МЕЖСТВОРОЧНЫЙ ЗАХВАТ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2023 года по МПК B64C7/00 E05C7/00 

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к элементам конструкции подвижных створок летательного аппарата (далее - ЛА), закрывающих внутренние отсеки (грузовые отсеки, отсеки шасси и т.п.). Изобретение предназначено для удержания створок в закрытом положении от взаимного перемещения для обеспечения неизменности внешних аэродинамических обводов ЛА и может быть использовано для уменьшения радиолокационной заметности и повышения аэродинамических характеристик ЛА.

Из уровня техники широко известны замковые устройства для створок, в том числе фиксирующие и удерживающие от деформаций устройства, представляющие собой механизмы-замки. Их недостатком является большой вес и размеры. Так, например, известна конструкция ловителя верхнего для створок откатных самонесущих ворот (патент RU 133555 U1, опубл. 20.10.2013, МПК E06B 11/02), который содержит кронштейн с задней торцевой стенкой, на которой выполнены отверстия для крепежных элементов, и с боковыми стенками, перпендикулярными к торцевой стенке, образующими ловушку для размещения створки ворот и удерживания ее верхнего края в закрытом состоянии. Недостатками известного решения являются его большой вес и размеры, а также высокая степень относительного перемещения под действием больших нагрузок.

Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в разработке конструкции устройства, позволяющего эффективно фиксировать кромки (края) створок отсека ЛА и удерживать от относительного перемещения под действием внешних аэродинамических и инерционных нагрузок.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в снижении величины ступеньки (уменьшение относительного перемещения) на смежных кромках двух створок отсека ЛА, возникающее при действии на створки внешних нагрузок (аэродинамических и инерционных), а также в уменьшении радиолокационной заметности ЛА и повышение его аэродинамических характеристик.

Приведенный технический результат достигается настоящим изобретением. Межстворочный захват летательного аппарата состоит из кронштейна со свободно вращающимся роликом, закрепленным на крае створки отсека летательного аппарата, и ответного ловителя, закрепленного на крае смежной створки отсека и снабженного расширяющимся пазом, в котором в закрытом положении створок размещен ролик. Захват характеризуется тем, что кронштейн ролика выполнен накладным на створку для обеспечения компенсации погрешностей при изготовлении и сборке, при этом ориентация паза в ловителе установлена по касательной к траектории перемещения ролика относительно ловителя при открытии створок, а кронштейн ролика снабжен механизмом регулировки положения ролика, состоящего из болта-эксцентрика с пазами в головке, выполненными через равные угловые промежутки и служащими для фиксации болта от проворота с помощью штифта, заходящего в паз головки болта.

Технические параметры межстворочного захвата (количество захватов, место расположения, геометрическая конфигурация) определяются из условия обеспечения заданного качества аэродинамической поверхности створок в закрытом положении, и, как следствие, отсутствия превышения допустимых величин относительного перемещения краев створок под воздействием нагрузки, а также из кинематической схемы механизма открытия-закрытия створок.

При этом предполагается, что отсек закрывается двумя створками, открывающимися наружу, причем оси вращения створок приблизительно параллельны друг другу, а открытие и закрытие створок производится одновременно. Помимо этого, механизм открытия-закрытия створок должен обеспечивать синхронность движения створок, то есть углы поворота створок в каждый момент времени должны быть связаны взаимно-однозначным соответствием (при условии отсутствия внешних нагрузок).

Предлагаемый межстворочный захват устанавливается непосредственно на створки и не требует установки дополнительных элементов на существующем каркасе ЛА и усиления конструкции элементов каркаса ЛА.

Конструктивно межстворочный захват состоит из кронштейна ролика и ответного ловителя. Геометрическая конфигурация кронштейна ролика и ловителя зависят от места расположения ролика на створке, а также от кинематической схемы механизма привода створок отсека ЛА, а именно от взаимного расположения осей вращения створок и зависимости угла поворота одной створки от угла поворота другой створки. В общем случае, когда оси створок скрещиваются под некоторым углом, а створки открываются с неравными угловыми скоростями, захват имеет сложную пространственную ориентацию и направлен под некоторыми углами как к поверхности створок, так и к линии кромки створок. Такое конструктивное решение позволяет избежать заклинивания ролика в процессе открытия и закрытия створок.

Для компенсации погрешностей изготовления и сборки реализована возможность регулирования положения ролика относительно его кронштейна крепления. Кроме того, кронштейн крепления ролика выполнен накладным по отношению к створке отсека, что позволяет ввести компенсацию при установке кронштейна на створку.

Заявленное изобретение поясняется чертежами:

Фиг. 1 - общий вид поперечного сечения створок в месте установки захвата;

Фиг. 2 - вид А (вид сверху на механизм захвата);

Фиг. 3 - промежуточное положение створок в процессе открытия/закрытия;

Фиг. 4 - поперечное сечение захвата;

Фиг. 5 - устройство механизма регулировки положения ролика.

Заявленный межстворочный захват ЛА (фиг. 1) состоит из кронштейна ролика (1) и ответного ловителя (2). Ролик выполнен в форме сферы для предотвращения заклинивания из-за возможных перекосов при движении вдоль захвата. Кронштейн ролика закреплен на створке (3) отсека ЛА, а ловитель закреплен на противоположной створке (4). На фиг. 2 показан вид сверху (вид изнутри отсека) на захват в закрытом положении. На фиг. 3 показано промежуточное положение створок при открытии/закрытии, при котором ролик заходит в паз ловителя.

