Устройство закрепления раскрывающихся консолей крыла летательного аппарата Российский патент 2020 года по МПК B64C3/56 F16B39/12 F16C17/10 

Изобретение относится к авиационной технике для закрепления и поворота крыла летательного аппарата (ЛА), в частности, для дозвуковых ЛА, запускаемых с авиационных носителей.

Хорошо известны и получили широкое распространение различные конструкции устройств закрепления крыла ЛА, которые в зависимости от требований к таким устройствам как, например, количество закрепляемых консолей крыла ЛА в одной точке, варианты расположения и размещения консолей крыла ЛА, ограничения габаритных размеров устройства закрепления крыла ЛА, надежности срабатывания, имеют различные формы и рабочие параметры. Из всего разнообразия устройств закрепления крыла ЛА можно выделить устройства, в которых консоли крыла ЛА закреплены на корпусе ЛА таким образом, что обеспечивают надежное закрепление консолей крыла ЛА и возможность поворота консолей крыла ЛА относительно места закрепления консолей, тем самым обеспечивая открытие (закрытие) крыльев ЛА.

Известно устройство закрепления раскрывающихся консолей крыла ЛА, представленное в описании устройства для складывания консолей крыла ЛА (патент США №8089034 F42B 10/00, 2009 г.). Устройство содержит механизм, предназначенный для вращения консолей крыла ЛА относительно одной общей оси, расположенной на корпусе ЛА. Механизм состоит из оси, ступицы с комплектом зубчатых колес, частично установленных внутри ступицы и двух консолей крыла, которые подвижно соединены со ступицей. Каждая консоль крыла и ступиц имеют зубчатую поверхность, при помощи этих зубчатых поверхностей обеспечивается взаимодействие каждой консоли крыла и ступицы. При вращении зубчатых колес ступицы обеспечивается поворот консолей крыла относительно общей оси, тем самым консоли крыла ЛА раскладываются либо складываются вдоль продольной оси корпуса ЛА.

В известном устройстве на одной оси закреплены две консоли крыла ЛА, а наличие зубчатой передачи в составе устройства позволяет решить сразу несколько задач - обеспечение возможности надежного закрепления консолей крыла ЛА на корпусе ЛА, а также обеспечение возможности складывания (раскладывания) консолей крыла ЛА, обеспечение возможности фиксации консолей в сложенном (разложенном) положении.

Недостатками рассматриваемого устройства являются:

- расположение одной консоли крыла над другой, что увеличивает общую высоту ЛА, максимальную площадь поперечного сечения ЛА и, тем самым, увеличивает аэродинамическое сопротивление и ухудшает аэродинамическое качество ЛА в целом;

- большое количество конструктивных элементов в узле крепления консолей крыла ЛА и сложность их изготовления, что снижает надежность и технологичность узла;

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, выбранным в качестве прототипа, является устройство закрепления раскрывающихся консолей крыла ЛА (узел обеспечения прилегания консолей крыла), представленное в описании устройства раскладывания и фиксации консолей крыла ЛА (патент РФ №2463210 C1 В64.С 3/56, F42B 10/14, 2011 г.) Устройство состоит из консолей крыла и узла крепления, который содержит опорную втулку, элементы крепления и средства снижения трения.

Узел крепления содержит закрепленный на внутренней поверхности корпуса ЛА вал, на котором установлена опорная втулка с закрепленными на ней консолями крыла, и средства обеспечения прилегания консолей крыла - опорную втулку и опорный диск, которые зафиксированы от поворота с помощью штифтов. Опорный диск закреплен на валу с помощью болта. Средства снижения трения - антифрикционные втулки установлены в отверстиях между консолями крыла и поверхностью вращения опорной втулки, а на параллельных поверхностях консолей крыла между консолями, одной из консолей крыла и плоской поверхностью опорной втулки и между другой из консолей крыла и опорным диском установлены антифрикционные кольца.

Однако известное устройство:

- имеет невысокую надежность конструкции из-за наличия большого количества конструктивных элементов;

- имеет увеличенные габаритные характеристики, в том числе увеличенный вертикальный габаритный размер из-за расположения консолей крыла в разных плоскостях друг над другом на одной оси), что приводит к значительному выступанию устройства за наружный диаметр корпуса ЛА и как следствие - к ухудшению аэродинамических свойств ЛА;

- имеет большую площадь трущихся поверхностей, что снижает надежность устройства;

- требует закрепления на внутренней поверхности корпуса ЛА, тем самым, занимая полезный объем ЛА.

