагистралями с гидрораспределителем, в свою очередь, связанным с напорным и сливным резервуарами. Ее отличительной особенностью является то, что она содержит гидравлический демпфер, образующий с гидромагистралями, гидравлическим цилиндром и гидрораспределителем гидравлический контур, в котором указанный гидравлический демпфер является средством обеспечения заданной степени демпфирования при сжатом положении гидравлического цилиндра и демпфированного вращательного перемещения балки тележки относительно стойки шасси во время руления летательного аппарата.

Гидравлический демпфер может быть расположен с наружной части гидравлического цилиндра или внутри него.

В предпочтительном варианте опора шасси содержит шунтирующую гидромагистраль (154), установленную между вышеуказанными гидромагистралями (101, 102), дополнительный однопутевой гидрораспределитель (155), установленный между гидрораспределителем (116) и напорным резервуаром (20) с возможностью пропуска гидравлической жидкости только в направлении гидрораспределителя (116), при этом гидравлический демпфер (122) установлен в шунтирующей гидромагистрали (154), а гидравлический цилиндр (104) снабжен дополнительным поршнем (134), установленным с возможностью перемещения внутри одной из полостей цилиндра относительно корпуса цилиндра в одном направлении с основным поршнем и относительно основного поршня и с разделением названной полости на две вспомогательные полости, каждая из которых связана с одной из гидромагистралей.

Указанным гидравлическим демпфером может быть, например, предохранительный клапан или дросселирующее отверстие.

Далее опора шасси может дополнительно содержать гидроаккумулятор, связанный с шунтирующей гидромагистралью, причем указанный гидроаккумулятор может быть выполнен в виде камеры, в которой установлен с возможностью перемещения подпружиненный поршень. Дополнительно система может содержать предохранительный клапан, связанный с одной из гидромагистралей в зоне соединения последней с шунтирующей гидромагистралью.

Предлагается также способ манипулирования шасси летательного аппарата, при котором положение шасси изменяют в двух положениях: убранном в летательный аппарат или его руления, посредством вращения гидравлическим цилиндром тележки шасси вокруг точки, которую располагают на стойке шасси. Особенностью предлагаемого способа является то, что вращение осуществляют при заданной степени демпфирования вращательного движения за счет шунтирования расхода гидравлической жидкости между гидромагистралями гидравлического цилиндра. При этом шунтирование расхода гидравлической жидкости может осуществляться снаружи по отношению к указанному гидравлическому цилиндру.

Перечень фигур чертежей и иных материалов

Фиг.1. Вид сбоку шасси летательного аппарата с предлагаемым настоящим изобретением двухрежимным устройством установки балки тележки.

Фиг.2. Подробная схема представленного на Фиг.1 двухрежимного устройства установки балки тележки, состоящая из схемы гидросистемы и вида сбоку в разрезе гидравлического цилиндра в сжатом положении в соответствии с дополнительными аспектами изобретения.

