ОТСЕК ШАССИ С РАЗДЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ Российский патент 2011 года по МПК B64C25/14 

Настоящее изобретение касается отсека шасси летательного аппарата, конструкция которого разделена на конструктивную часть и защитную часть, закрывающую внутреннее пространство летательного аппарата.

Отсеки шасси летательного аппарата предназначены для размещения шасси и для изоляции внутреннего объема самолета, в котором часто поддерживается определенное давление, от наружного пространства.

Учитывая усилия, действующие на отсеки, то есть усилия от земли, передаваемые через шасси во время посадки, компрессионные усилия, связанные с внутренним наддувом, и учитывая, что они обеспечивают размещение шасси в убранном положении, отсеки шасси согласно известным техническим решениям содержат усилительные рамы в виде арок, продолжающие элементы шпангоутов фюзеляжа, распределенные в продольном направлении вдоль отсека и охватывающие отсек шасси. Усилительные рамы повышают жесткость панелей отсека шасси, образующих жесткие плоские панели.

Эти известные панели предназначены для установки опор шасси и обеспечивают герметичность зоны отсека шасси. Эта конструкция делает отсеки шасси объемными и массивными.

Задачей настоящего изобретения является создание отсека шасси уменьшенного объема, оптимизированного в соответствии с двумя типами действующих на него напряжений, то есть усилий от земли и усилий от наддува, и в этой связи объектом изобретения является отсек шасси уменьшенного объема для шасси летательного аппарата, который содержит каркас для обеспечения крепления и для восприятия усилий от шасси и конструкцию-оболочку, соединенную с каркасом, для восприятия усилий от наддува.

В частности, каркас содержит раму, находящуюся на уровне проема выпуска шасси и содержащую лонжероны, на которых установлены средства фиксации опор крепления шасси.

Согласно частному варианту выполнения настоящего изобретения, каркас дополнительно содержит многоугольники для установки опор крепления подкоса привода шасси, закрепленные на лонжеронах, при этом лонжероны и многоугольники образуют решетчатую конструкцию.

Решение в соответствии с настоящим изобретением, основанное на принципе разделения на конструкцию восприятия усилий от земли и на конструкцию восприятия усилий от наддува, позволяет, таким образом, лучше адаптировать эти конструкции к типам нагрузок, которые на них действуют, и уменьшить массу и объем отсека шасси.

Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания неограничительных примеров выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлено следующее.

Фиг.1 - вид в перспективе части конструкции фюзеляжа, содержащей отсек шасси в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2А и 2В - вид в перспективе соответственно сверху и снизу отсека шасси согласно варианту изобретения.

Фиг.3 - вид в перспективе лонжерона отсека шасси, показанного на фиг.1.

Фиг.4 - деталь крепления опоры шасси, показанного на фиг.1.

Фиг.5 - вид сбоку лонжерона, показанного на фиг.1.

Фиг.6 - детальный вид в перспективе крепления лонжерона, показанного на фиг.1.

Фиг.7 - вид в перспективе в разрезе примера выполнения лонжерона отсека шасси согласно частному варианту выполнения изобретения.

На фиг.1 показано шасси 20 в убранном положении в фюзеляже летательного аппарата. Шасси является передним шасси, которое содержит колеса 23, стойку 12 и подкос 15.

Фюзеляж, обшивка которого здесь не показана для упрощения чертежа, выполнен из множества шпангоутов 18, 20, 21 фюзеляжа.

На уровне отсека шасси шпангоуты 18 конструкции фюзеляжа выполнены открытыми для обеспечения размещения шасси и элементов люка.

Настоящим изобретением предлагается упростить выполнение отсека шасси, не продолжая шпангоуты 18 дугами, расположенными на контуре отсека шасси, а реализуя отсек шасси в виде каркаса для обеспечения крепления и восприятия усилий от шасси и соединяя с каркасом конструкцию-оболочку 6 для восприятия усилий от наддува.