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства закрепления раскрывающихся крыльев ЛА, обеспечивающего минимальные габариты и требуемую надежность.

Технический результат заключается в том, что заявляемое устройство обеспечивает возможность расположения консолей крыла ЛА в одной плоскости, закрепления их при малом количестве конструктивных элементов на наружной поверхности корпуса ЛА, без использования внутреннего полезного объема ЛА и оно снабжено средствами снижения трения при минимальной площади трущихся поверхностей, что обеспечивает требуемую надежность при минимальных габаритных характеристиках.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство закрепления раскрывающихся консолей крыла ЛА состоит из консолей крыла и узла крепления, который содержит опорную втулку, элементы крепления и средства снижения трения, выполненные из антифрикционного материала, согласно изобретению, снабжено несущим кронштейном и идентичным узлом крепления, причем каждый узел крепления снабжен контровочной гайкой, а опорная втулка каждого узла крепления выполнена с внутренней резьбой, запрессована в соответствующей консоли крыла и частично расположена в отверстии несущего кронштейна, к которому с возможностью поворота крепится консоль крыла с помощью установленной в опорную втулку со стороны кронштейна винта с развитой торцевой поверхностью, а со стороны расположения консоли крыла в опорную втулку установлена контровочная гайка.

Кроме того, для уменьшения трения и повышения надежности работы устройства, средства снижения трения каждого узла крепления содержат запрессованную в отверстии кронштейна фигурную втулку, взаимодействующую с наружной поверхностью опорной втулки и консолью крыла, и шайбу, которая расположена между развитой торцевой поверхностью винта по ее периметру и кронштейном, а между развитой торцевой поверхностью винта и обращенными к ней торцевыми поверхностями опорной и фигурной втулок образован осевой зазор.

Расположение консолей крыла в одной плоскости и закрепление их на несущем кронштейне, отсутствие выступающих элементов узлов крепления (запрессованной опорной втулки, контровочной гайки) за наружную поверхность консолей крыла, наличие минимального количества конструктивных элементов, применение простых соединений (резьбовых соединений, прессовых посадок) и средств уменьшения трения в виде фигурной втулки и шайбы из антифрикционного материала позволяют обеспечить минимальные габаритные характеристики и требуемую надежность.

Закрепление консолей крыла ЛА на несущем кронштейне позволяет устанавливать кронштейн с закрепленными на нем консолями на наружной поверхности корпуса ЛА без необходимости доступа к внутреннему объему ЛА, тем самым повышая технологичность устройства.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию изобретения «новизна».

Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображено устройство закрепления раскрывающихся консолей крыла ЛА

На фиг. 2 представлен узел крепления консоли крыла ЛА (в разрезе).

На чертеже приведены следующие позиции:

1 - Корпус ЛА;

2 - Кронштейн;

3 - Консоли;

4 - Узлы крепления;

5 - Контровочная гайка;

6 - Опорная втулка;

7 - Фигурная втулка;

8 - Осевой зазор;

9 - Винт;

10 - Шайба;

11 - Торцевая поверхность.

Устройство закрепления раскрывающихся консолей крыла ЛА содержит корпус ЛА 1, закрепленный на наружной поверхности корпуса ЛА 1 несущий кронштейн 2, на котором закреплены консоли 3 крыла ЛА, и узлы крепления 4 консолей крыла, количество которых соответствует количеству консолей 3. В предлагаемом устройстве два узла крепления 4. (фиг. 1).

Каждый узел крепления 4 содержит опорную втулку 6 с внутренней резьбой жестко зафиксированную (запрессованную) в соответствующей консоли 3 и частично расположенную в отверстии несущего кронштейна 2. Для снижения трения при вращении между опорной втулкой 6 и кронштейном 2 установлена фигурная втулка 7 из антифрикционного материала, например, из бронзового сплава. Фигурная втулка 7 впрессована в кронштейн 2 и взаимодействует с консолью 3 и с наружной поверхностью опорной втулки 6. Консоль 3 крепится с возможностью поворота к кронштейну 2 с помощью вкрученного в опорную втулку 6 со стороны кронштейна 2 винта 9 с развитой торцевой поверхностью 11. Для контровки резьбового соединения опорной втулки 6 и винта 9 со стороны расположения консоли 3 в опорную втулку 6 установлен резьбовой элемент - контровочная гайка 5 с наружной резьбой. Между кронштейном 2 и торцевой поверхностью 11 винта 9 для снижения трения в радиальной выемке наружной части торцевой поверхности 11 расположена шайба 10. Шайба 10 выполнена из антифрикционного материала, например, из бронзового сплава (фиг. 2).

