ОБТЕКАТЕЛЬ ДЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2019 года по МПК B64C1/14 B64F5/40 B64C1/38 

Изобретение относится к области авиастроения, в частности к конструкции обтекателя, и может быть использовано в первую очередь для самолетов и, одновременно, для летательных аппаратов всех типов.

Проблемой, инициирующей создание изобретения, является то, что при наземном обслуживании для получения доступа к расположенным под обтекателем устройствам требуется его полное снятие и повторный монтаж с точным позиционированием, что бывает трудоемко и требует специального грузоподъемного оборудования в случае крупногабаритного обтекателя. При этом, в большинстве случаев требуется доступ не ко всему устройству, а к отдельным входящим в него частям.

Известно Устройство для складывания защитной оболочки летательного аппарата, в котором обтекатель снабжен узлами навески в виде кронштейнов с одной осью вращения. При техническом обслуживании происходит его поворот относительно оси вращения. (Патентный документ DE 1481684 (А1); МПК В64С 1/14, В64С 1/36; опубл. 20.03.1969)

Недостатками такой конструкции, особенно при крупногабаритном обтекателе, является то, что в отклоненном положении обтекатель закрывает большую часть поверхности летательного аппарата, в которой также могут находиться элементы конструкции или оборудования, требующие доступа в процессе эксплуатации на земле. При этом предъявляются требования по необходимому усилению корпуса в месте навески, а также к наличию свободного пространства для размещения повернутой оболочки.

Известен раскладывающийся обтекатель летательного аппарата, выполненный в виде двух сопряженных половин, оборудованных узлами навески, раскладывающихся для получения доступа к обслуживаемому устройству (патент US 8931738 (В2); МПК В64С 7/00; опубл. 13.01.2015). В данной конструкции предъявляются требования по необходимому усилению корпуса в месте навески, а также к наличию свободного пространства для размещения повернутых половин обтекателя. Кроме того, предъявляются требования к их взаимному позиционированию.

Известен обтекатель антенной системы, выполненный с технологическим отверстием закрываемым крышкой, соединенной с оболочкой разъемными соединениями (патентный документ ЕР 2884581 (А1), МПК H01Q 1/42; опубл. 17.02.2015).

Недостатком конструкции является необходимость наличия места для складирования снятой крышки, что может быть затруднено при обслуживании планеров летательных аппаратов с крышками больших размеров.

Прототипом изобретения является обтекатель антенн летательного аппарата, содержащий элементы для крепления к внешней поверхности корпуса ЛА, выполненный с закрываемым проемом, снабженный для закрытия проема подвижной створкой, которая выполнена в виде дверцы, шарнирно соединенной с оболочкой обтекателя и откидываемой в процессе технического обслуживания (патентный документ US 2017313402 (А1); МПК В64С 1/36, В64С 7/00, H01Q 1/28; опубл. 02.11.2017).

Недостатком прототипа, особенно при необходимости выполнения проема и соответственно створок большого размера, является требование по существенному усилению обтекателя в месте навески створки и закрытие большой части поверхности ЛА при открытой створке.

Технической задачей, поставленной при создании изобретения, являлось создание конструкции обтекателя для летательного аппарата (ЛА), обеспечивающей сокращение времени проведения и удобство наземного обслуживания устройств, находящихся под ним, и не требующей при техническом обслуживании наличия дополнительного свободного пространства возле обтекателя.

Поставленная задача решается созданием конструкции обтекателя для летательного аппарата, содержащего элементы для крепления к внешней поверхности корпуса, выполненного, по меньшей мере, с одним закрываемым проемом. Для закрытия проема обтекатель снабжен концевой, корневой и, по меньшей мере, двумя промежуточными створками, сопряженными внешними поверхностями друг с другом и с внешней поверхностью обтекателя и фиксируемыми к обтекателю разъемными соединениями. При этом корневая створка шарнирно соединена с оболочкой обтекателя в области обвода проема, промежуточные створки попарно шарнирно соединены друг с другом и одна из промежуточных створок, не находящихся в соединении с двумя соседними промежуточными створками, шарнирно соединена с концевой створкой, а другая - с корневой створкой, соответственно.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является сокращение времени проведения наземного обслуживания устройств, размещенных под обтекателем летательного аппарата.