Каркас, показанный, в частности, на фиг.2А и 2В, содержит раму 2, 3, 4, 5, находящуюся на одном уровне с проемом выпуска шасси.

Рама содержит лонжероны, обозначенные на фиг.2А позициями 3, 5, параллельными продольной оси летательного аппарата и расположенными по обе стороны от ниши 20 шасси.

Рама дополнительно содержит переднюю и заднюю поперечины 2, 4, которые, как будет показано ниже, предпочтительно являются нижними элементами шпангоутов 21, 22 фюзеляжа, ограничивающими отсек шасси спереди и сзади.

На лонжеронах установлены средства фиксации опор 10, 11 крепления шасси, которые, в случае примера, показанного на фиг.1 и на фиг.3-6, являются поперечинами 7 многоугольников 7, 8, 9 установки опор 13, 14 крепления подкоса 15 привода шасси.

Действительно, согласно этому примеру выполнения, шасси является шасси с шарнирно установленным подкосом 15, расположенным вдоль продольной оси шасси.

Это шасси содержит Т-образный элемент, продолжающий стойку 12 вверх, при этом концы верхней перекладины Т образуют опоры 10, 11 поворота стойки 12 для уборки шасси.

Подкос шарнирно соединен со стойкой 12 и, в свою очередь, содержит опоры 13, 14, которые крепятся в отсеке шасси.

Согласно этому примеру выполнения, многоугольники 7, 8, 9 являются треугольниками, закрепленными на лонжеронах, при этом лонжероны 3, 5 и многоугольники 7, 8, 9 образуют жесткую решетчатую конструкцию.

Многоугольники состоят из поперечин 7 крепления подкоса 15 и, по меньшей мере, одной тяги 8, 9 крепления поперечины. Согласно представленному примеру, для соединения поперечины 7 с лонжероном 3, 4 предусмотрены две тяги с целью распределения тяговых усилий, которыми подкос действует на лонжерон через поперечину.

Опоры 13, 14 крепления подкоса 15 установлены в гнезда на концах поперечин на уровне вершин многоугольников, удаленных от лонжеронов.

Таким образом, опоры шасси и опоры подкоса установлены соответственно на первом и на втором концах поперечины 7, при этом поперечина 7 обеспечивает восприятие усилий на уровне всех опор.

Как показано на фиг.4, опоры 10, 11 шасси установлены в гнезде 24 на конце поперечины 7, причем сам этот конец выполнен в виде фланца 25, заходящего в гнездо 26 лонжерона 3, 5.

Таким образом, конец поперечины образует вставку, заходящую в лонжерон 3, 5.

Опоры 13, 14 крепления подкоса заходят непосредственно в гнездо 27, выполненное на противоположном конце поперечины 7, причем на этом конце закреплены также тяги 8, 9.

Таким образом, поперечины 7, на которых установлены как опоры шасси, так и опоры подкоса, обеспечивают жесткость подвижного устройства, состоящего из шасси, оборудованного подкосом.

Что касается лонжеронов 3, 5, то они воспринимают усилия от шасси в целом.

Пример, показанный на фиг.2А и 2В, соответствует варианту выполнения шасси, которое содержит два диагональных подкоса.

Диагональные подкосы представляют собой передние телескопические подкосы 151, 152, соединенные с усилительными балками 31, 32 шасси и оборудованные, каждый, опорой 13, 14, причем опоры этих диагональных подкосов, как и опоры шасси, установлены в боковых кессонах 3, 5.

Согласно этому варианту выполнения, опоры шасси и первые концы диагональных подкосов установлены непосредственно на лонжеронах 3, 5.

Согласно примерам выполнения настоящего изобретения, каркас содержит крайние поперечины 2, 4, состоящие из нижних сегментов шпангоутов конструкции фюзеляжа и образующие переднюю стенку и заднюю стенку отсека 1 шасси. Таким образом, лонжероны установлены непосредственно на шпангоутах, что повышает жесткость отсека шасси и не требует добавления промежуточных дуг, соединяющих лонжероны.