Для уменьшения трения и повышения надежности между развитой торцевой поверхностью 11 и обращенными к ней торцами опорной втулки 6 и фигурной втулки 7, образован осевой зазор 8.

С помощью винта 9 при сборке обеспечивается минимальный осевой зазор между торцевой поверхностью 11 и шайбой 10, необходимый для обеспечения работоспособности (поворота консоли) узла.

Конструкция предлагаемого устройства позволяет устанавливать кронштейн 2 с закрепленными на нем консолями 3 крыла ЛА на наружной поверхности корпуса ЛА 1 без необходимости доступа к внутреннему объему ЛА, тем самым повышая технологичность устройства.

Устройство закрепления крыла ЛА работает следующим образом:

При сборке, после настройки необходимого минимального осевого зазора между торцевой поверхностью 11 и шайбой 10 завинчиванием или вывинчиванием винта 9 во втулку 6, винт 9 фиксируется в опорной втулке 6 контровочной гайкой 5. При этом консоль 3, гайка 5, опорная втулка 6, винт 9 закреплены друг относительно друга, образуя «жесткую связку».

Во время полета ЛА, в частности, в момент пуска ЛА, к консолям 3 крыла ЛА прикладывается определенная нагрузка, заставляющая «жесткие связки», каждая из которых включает в себя консоль 3, гайку 5, опорную втулку 6, винт 9, поворачиваться относительно кронштейна 2. При повороте элементы «жесткой связки» взаимодействуют со средствами снижения трения в виде фигурной втулки 7 и шайбы 10.

Изобретение направлено на уменьшение габаритных характеристик, повышение надежности, уменьшение площади трущихся поверхностей, обеспечение возможности закрепления крыла ЛА на наружной поверхности корпуса ЛА.

Данное устройство позволяет оптимизировать габаритные характеристики ЛА, повысить надежность раскладывания консолей крыла ЛА, и повысить технологичность.

Представленные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, относится к авиационной технике для закрепления и поворота консолей крыла ЛА, в частности, для дозвуковых ЛА, запускаемых с авиационных носителей;

- для заявленного устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в пунктах формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления;

- устройство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении способно обеспечить требуемую надежность при минимальных габаритных характеристиках.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Изобретение относится к авиационной технике. Устройство закрепления раскрывающихся консолей крыла летательного аппарата состоит из консолей крыла, несущего кронштейна и узлов крепления, каждый из которых содержит опорную втулку, элементы крепления и средства снижения трения, выполненные из антифрикционного материала. Каждый узел крепления снабжен контровочной гайкой. Опорная втулка каждого узла крепления выполнена с внутренней резьбой, запрессована в соответствующей консоли крыла и частично расположена в отверстии несущего кронштейна, к которому с возможностью поворота крепится консоль крыла с помощью установленной в опорную втулку со стороны кронштейна винта с развитой торцевой поверхностью. Со стороны расположения консоли крыла в опорную втулку установлена контровочная гайка. Изобретение направлено на снижение трения при минимальной площади трущихся поверхностей, что обеспечивает требуемую надежность при минимальных габаритных характеристиках. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство закрепления раскрывающихся консолей крыла ЛА состоит из консолей крыла и узла крепления, который содержит опорную втулку, элементы крепления и средства снижения трения, выполненные из антифрикционного материала, отличающееся тем, что оно снабжено несущим кронштейном и идентичным узлом крепления, причем каждый узел крепления снабжен контровочной гайкой, а опорная втулка каждого узла крепления выполнена с внутренней резьбой и запрессована в соответствующей консоли крыла и частично расположена в отверстии несущего кронштейна, к которому с возможностью поворота крепится консоль крыла с помощью установленного в опорную втулку со стороны кронштейна винта с развитой торцевой поверхностью, а со стороны расположения консоли крыла в опорную втулку установлена контровочная гайка.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем средства снижения трения каждого узла крепления содержат запрессованную в отверстии кронштейна фигурную втулку, взаимодействующую с наружной поверхностью опорной втулки и консолью крыла, и шайбу, которая расположена между развитой торцевой поверхностью винта по ее периметру и кронштейном, а между развитой торцевой поверхностью винта и обращенными к ней торцевыми поверхностями опорной и фигурной втулок образован осевой зазор.