Фиг.3. Подробная схема представленного на Фиг.1. двухрежимного устройства установки балки тележки, состоящая из схемы гидросистемы и вида сбоку в разрезе гидравлического цилиндра в соответствии с дополнительными аспектами изобретения.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Различные аспекты настоящего изобретения иллюстрируются посредством выполненных без соблюдения масштаба Фиг.1-3, на которых одни и те же компоненты обозначены одинаковыми номерами. На Фиг.1 представлена опора шасси 10 летательного аппарата с (амортизационной) стойкой 14 и балкой 12 тележки, шарнирно (с возможностью поворота вокруг оси) прикрепленной к стойке 14. Стойка 14 крепится к летательному аппарату 16 (представленному пунктирной линией) таким образом, что обеспечивается полная или частичная уборка шасси 10 в корпус летательного аппарата. Балка тележки имеет оси 24 и несколько установленных на них узлов колес 26 с шинами и тормозами (один показан пунктирной линией). Предлагаемое настоящим изобретением двухрежимное устройство 100 установки балки 12 тележки выполнено на опоре шасси 10. В летательном аппарате 16 предусмотрена гидросистема 18 с напорным резервуаром 20 и сливным резервуаром 22, а двухрежимное устройство 100 установки балки тележки заполнено гидрожидкостью. Двухрежимное устройство 100 установки балки тележки содержит реагирующий на гидравлическое управление гидравлический цилиндр 104, выполненный с возможностью установки посредством гидравлики указанной балки 12 тележки в одно из заданных положений относительно указанной стойки, положение руления или положения уборки шасси, и обеспечения заданной степени гидравлического демпфирования балки (12) тележки во время руления летательного аппарата, первую гидромагистраль 101, вторую гидромагистраль 102, причем гидравлический цилиндр 104 соединен с первой и второй гидромагистралями 101 и 102. Первый конец 106 гидравлического цилиндра шарнирно крепится к стойке, а второй конец 108 шарнирно крепится к балке 12 тележки. Гидравлический цилиндр 104 реагирует на гидравлическое давление в первой и второй гидромагистралях 101 и 102 таким образом, что он может находиться в сжатом положении (как показано на Фиг.1 и 2), при котором балка тележки устанавливается в первое угловое положение 110 относительно стойки 14 для руления, и в раздвинутом положении (как показано на Фиг.3), при котором балка 12 тележки устанавливается во второе угловое положение 112 относительно стойки для уборки шасси внутрь летательного аппарата 16. Гидравлический цилиндр 104 выполнен с возможностью дискретного сжимания (сокращения) и раздвижения, как показано стрелкой 133, обеспечивая в сжатом положении заданную степень демпфирования вращательного движения балки 12 тележки относительно стойки 14 во время руления летательного аппарата, как показано двойной стрелкой 114.

Двухрежимное устройство 100 установки балки тележки содержит также гидрораспределитель 116, соединенный с первой и второй гидромагистралями 101 и 102 и имеющий состояние 118 руления, соответствующее режиму руления (летательного аппарата), при котором вторая гидромагистраль 102 соединена с напорным резервуаром 20, а первая гидромагистраль 101 соединена со сливным резервуаром 22, в результате чего гидравлический цилиндр 104 устанавливается в сжатое положение (как показано на Фиг.1 и 2). Гидрораспределитель 116 имеет также состояние 120 уборки, соответствующее режиму уборки (шасси) 120, при котором указанная первая гидромагистраль 101 соединена с напорным резервуаром 20, а вторая гидромагистраль 102 соединена со сливным резервуаром 22, в результате чего гидравлический цилиндр 104 устанавливается в раздвинутое положение (как показано на Фиг.3).

В конкретном предпочтительном исполнении двухрежимное устройство 100 установки балки тележки включает также гидравлический демпфер 122. Гидравлический демпфер 122, первая гидромагистраль 101, вторая гидромагистраль 102, гидравлический цилиндр 104 и гидрораспределитель 116 образуют гидравлический контур 124, в котором указанный гидравлический демпфер 122 является средством обеспечения заданной степени демпфирования при указанном сжатом положении гидравлического цилиндра 104 и демпфированного вращательного перемещения балки тележки 12 относительно стойки 14 шасси во время руления летательного аппарата. Гидравлический демпфер 122 предпочтительно выполняется снаружи относительно гидравлического цилиндра 104. Возможно также исполнение демпфера 122 внутри гидравлического цилиндра 104.

Показанный на Фиг.2 гидравлический контур 124 иллюстрирует еще один аспект изобретения, приводимый в качестве примера, и он никак не ограничивает настоящее изобретение конкретным представленным исполнением, поскольку возможность изменений и модификаций очевидна специалистам в данной области из приводимого здесь описания. В данном исполнении гидравлический цилиндр 104 состоит из корпуса 126 с внутренней полостью 128 и отверстием 129 на одном торце. На другом торце корпуса 126 выполнен первый конец 106 шарнирного крепления к стойке 14 шасси. В полости 128 находится основной поршень 130, выходящий наружу через отверстие 129. На переднем крае основного поршня 130 выполнен второй конец 108 шарнирного крепления к балке 12 тележки. Предусмотрено уплотнение основного поршня 130 относительно корпуса 126 посредством соответствующего уплотнения 131; основной поршень определяет первое гидравлическое сечение 132. В полости 128 находится также плавающий поршень 134, один торец 136 которого уплотнен относительно корпуса 126 посредством соответствующего уплотнения 127, разделяя таким образом указанную полость 128 на первую вспомогательную полость 138 и вторую вспомогательную полость 140 и определяя второе гидравлическое сечение 142 между ними, большее, чем первое гидравлическое сечение 132. Первая вспомогательная полость 138 связана с первой гидромагистралью 101, а вторая вспомогательная полость 140 связана со второй гидромагистралью 102. Плавающий поршень 134 и основной поршень 126 могут перемещаться в направлениях 144 относительно корпуса 126 и относительно друг друга.

