УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ ОСНОВНОЙ ОПОРЫ ШАССИ САМОЛЕТА К ХВОСТОВОЙ ЧАСТИ КРЫЛА Российский патент 2024 года по МПК B64D25/10 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Изобретение относится к области авиастроения, а именно к конструкции узлов крепления хвостовой части крыла в зоне основной опоры шасси самолета.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Известна отрывная опора, в которой конструкция узла представляет собой соединение типа «ушко-вилка», где «ушком» является отверстие в поперечном ребре кронштейна, а вилкой непосредственно конец привода уборки-выпуска шасси (патент EP3650338B1, дата публикации 13.05.2020).

[0003] Таким образом, для реализации концепции отделяемой стойки основной опоры шасси, в данном узле предусмотрено слабое звено, в виде вилки привода уборки-выпуска шасси, соединенной с поперечным ребром кронштейна.

[0004] Отделение привода уборки-выпуска шасси обеспечивается путем отрыва проушины, несущая способность которой предварительно заложена ниже, чем в смежных узлах.

[0005] Также известна система крепления, имеющая дифференцируемые компоненты, соединяющую балку основной опоры шасси с лонжероном кессона отъемной части крыла (ОЧК) через кронштейн, состоящий из трех частей. Узел реализован с помощью штифта, соединяющего балку основной опоры шасси с кронштейном через отверстия в балке и стенке кронштейна навески балки. Штифт закреплен на кронштейне через проушины с помощью двух крепежных элементов.

[0006] В данном случае слабым звеном является сам штифт, а отделение происходит его срезом при нагрузках, превышающих расчетные, при этом штифт проектируется таким образом, чтобы его прочность на срез была ниже, чем прочность смежных деталей (патент EP3168158B1, дата публикации 09.01.2019)

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании узлов хвостовой части крыла (ХЧК) с контролируемым разрушением, что позволит избежать разрушения стенки лонжерона в случае экстремальных нагрузок.

[0008]Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении надежности узлов хвостовой части крыла в зоне основной опоры шасси за счет создания четырех узлов - «слабых звеньев» с заведомо заложенным меньшим запасом прочности, которые в случае экстремальных нагрузок, превышающих расчетные, будут разрушаться раньше остальных и обеспечивать безопасное отделение основной опоры шасси, что исключает повреждение топливных баков, находящихся в кессоне крыла самолета.

[0009] Также обеспечивается повышение ремонтопригодности конструкции за счет упрощения возможности замены «слабых звеньев» в случае их повреждения.

[0010] Заявляемый технический результат достигается за счет того, что устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла, включающее балку (2) основной опоры шасси, кронштейн (3) крепления балки (2) основной опоры шасси на лонжероне (4) кессона крыла, кронштейн (5) крепления траверсы (6) основной опоры шасси на лонжероне (4) кессона крыла, кронштейн (7) крепления переднего подкоса (8) основной опоры шасси на лонжероне (4) кессона крыла, при этом устройство содержит четыре «слабых звена» - узел «A» крепления балки (2) основной опоры шасси к кронштейну (3) на лонжероне (4) кессона крыла, узел «B» крепления гидроцилиндра (17) уборки шасси к кронштейну (3) на лонжероне (4) кессона крыла, узел «С» крепления траверсы (6) к кронштейну (5) на лонжероне (4) кессона крыла и узел «D» крепления переднего подкоса (8) основной опоры шасси к кронштейну (7) на лонжероне (4) кессона крыла.

[0011] Кроме того, в частном случае реализации изобретения кронштейн (3) с одной стороны имеет широкую подошву (9) для крепления на лонжероне (4) кессона крыла, с другой стороны имеет два ушка (10), через которые с помощью срезных втулок (12) и (13) на двух треугольных серьгах (11) присоединяется балка (2) основной опоры шасси, при этом срезные втулки (12) образуют «слабое звено» - узел «А», кроме того кронштейн (3) имеет горизонтальные ребра (14), к которым крепежными элементами (15) присоединены две накладки (16), имеющие проушины для крепления гидроцилиндра (17) привода уборки-выпуска стойки основной опоры (1) шасси, при этом крепежные элементы (15), соединяющие накладки (16) с горизонтальными ребрами (14), образуют «слабое звено» - узел «B».