В частном варианте выполнения, показанном на фиг.6, лонжероны 3, 3', 5 соединены с упомянутыми шпангоутами 21, 22 при помощи уголковых металлических крепежных элементов 16, которые обеспечивают жесткое крепление лонжеронов.

Кроме того, на этой фиг.6 ясно показано крепление тяг 8 на лонжеронах при помощи металлических крепежных элементов 28, на которых установлены оси 29 крепления тяг 8, 9.

Согласно варианту выполнения, показанному на фиг.4, лонжероны 3, 5 имеют С-образную форму, однако можно выполнить лонжероны с П-образным профилем таким образом, чтобы в полой части установить уголки 17 соединения элементов незамкнутых шпангоутов 18 конструкции фюзеляжа, расположенных вдоль продольных сторон отсека шасси и опирающихся на лонжероны 3, 5.

На фиг.7 показана деталь такого выполнения, где на лонжероне 3', показанном в перспективе и в разрезе, установлен уголок 17, на котором располагают обшивку 19 фюзеляжа, и крепят незамкнутый шпангоут 18.

Шпангоут 18 фюзеляжа жестко соединен с уголком при помощи угольника 29.

Отсек шасси в соответствии с настоящим изобретением содержит также конструкцию-оболочку 6, которая предназначена для изоляции внутреннего пространства летательного аппарата от наружного пространства и для восприятия усилий наддува.

Для оптимизации прочности отсека шасси по отношению к усилиям наддува, с одной стороны, конструкция-оболочка содержит контур, охватывающий раму 2, 3, 4, 5 каркаса во внутренней части летательного аппарата таким образом, что оболочка опирается на раму, и, с другой стороны, конструкция-оболочка 6 является конструкцией, содержащей поверхность изогнутую в продольном и поперечном направлениях, кривизна которой выполнена с возможностью уравновешивания действующих на нее усилий наддува.

Такая конструкция лучше адаптирована к восприятию таких усилий, чем конструкции с плоскими панелями из предшествующего уровня техники.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается большая гибкость в выполнении конструкции-оболочки 6, которая больше не опирается на дуги жесткости, а ее нижний контур опирается на раму каркаса и охватывает его верхний контур.

Таким образом, оболочкой может быть конструкция с изогнутым продольным профилем, которая образует обтекатель с формой, позволяющей охватывать огибающую профиля убранного шасси 20, и которую можно выполнить как можно ближе к элементам, выступающим внутрь летательного аппарата, чтобы ограничить внутренний габарит отсека шасси и освободить место для оборудования, размещаемого в носовой части летательного аппарата, если данное шасси является передним шасси.

Конструкцию-оболочку можно выполнить, в частности, из формованного композитного материала по форме, соответствующей габариту шасси и рассчитанной таким образом, чтобы обеспечить хорошее сопротивление усилиям давления, при этом конечная форма предпочтительно может быть полуовальной формой без кромок и переломов.

Изобретение, которое позволяет получить жесткий отсек шасси с меньшими объемом и массой, не ограничивается представленными примерами, и, в частности, конструкцию каркаса и конструкцию-оболочку можно использовать не только для переднего шасси летательного аппарата, но и для других его шасси.

Изобретения относятся к области авиастроения, более конкретно, к отсеку шасси и летательному аппарату, снабженному таким отсеком. Отсек шасси для шасси (20) летательного аппарата содержит каркас (2, 3, 4, 5, 7, 8, 9) для обеспечения крепления и восприятия усилий от шасси, а также содержит конструкцию-оболочку, соединенную с каркасом, для восприятия усилий наддува. Технический результат направлен на оптимизацию восприятия усилий, действующих на отсек шасси летательного аппарата. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Отсек шасси уменьшенного объема (1) для шасси (20) летательного аппарата, отличающийся тем, что содержит каркас (2, 3, 3', 4, 5, 7, 8, 9) для обеспечения крепления и восприятия усилий от шасси и конструкцию-оболочку (6), соединенную с каркасом, для восприятия усилий наддува.