Когда гидрораспределитель 116 находится в состоянии 118 руления, вторая гидромагистраль 102 соединена с напорным резервуаром 20, а первая гидромагистраль 101 соединена со сливным резервуаром 22, в результате чего давление во второй вспомогательной полости 140 выше, чем давление в первой вспомогательной полости 138. В результате происходит сжимание гидравлического цилиндра 104 (как показано на Фиг.2) посредством смещения основного поршня 130 от плавающего поршня 134 с его вхождением в контакт с передней частью 146 плавающего поршня 134 и посредством смещения плавающего поршня 134 от отверстия 129 до контакта с задней частью 148 корпуса 126, причем перемещение основного поршня 130 внутрь и из отверстия 129 корпуса 126 во время руления летательного аппарата происходит приращениями, как показано стрелкой 133. Когда гидрораспределитель 116 находится в состоянии 120 уборки, первая гидромагистраль 101 соединена с напорным резервуаром 20, а вторая гидромагистраль 102 соединена со сливным резервуаром 22, в результате чего давление в первой вспомогательной полости 138 выше, чем давление во второй вспомогательной полости 140. Это обеспечивает выдвижение гидравлического цилиндра 114 (как показано на Фиг.3) посредством смещения плавающего поршня 134 к основному поршню 130 и вхождения в контакт со штоком 150 основного поршня 130, и выталкивания поршня 130 из отверстия 129 до контакта с передней частью 152 корпуса 126.

Контур управления 124 включает также шунтирующую гидромагистраль 154, соединенную с первой гидромагистралью 101 и гидромагистралью 102, в результате чего дискретное (пошаговое) перемещение 133 основного поршня 130 как внутрь, так и из отверстия 129 в состоянии руления 118 вызывает перетекание гидрожидкости через шунтирующую гидромагистраль 154. В шунтирующей гидромагистрали установлен гидравлический демпфер 122 для обеспечения заданной степени демпфирования при дискретном перемещении 133 в состоянии руления 118. Это достигается посредством однопутевого гидрораспределителя 155, установленного между напорным резервуаром и гидрораспределителем 116, разрешающего поступление гидрожидкости только в гидрораспределитель 116 (и блокирующего поступление гидрожидкости в обратном направлении). Гидравлический демпфер 122 в гидравлическом контуре 124 представляет собой предохранительный клапан, настроенный на открывание при определенной величине давления, но в гидравлическом контуре 124 могут использоваться и другие средства, обеспечивающие снижение гидравлического давления в шунтирующей гидромагистрали 154, например дросселирующее отверстие, в зависимости от конкретных параметров демпфирования, которые требуется обеспечить.

В предпочтительном исполнении гидравлический контур 124 содержит гидроаккумулятор 156 и предохранительный клапан 158 при превышении давления, связанный с первой гидромагистралью 101 и установленный в зоне ее соединения с шунтирующей гидромагистралью 154. Гидроаккумулятор 156 предназначен для приема гидрожидкости из шунтирующей гидромагистрали 154 при давлении, превышающем давление напорного резервуара 20. Гидроаккумулятор 156 работает как гидравлический накопитель, принимающий гидрожидкость из шунтирующей гидромагистрали 154 с целью предупреждения чрезмерного возрастания давления в шунтирующей гидромагистрали 154 во время быстрых дискретных перемещений 133 основного поршня 130. Предохранительный клапан 158 служит для дальнейшего ограничения давления вблизи шунтирующей гидромагистрали 154 и в данном исполнении является предохранительным клапаном. Гидроаккумулятор 156, шунтирующую гидромагистраль 154 и предохранительный клапан 158 предпочтительно располагать вблизи гидравлического цилиндра 104 с целью повышения быстродействия. Расположение этих элементов относительно гидравлического цилиндра 104 зависит от конкретной конструкции и может изменяться по желанию.