[0012] Кроме того, в частном случае реализации изобретения кронштейн (5) выполнен в виде двух конструктивно одинаковых деталей, к которым на двух срезных шпильках (19) крепится подшипниковая опора (18), при этом срезные стальные шпильки (19) образуют «слабое звено» - узел «С».

[0013] Кроме того, в частном случае реализации изобретения кронштейн (7) закреплен болтовым соединением на лонжероне (4) кессона крыла и имеет два ушка (20) для навески серьги (21), имеющей проушину (22) для крепления подкоса (8) через срезную втулку, при этом срезная втулка образует «слабое звено» - узел «D».

[0014] Кроме того, в частном случае реализации изобретения кронштейн (3) и кронштейн (7) выполнены из титанового сплава.

[0015] Кроме того, в частном случае реализации изобретения кронштейн (5) выполнен из высокопрочного алюминиевого сплава.

[0016] Кроме того, в частном случае реализации изобретения треугольная серьга (11) выполнена из титанового сплава.

[0017] Кроме того, в частном случае реализации изобретения срезные втулки (12) и (13) выполнены из стали.

[0018] Кроме того, в частном случае реализации изобретения срезные шпильки (19) выполнены из стали.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0019] Заявляемое изобретение поясняется чертежами, на которых:

фиг.1 - общий вид узла крепления основной опоры шасси к хвостовой части крыла;

фиг.2 - общий вид узлов крепления балки основной опоры шасси и привода основной опоры шасси на лонжероне кессона крыла;

фиг.3 - общий вид узла крепления траверсы на лонжероне кессона крыла;

фиг.4 - общий вид узла крепления переднего подкоса на лонжероне кессона крыла;

[0020] На чертежах позиции имеют следующие обозначения:

«А» - «слабое звено» - узел крепления шассийной балки к кронштейну на лонжероне крыла;

«B» - «слабое звено» - узел крепления гидроцилиндра уборки шасси на лонжероне крыла;

«С» - «слабое звено» - узел крепления траверсы на лонжероне кессона крыла;

«D» - «слабое звено» - узел крепления переднего подкоса основной опоры шасси на лонжероне кессона крыла;

1 - основная опора шасси;

2 - балка основной опоры шасси (шассийная балка);

3 - кронштейн крепления шассийной балки на лонжероне кессона крыла;

4 - лонжерон кессона крыла;

5 - кронштейн крепления траверсы основной опоры шасси;

6 - траверса основной опоры шасси;

7 - кронштейн крепления переднего подкоса основной опоры шасси;

8 - передний подкос основной опоры шасси;

9 - подошва кронштейна 3;

10 - ушки кронштейна 3;

11 - серьги;

12, 13 - срезные втулки;

14 - горизонтальные ребра кронштейна 3;

15 - крепежные элементы;

16 - накладки;

17 - гидроцилиндр привода уборки-выпуска шасси стойки основной опоры шасси;

18 - подшипниковая опора;

19 - срезные шпильки;

20 - ушки кронштейна 7;

21 - серьга;

22 – проушина.

[0021] Проектирование узлов хвостовой части крыла (ХЧК) в зоне шасси ведется по концепции контролируемого разрушения, т.е. в отдельных узлах заложен заведомо меньший запас прочности, чем в остальные. В рамках настоящей заявки такие узлы будут именоваться «слабым звеном» или «слабыми звеньями». Данный подход применяется во избежание нарушения целостности кессона крыла и утечки топлива в случае действия на основную опору шасси (ООШ) нагрузок, превышающих расчетные.