2. Отсек шасси по п.1, отличающийся тем, что каркас содержит раму (2, 3, 4, 5), находящуюся на уровне проема выпуска шасси и содержащую лонжероны (3, 3', 5), на которых установлены средства фиксации опор (10, 11) крепления шасси.

3. Отсек шасси по п.2, отличающийся тем, что каркас дополнительно содержит многоугольники (7, 8, 9) для установки опор крепления подкоса управления шасси, закрепленные на лонжеронах, при этом лонжероны и многоугольники образуют решетчатую конструкцию.

4. Отсек шасси по п.3, отличающийся тем, что многоугольники состоят из поперечины (7) крепления подкоса (15) и из, по меньшей мере, одной тяги (8, 9) крепления поперечины, при этом опоры (13, 14) крепления подкоса (15) установлены на уровне вершин многоугольников, удаленных от лонжеронов.

5. Отсек шасси по п.2, отличающийся тем, что конструкция-оболочка (6) имеет контур, повторяющий раму (2, 3, 4, 5) каркаса во внутренней части летательного аппарата.

6. Отсек шасси по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что конструкция-оболочка (6) является конструкцией с продольным изогнутым профилем, образующим обтекатель, форма которого адаптирована под огибающую профиля убранного шасси (20).

7. Отсек шасси по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что конструкция-оболочка (6) является конструкцией с поверхностно изогнутой в продольном и поперечном направлениях, кривизна которой выполнена с возможностью уравновешивания действующих на нее усилий давления наддува.

8. Отсек шасси по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что каркас содержит крайние траверсы (2, 4), образованные шпангоутами (21, 22) конструкции фюзеляжа и образующие переднюю стенку и заднюю стенку отсека (1) шасси.

9. Отсек шасси по п.2, отличающийся тем, что каркас содержит крайние траверсы (2, 4), образованные шпангоутами (21, 22) конструкции фюзеляжа и образующие переднюю стенку и заднюю стенку отсека шасси,
причем лонжероны (3, 3', 5) соединены с упомянутыми шпангоутами (21, 22) при помощи уголковых крепежных металлических элементов.

10. Отсек шасси по п.2, отличающийся тем, что лонжероны (3') имеют П-образный профиль, в полый участок которого заходит уголок (17) соединения элементов незамкнутых шпангоутов (18) конструкции фюзеляжа, расположенных вдоль продольных сторон отсека шасси.

11. Летательный аппарат, оборудованный отсеком шасси по п.1.

12. Летательный аппарат по п.11, отличающийся тем, что каркас содержит раму (2, 3, 4, 5), находящуюся на уровне проема выпуска шасси и содержащую лонжероны (3, 3', 5), на которых установлены средства фиксации опор (10, 11) крепления шасси.

13. Летательный аппарат по п.12, отличающийся тем, что каркас дополнительно содержит многоугольники (7, 8, 9) для установки опор крепления подкоса управления шасси, закрепленные на лонжеронах, при этом лонжероны и многоугольники образуют решетчатую конструкцию.

14. Летательный аппарат по п.13, отличающийся тем, что многоугольники состоят из поперечины (7) крепления подкоса (15) и из, по меньшей мере, одной тяги (8, 9) крепления поперечины, при этом опоры (13, 14) крепления подкоса (15) установлены на уровне вершин многоугольников, удаленных от лонжеронов.

15. Летательный аппарат по п.12, отличающийся тем, что конструкция-оболочка (6) имеет контур, повторяющий раму (2, 3, 4, 5) каркаса во внутренней части летательного аппарата.

16. Летательный аппарат по п.11, отличающийся тем, что конструкция-оболочка (6) является конструкцией с профилем, изогнутым, по меньшей мере, в одном из направлений, продольном и поперечном, и образует обтекатель, форма которого адаптирована под огибающую профиля убранного шасси.