Кронштейн ролика (1) может быть выполнен из высокопрочного алюминиевого сплава, например, посредством фрезерования. На кронштейне закреплен ролик (5) (фиг. 4 и 5), представляющий собой сборную конструкцию из собственно ролика и втулки (6), покрытой изнутри антифрикционным фторопластовым покрытием. Ролик может свободно вращаться на оси (7), закрепленной в проушинах кронштейна ролика.

Ролик имеет сферическую форму, что позволяет предотвратить заклинивание и повышенный износ при возможных перекосах ролика в процессе движения по поверхностям ловителя (2). Перекосы могут возникать, в частности, из-за особенностей сложного пространственного относительного движения ролика при непараллельных осях вращения створок.

Проушины кронштейна ролика разнесены в стороны на расстояние, достаточное для свободного движения ловителя с обеспечением гарантированных зазоров между ловителем и проушинами кронштейна ролика.

Ловитель и ролик могут быть выполнены из стали или титанового сплава для обеспечения износостойкости. Возможно применение дополнительных покрытий (хромирование) и/или упрочнения контактирующих поверхностей ролика и ловителя.

Кронштейн ролика и ловитель крепятся к панелям створок при помощи болтового или заклепочного соединения. Применение заявленного межстворочного захвата возможно, как на металлических створках, так и на створках из композиционных материалов. В первом случае возможно конструктивное исполнение ловителя и/или кронштейна ролика как части силового набора створок, т.е. интеграция их в конструкцию створок, при обеспечении возможности компенсации погрешностей изготовления и сборки.

Ось ролика представляет собой ступенчатый болт с эксцентриком в средней части (фиг. 5). Величина эксцентриситета и диаметры цилиндрических частей болта подобраны так, чтобы обеспечить собираемость всей конструкции и необходимый диапазон регулировки положения ролика. В частности, представленный на фиг. 5 болт имеет следующие основные размеры:

- величина эксцентриситета 2 мм (диапазон регулировки ±2 мм)

- диаметры цилиндрических частей: ∅14, ∅10, ∅6.

Таким образом, величина приращения диаметра должна быть не менее двух величин эксцентриситета.

Регулировка положения ролика относительно ловителя производится путем поворота эксцентрика. Головка болта-эксцентрика снабжена пазами, в которые заходит специальный штифт (8), запрессованный в проушину кронштейна ролика рядом с болтом-эксцентриком. Пазы расположены через равные угловые промежутки, что позволяет фиксировать болт от проворота в определенных положениях с шагом, определяемым числом пазов. От выпадения болт фиксируется корончатой гайкой со шплинтом.

Ориентация ловителя, равно как и ответного кронштейна с роликом, определяется путем построения пространственной траектории движения ролика относительно захвата при открытии створок. При построении траектории створка, на которой закреплен ловитель, условно принимается неподвижной, после чего строится механизм привода створок и вторая створка в нескольких промежуточных положениях относительно неподвижной створки, и положения ролика соединяется гладкой кривой (отмечена пунктиром на фиг. 1 и 2). «Клюв» ловителя должен быть ориентирован по касательной к полученной траектории в ее начальной точке, а проушины кронштейна ролика должны быть параллельны ловителю.

При наличии на створке нескольких захватов, построение траектории должно проводится отдельно для каждого захвата, так как форма траектории зависит от места расположения захвата на створке.

Существует единственный частный случай, при котором построение траектории не требуется. Для этого должны быть соблюдены следующие условия:

- оси вращения створок должны быть параллельны друг другу;

- захват должен располагаться точно посередине между осями створок;

- угловые скорости вращения створок должны быть равными, по меньшей мере, в диапазоне углов, в котором ролик находится между опорными поверхностями ловителя.

В указанных условиях ловитель будет ориентирован параллельно плоскости, содержащей оси вращения створок, и лежать в плоскости, перпендикулярной осям створок.

Изобретение относится к области авиационной техники. Межстворочный захват летательного аппарата состоит из кронштейна со свободно вращающимся роликом, закрепленным на крае створки отсека летательного аппарата, и ответного ловителя, закрепленного на крае смежной створки отсека и снабженного расширяющимся пазом, в котором в закрытом положении створок размещен ролик. Захват характеризуется тем, что кронштейн ролика выполнен накладным на створку для обеспечения компенсации погрешностей при изготовлении и сборке. При этом ориентация паза в ловителе установлена по касательной к траектории перемещения ролика относительно ловителя при открытии створок. Кронштейн ролика снабжен механизмом регулировки положения ролика, состоящего из болта-эксцентрика с пазами в головке, выполненными через равные угловые промежутки и служащими для фиксации болта от проворота с помощью штифта, заходящего в паз головки болта. Изобретение позволяет снизить величину ступеньки на смежных кромках двух створок отсека ЛА, возникающей при действии на створки внешних нагрузок, а также уменьшить радиолокационную заметность летательного аппарата и повысить его аэродинамические характеристики. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Межстворочный захват летательного аппарата, состоящий из кронштейна со свободно вращающимся роликом, закрепленным на крае створки отсека летательного аппарата, и ответного ловителя, закрепленного на крае смежной створки отсека и снабженного расширяющимся пазом, в котором в закрытом положении створок размещен ролик, отличающийся тем, что кронштейн ролика выполнен накладным на створку для обеспечения компенсации погрешностей при изготовлении и сборке, при этом ориентация паза в ловителе установлена по касательной к траектории перемещения ролика относительно ловителя при открытии створок, а кронштейн ролика снабжен механизмом регулировки положения ролика, состоящего из болта-эксцентрика с пазами в головке, выполненными через равные угловые промежутки и служащими для фиксации болта от проворота с помощью штифта, заходящего в паз головки болта.

2. Межстворочный захват летательного аппарата по п. 1, отличающийся тем, что ловитель и ролик выполнены из стали или титанового сплава.