В гидроаккумуляторе 156 предусмотрена емкость, связанная с шунтирующей гидромагистралью 154. В представленном исполнении гидравлического контура 124 гидроаккумулятор имеет камеру (емкость) 160 давления с упором 162 поршня гидроаккумулятора и поршнем гидроаккумулятора 164, заключенным внутри указанной камеры давления и уплотненным относительно нее таким образом, что обеспечивается возможность перемещения поршня 164 в камере 160 давления. Пружина 166 прижимает поршень 164 гидроаккумулятора к упору 162, в результате чего поршень 164 реагирует на давление в шунтирующей гидромагистрали 154. Поршень 164 гидроаккумулятора прижимается к упору 162 до тех пор, пока давление в шунтирующей гидромагистрали 154 не превысит заданную величину, после чего он отходит от упора 162, увеличивая емкость. Как ясно из приводимого описания, возможны изменения и другие варианты конструкции гидроаккумулятора. В гидравлическом контуре 124 могут также использоваться дополнительные шунтирующие гидромагистрали 168, и/или динамические демпферы 170, и/или средства регулирования расхода 172, включая предохранительные клапаны, дросселирующие отверстия и однопутевые гидрораспределители, в целях достижения требуемых чувствительности и быстродействия гидравлического цилиндра 104. Предусмотрен также однопутевой гидрораспределитель 174 для регулирования расхода и предупреждения перетекания гидрожидкости под высоким давлением в обход гидравлического цилиндра 104 в состоянии уборки 120 и ее прохода по шунтирующей гидромагистрали 154. Предусмотрен также еще один однопутевой гидрораспределитель 176 для регулирования и предупреждения перетекания гидрожидкости повышенного давления из гидроаккумулятора 156 при дискретных перемещениях 133 основного поршня 130 в состоянии руления 118 обратно во вторую гидромагистраль 102, поскольку при дискретных перемещениях поршня во второй гидромагистрали 102 происходят быстрые изменения давления.

Настоящее изобретение предлагает также способ установки соединенной с стойкой 14 балки тележки 12 в заданное угловое положение, заключающийся в изменении углового положения 112 соединенной со стойкой 14 летательного аппарата балки тележки 12 для режимов руления и уборки шасси в летательный аппарат 16 посредством гидравлического цилиндра 104 и обеспечении заданной степени демпфирования дискретного вращательного перемещения 114 балки тележки относительно стойки 14 в режиме руления посредством гидравлического цилиндра 104. Заданная степень демпфирования обеспечивается посредством шунтирования расхода гидрожидкости через первую и вторую гидромагистрали 101 и 102. В предпочтительном варианте исполнения изобретения гидравлический цилиндр 104 реагирует на гидравлическое давление в первой и второй гидромагистралях 101 и 102, а заданная степень демпфирования обеспечивается посредством шунтирования гидравлического расхода через первую и вторую гидромагистрали посредством средства, расположенного снаружи относительно гидравлического цилиндра 104, предпочтительно посредством шунтирующей гидромагистрали 154.

Термины "передняя" и "задняя" используются лишь для характеризации относительного расположения и не ограничивают данное изобретение какой-либо конкретной ориентацией. Несмотря на то что мы рассмотрели лишь предпочтительные варианты исполнения изобретения, из прилагаемого описания специалистам ясно, что возможны и другие изменения и модификации, и настоящее изобретение включает любые подобные изменения и модификации, что определяется следующей формулой.