[0022] В заявляемой конструкции устройства крепления основной опоры шасси самолета к хвостовой части крыла предусмотрено четыре «слабых звена» - «A» -узел крепления шассийной балки 2 к кронштейну 3 на лонжероне 4 кессона крыла, «B» -узел крепления гидроцилиндра 17 привода уборки - выпуска шасси на лонжероне 4 кессона крыла, «C» - узел крепления траверсы 6 основной опоры шасси на лонжероне 4 кессона крыла, «D» - узел крепления переднего подкоса 8 основной опоры шасси на лонжероне 4 кессона крыла (фиг.1).

[0023] Далее подробно описывается выполнение каждого «слабого звена» - узла «А», «B», «С», «D».

[0024] Устройство крепления основной опоры 1 шасси к хвостовой части крыла (фиг.1) включает балку 2 основной опоры 1 шасси (далее по тексту- «шассийная балка» 2), кронштейн 3 крепления шассийной балки 2 на лонжероне 4 кессона крыла (далее по тексту - «кронштейн» 3), кронштейн 5 крепления траверсы 6 основной опоры 1 шасси (далее по тексту - «кронштейн» 5), кронштейн 7 крепления переднего подкоса 8 основной опоры 1 шасси (далее по тексту - «кронштейн» 7).

[0025] Кронштейн 3 (фиг.2) представляет собой фрезерованную деталь из поковки титанового сплава ВТ6ч. Кронштейн 3 с одной стороны имеет широкую подошву 9 для крепления на лонжероне 4, с другой стороны имеет два ушка 10, через которые с помощью срезных втулок 12 и 13 на двух треугольных серьгах 11 из титанового сплава ВТ6ч присоединяется шассийная балка 2 (фиг.2). В предложенной конструкции для обеспечения безопасного отделения стойки 1 основной опоры шасси срезные втулки 12 образуют «слабое звено» - узел «А» соединения серёг 11 с кронштейном 3. Такая конструкция узла «A» создает концентраторы напряжений, которые выступят зоной разрушения при нагрузках, превышающих расчетные, для отделения стойки 1 основной опоры шасси. Срезные втулки 12 и 13 выполняются из стали 07X16H6-Ш.

[0026] К горизонтальным ребрам 14 кронштейна 3 крепежными элементами 15 присоединены две накладки 16 фрезерованные из поковки титанового сплава ВТ6ч, имеющие проушины для крепления гидроцилиндра 17 привода уборки-выпуска стойки основной опоры 1 шасси. Крепежные элементы 15, соединяющие накладки 16 с ребрами 14 образуют «слабое звено» - узел «B». Отделение основной опоры 1 шасси реализуется путем разрушения крепежных элементов 15, несущая способность которых заложена меньше, чем в смежных узлах (фиг.2).

[0027] Кронштейн 5 (фиг.3) установлен на заднем лонжероне 4 кессона ОЧК и выполнен в виде двух конструктивно одинаковых деталей, фрезерованных из поковки высокопрочного алюминиевого сплава 1933Т3, к которым крепится непосредственно подшипниковая опора 18. Крепление подшипниковой опоры 18 выполняется на двух стальных срезных шпильках 19 с нормированным усилием среза, образующих «слабое звено» - узел «С», что необходимо для исключения разрушения лонжерона 4 кессона крыла и разлива топлива в случае, если нагрузки на стойку шасси превысят расчетные, и возникнет риск разрушения крепления шасси.

[0028] Кронштейн 7 (фиг.4) закреплен болтовым соединением на лонжероне 4 и имеет два ушка 20 для навески серьги 21, имеющей проушину 22 для крепления подкоса 8 через срезную втулку (на чертежах не показана), образующие «слабое звено» - узел «D». Кронштейн 7 изготавливается из титанового сплава ВТ6ч.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

[0029] При воздействии на стойку основной опоры 1 шасси (фиг.1) нагрузок выше расчетных, например при аварийной посадки самолета, происходит разрушение «слабых звеньев» - узлов «A», «B», «С» и «D» в заранее заданной последовательности, что обеспечивает безопасное отделение стойки основной опоры 1 шасси, что исключает повреждение топливных баков, находящихся в кессоне крыла самолета, и обеспечивает повышение безопасности полета.