В частных случаях исполнения:

- для предотвращения попадания под обтекатель осадков или воздушных потоков в местах стыка створок с контуром проема, створки могут быть снабжены периметрическими кромочными уплотнениями;

- для простоты изготовления шарнирного соединения створки (корневая, промежуточные и концевая) могут быть соединены друг с другом посредством цилиндрических шарниров, при этом оси шарниров могут быть параллельны;

- для возможности различного пространственного размещения створок при открытии проема корневая створка может быть шарнирно соединена с оболочкой обтекателя посредством цилиндрического или шарового шарнира;

Кроме того, в частных случаях исполнения изобретения, используя в качестве материала обтекателя или створок радиопрозрачный или не радиопрозрачный материалы в различных сочетаниях, может быть достигнуто локальное экранирование электромагнитных полей или формирование диаграмм направленности антенных устройств, при размещении под обтекателем радиоэлектронных устройств.

Для пояснения сущности изобретения используются следующие графические материалы:

Фиг. 1 - Проем в обтекателе, вид сверху;

Фиг. 2 - Обтекатель, вид сверху;

Фиг. 3 - Сечение А-А Фиг. 2 при закрытом проеме;

Фиг. 4 - Кинематическая схема движения створок при открытии проема;

Фиг. 5 - Сечение А-А Фиг. 2 при открытом проеме.

В общем случае, обтекатель представляет оболочку выпуклой формы, установленную и закрепленную на корпусе ЛА.

Для проведения наземного технического обслуживания оборудования, размещенного под обтекателем, обтекатель выполняется, по меньшей мере, с одним закрываемым технологическим проемом 4 (фиг. 1). Количество необходимых технологических проемов выбирается исходя из особенностей и расположения подобтекательного оборудования.

Обтекатель 1 для летательного аппарата содержит элементы для крепления 2 к внешней поверхности корпуса 3, например, отбортовки с отверстиями под проход крепежных болтов или выступы для зацепа кинематическими замками, фиксируемыми на корпусе ЛА (фиг. 1, 2).

Для закрытия проема обтекатель снабжен концевой 5, корневой 6 и, по меньшей мере, двумя промежуточными 7, 8 створками.

В графических материалах (Фиг. 2-5), для простоты восприятия, показан вариант с двумя промежуточными створками. Специалисту должно быть очевидно, что аналогично изобретение может быть реализовано для любого количества промежуточных створок больше 2-х.

Створки сопряжены внешними поверхностями друг с другом и с внешней поверхностью обтекателя. Створки фиксируются к обтекателю разъемными соединениями 9, например, силовыми штыревыми замками ОСТ 1 10500-72 или болтовыми соединениями с использованием анкерных гаек, закрепленных на оболочке обтекателя, при этом на створках выполняются соответствующие отверстия. Корневая 6 створка шарнирно 10 соединена с оболочкой 1 обтекателя в области обвода проема 11. Промежуточные створки 7, 8 попарно шарнирно соединены 12 друг с другом и одна из промежуточных створок 7, не находящаяся в соединении с двумя соседними (признак очевиден в случае варианта исполнения при наличии промежуточных створок больше 2-х; при 2-х створках, каждая из них не соединена одновременно с 2-я соседними промежуточными створками), промежуточными створками шарнирно соединена 13 с концевой 5 створкой, а другая 8 соответственно соединена 14 с корневой 6 створкой (Фиг. 2, 3, 5).

В местах стыка створок с контуром проема створки могут быть снабжены периметрическими кромочными уплотнениями, выполненными, например, из резиновых профилей с круглыми головками, ОСТ 1 14258-82, закрепленных в металлических обоймах, установленных, например, посредством заклепок на створки по контуру.

Каждая из створок 5, 6, 7, 8 может быть соединена с соседней створкой 12, 13, 14 посредством цилиндрических шарниров. В этом случае поворот каждой створки относительно соседней будет происходить по оси соответствующего шарнира, предпочтительно, чтобы при осуществлении этого частного случая исполнения, оси шарниров были параллельны.

Корневая створка 6 может быть шарнирно 9 соединена с оболочкой обтекателя посредством цилиндрического или шарового шарнира, в этом случае возможны различные положения сдвинутых створок после открытия проема.

Конструктивно может быть предусмотрен элемент для фиксации створок в открытом положении, например, штырь, один конец которой шарнирно закреплен на концевой створке, а другой конец с резьбой вставляется и фиксируется с помощью гайки в проеме гнезда, установленного на оболочке обтекателя или поверхности корпуса ЛА, что выбирается исходя из конструкторской целесообразности.

Концевая створка может содержать рукоятку для захвата при переводе створок в открытое или закрытое положение.