Изобретение относится к области шасси летательных аппаратов, а именно к гидравлическим исполнительным механизмам для манипулирования шасси летательного аппарата, в частности к двухрежимному устройству установки балки тележки шасси. Опора шасси летательного аппарата содержит стойку и балку тележки, установленную с возможностью поворота относительно указанной стойки посредством гидравлического цилиндра, снабженного штоком с основным поршнем на конце, делящим внутри корпус гидравлического цилиндра на две полости, которые соединены гидромагистралями с гидраспределителем, в свою очередь, связанным с напорным и сливным резервуарами. Опора содержит гидравлический демпфер, образующий вместе с гидромагистралями, гидравлическим цилиндром и гидрораспределителем гидравлический контур, в котором указанный гидравлический демпфер является средством обеспечения заданной степени демпфирования при сжатом положении гидравлического цилиндра и демпфированного вращательного перемещения балки тележки относительно стойки шасси во время руления летательного аппарата. Сущность способа манипулирования шасси летательного аппарата заключается в том, что положение шасси изменяют в двух положениях: убранном в летательный аппарат или в положении руления, посредством вращения гидравлическим цилиндром тележки шасси вокруг точки, которую располагают на стойке шасси. При этом вращение осуществляют при заданной степени демпфирования вращательного движения за счет шунтирования расхода гидравлической жидкости между гидромагистралями гидравлического цилиндра. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение весовой эффективности шасси благодаря совмещению в устройстве функций привода и амортизатора. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Опора шасси летательного аппарата, содержащая стойку (14) и балку (12) тележки, установленную с возможностью поворота относительно указанной стойки (14) посредством гидравлического цилиндра (104), снабженного штоком с основным поршнем на конце, делящим внутри корпус гидроцилиндра на две полости, которые соединены гидромагистралями (101, 102) с гидрораспределителем (116), в свою очередь связанным с напорным и сливным резервуарами (20, 22), отличающаяся тем, что она содержит гидравлический демпфер (122), образующий с гидромагистралями (101, 102), гидравлическим цилиндром (104) и гидрораспределителем (116) гидравлический контур, в котором указанный гидравлический демпфер (122) является средством обеспечения заданной степени демпфирования при сжатом положении гидравлического цилиндра (104) и демпфированного вращательного перемещения балки (12) тележки относительно стойки (14) шасси во время руления летательного аппарата.2. Опора шасси по п.1, отличающаяся тем, что гидравлический демпфер (122) расположен с наружной части гидравлического цилиндра (104).3. Опора шасси по п.1, отличающаяся тем, что указанный гидравлический демпфер (122) расположен внутри гидравлического цилиндра (104).4. Опора шасси по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она содержит шунтирующую гидромагистраль (154), установленную между вышеуказанными гидромагистралями (101, 102), дополнительный однопутевой гидрораспределитель (155), установленный между гидрораспределителем (116) и напорным резервуаром (20) с возможностью пропуска гидравлической жидкости только в направлении гидрораспределителя (116), при этом гидравлический демпфер (122) установлен в шунтирующей гидромагистрали (154), а гидравлический цилиндр (104) снабжен дополнительным поршнем (134), установленным с возможностью перемещения внутри одной из полостей цилиндра относительно корпуса цилиндра в одном направлении с основным поршнем и относительно основного поршня и с разделением названной полости на две вспомогательные полости, каждая из которых связана с одной из гидромагистралей.5. Опора шасси по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что гидравлическим демпфером (122) является предохранительный клапан.6. Опора шасси по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что гидравлическим демпфером (122) является дросселирующее отверстие.7. Опора шасси по любому из пп.1, 2, 4-6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гидроаккумулятор (156), связанный с шунтирующей гидромагистралью (154).8. Опора шасси по п.7, отличающаяся тем, что гидроаккумулятор (156) выполнен в виде камеры (160), в которой установлен с возможностью перемещения подпружиненный поршень.9. Опора шасси по любому из пп.1, 2, 4-8, отличающаяся тем, что она содержит предохранительный клапан (158), связанный с одной из гидромагистралей в зоне соединения последней с шунтирующей гидромагистралью.10. Способ манипулирования шасси летательного аппарата, при котором положение шасси изменяют в двух положениях: убранном в летательный аппарат или его руления, посредством вращения гидравлическим цилиндром тележки шасси вокруг точки, которую располагают на стойке шасси, отличающийся тем, что вращение осуществляют при заданной степени демпфирования вращательного движения за счет шунтирования расхода гидравлической жидкости между гидромагистралями гидравлического цилиндра.11. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанное шунтирование осуществляют снаружи по отношению к указанному гидравлическому цилиндру (104).