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к конструкциям узлов крепления основных опор шасси самолета. Устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла, включает балку (2) основной опоры шасси, кронштейн (3) крепления балки (2) основной опоры шасси на лонжероне (4) кессона крыла, кронштейн (5) крепления траверсы (6) основной опоры шасси на лонжероне (4) кессона крыла, кронштейн (7) крепления переднего подкоса (8) основной опоры шасси на лонжероне (4) кессона крыла. Устройство содержит четыре «слабых звена» - узел «A» крепления балки (2) основной опоры шасси к кронштейну (3) на лонжероне (4) кессона крыла, узел «B» крепления гидроцилиндра (17) уборки шасси к кронштейну (3) на лонжероне (4) кессона крыла, узел «С» крепления траверсы (6) к кронштейну (5) на лонжероне (4) кессона крыла и узел «D» крепления переднего подкоса (8) основной опоры шасси к кронштейну (7) на лонжероне (4) кессона крыла. Обеспечивается повышение надежности узлов хвостовой части крыла в зоне основной опоры шасси. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла, включающее балку (2) основной опоры шасси, кронштейн (3) крепления балки (2) основной опоры шасси на лонжероне (4) кессона крыла, кронштейн (5) крепления траверсы (6) основной опоры шасси на лонжероне (4) кессона крыла, кронштейн (7) крепления переднего подкоса (8) основной опоры шасси на лонжероне (4) кессона крыла, отличающееся тем, что содержит четыре «слабых звена» - узeл «A» крепления балки (2) основной опоры шасси к кронштейну (3) на лонжероне (4) кессона крыла, узел «B» крепления гидроцилиндра (17) уборки шасси к кронштейну (3) на лонжероне (4) кессона крыла, узел «С» крепления траверсы (6) к кронштейну (5) на лонжероне (4) кессона крыла и узел «D» крепления переднего подкоса (8) основной опоры шасси к кронштейну (7) на лонжероне (4) кессона крыла.

2. Устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла по п.1, отличающееся тем, что кронштейн (3) с одной стороны имеет широкую подошву (9) для крепления на лонжероне (4) кессона крыла, с другой стороны имеет два ушка (10), через которые с помощью срезных втулок (12) и (13) на двух треугольных серьгах (11) присоединяется балка 2 основной опоры шасси, при этом срезные втулки (12) образуют «слабое звено» - узел «А», кроме того, кронштейн (3) имеет горизонтальные ребра (14), к которым крепежными элементами (15) присоединены две накладки (16), имеющие проушины для крепления гидроцилиндра (17) привода уборки-выпуска стойки основной опоры (1) шасси, при этом крепежные элементы (15), соединяющие накладки (16) с горизонтальными ребрами (14), образуют «слабое звено» - узел «B».

3. Устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла по п.1, отличающееся тем, что кронштейн (5) выполнен в виде двух конструктивно одинаковых деталей, к которым на двух срезных шпильках (19) крепится подшипниковая опора (18), при этом срезные стальные шпильки (19) образуют «слабое звено» - узел «С».

4. Устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла шасси по п.1, отличающееся тем, что кронштейн (7) закреплен болтовым соединением на лонжероне (4) кессона крыла и имеет два ушка (20) для навески серьги (21), имеющей проушину (22) для крепления подкоса 8 через срезную втулку, при этом срезная втулка образует «слабое звено» - узел «D».

5. Устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла по любому из пп.1, 3, 4, отличающееся тем, что кронштейн (3) и кронштейн (7) выполнены из титанового сплава.

6. Устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла по любому из пп.1, 3, отличающееся тем, что кронштейн (5) выполнен из высокопрочного алюминиевого сплава.

7. Устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла по п.1, отличающееся тем, что треугольная серьга (11) выполнена из титанового сплава.

8. Устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла по п.1, отличающееся тем, что срезные втулки (12) и (13) выполнены из стали.

9. Устройство крепления основной опоры (1) шасси самолета к хвостовой части крыла по п.3, отличающееся тем, что срезные шпильки (19) выполнены из стали.