В частном случае исполнения изобретения, в качестве материала обтекателя или створок может быть использован радиопрозрачный материал, например, стеклоткань Т-13 по ГОСТ 19170-2001 на связующем ЭДФ по ОСТ6-05-5113-80 или стеклоткань Т-10-14 по ТУ6-48-118-95 на связующем ЭДФ по ОСТ6-05-5113-80 или не радиопрозрачный материал, например, стеклоткань Т-13 по ГОСТ 19170-2001 на связующем УП-2227 по ТУ 1-596-446-2008 или металл, например, алюминиевый сплав Д16чАТ по ГОСТ 21631-76, в различных сочетаниях, чем может быть достигнуто локальное экранирование электромагнитных полей, в случае целесообразности, при размещении под обтекателем радиоэлектронных устройств, а также формирование диаграмм направленности размещаемых приемо-передающих антенных устройств.

Изобретение используется следующим образом:

При полете летательного аппарата проем закрыт створками и створки зафиксированы относительно обтекателя разъемными соединениями 9. На обтекатель действуют аэродинамические силы набегающего потока и факторы внешней среды, например осадки, которые воспринимаются оболочкой обтекателя 1 и подвижными створками, закрывающими проем 4.

При наземном обслуживании для контроля и поддержания технического состояния аппаратуры, установленной под обтекателем, с целью обеспечения доступа к элементам этой аппаратуры, разъединяют разъемные соединения 9 и перемещают створки, поворачивая концевую 5 и промежуточные створки 7, 8 относительно соседних створок (Фиг. 4) по соответствующему шарнирному соединению, и одновременно разворачивая корневую створку 6 относительно обтекателя по шарнирному соединению 10 (Фиг. 5). После завершения отклонения створок в конструктивных пределах может быть произведено стопорение открытых створок с помощью элемента для фиксации створок в открытом положении.

Закрытие проема створками происходит аналогично в обратном порядке.

Очевидно, что открытые створки не закрывают поверхность ЛА и следовательно не препятствуют доступу к элементам устройств, расположенных под обтекателем. При использовании изобретения, применительно к летательным аппаратам, достигается сокращение времени наземного обслуживания этих устройств, в том числе расположенных в труднодоступных местах. К тому же, при расположении под одним обтекателем нескольких устройств, что характерно для летательных аппаратов, можно сделать несколько технологических проемов, закрываемых и открываемых по мере необходимости, что позволит выполнить техническое обслуживание, не производя демонтаж всего обтекателя.

Одновременно, при осуществлении частного случая изобретения может быть достигнуто локальное экранирование электромагнитных полей или формирование диаграмм направленности антенных устройств, при размещении под обтекателем радиоэлектронных устройств.

Изобретение относится к области авиастроения. Обтекатель (1) для летательного аппарата выполнен с закрываемым проемом (4) с концевой (5), корневой (6) и промежуточными (7, 8) створками, фиксируемыми к обтекателю разъемными соединениями (9). Корневая (6) створка шарнирно (10) соединена с оболочкой (1) обтекателя в области обвода проема (11). Промежуточные створки (7, 8) попарно шарнирно соединены (12) друг с другом. Одна из промежуточных створок, не находящаяся в соединении с двумя соседними промежуточными створками, шарнирно соединена (13) с концевой (5) створкой, а другая 8 соответственно соединена (14) с корневой (6) створкой. Изобретение направлено на сокращение времени проведения наземного обслуживания устройств, размещенных под обтекателем летательного аппарата. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Обтекатель для летательного аппарата, содержащий элементы для крепления к внешней поверхности корпуса, выполненный, по меньшей мере, с одним закрываемым проемом, отличающийся тем, что для закрытия проема обтекатель снабжен концевой, корневой и, по меньшей мере, двумя промежуточными створками, сопряженными внешними поверхностями друг с другом и с внешней поверхностью обтекателя и фиксируемыми к обтекателю разъемными соединениями, при этом корневая створка шарнирно соединена с оболочкой обтекателя в области обвода проема, промежуточные створки попарно шарнирно соединены друг с другом и одна из промежуточных створок, не находящаяся в соединении с двумя соседними промежуточными створками, шарнирно соединена с концевой створкой, а другая - с корневой створкой, соответственно.

2. Обтекатель по п. 1, у которого створки снабжены периметрическими кромочными уплотнениями.

3. Обтекатель по п. 1, у которого створки соединены между собой посредством цилиндрических шарниров, соответственно.

4. Обтекатель по п. 3, у которого оси шарниров, соединяющих створки, параллельны.

5. Обтекатель по п. 1, у которого корневая створка шарнирно соединена с оболочкой обтекателя посредством цилиндрического или шарового шарнира.

6. Обтекатель по п. 1, у которого оболочка обтекателя выполнена из радиопрозрачного или не из радиопрозрачного материала.

7. Обтекатель по п. 1 или 6, у которого, по меньшей мере, одна из створок выполнена из радиопрозрачного или не из радиопрозрачного материала.