СИСТЕМА НАВЕСКИ ЗАКРЫЛКОВ КРЫЛА САМОЛЕТА Российский патент 2024 года по МПК B64C9/02 B64C9/20 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к области авиастроения, а именно к конструкции системы навески поворотного двухсекционного однощелевого закрылка крыла самолета большого размаха, которое может быть использовано при проектировании широкофюзеляжных дальнемагистральных самолетов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Известен механизм (система) элемента механизации крыла, увеличивающий подъемную силу крыла при помощи закрылка, который расположен на крыле летательного аппарата с возможностью поворота вокруг точек вращения на крыле, или на каретке крыла, или сопряженном с крылом рычаге. Закрылок имеет возможность перемещения посредством приводного устройства между убранным положением, в котором закрылок дополняет форму крыла, и несколькими выпущенными положениями, в которых между крылом и закрылком образована щель. Точка вращения, вокруг которой закрылок имеет возможность поворота, расположена в изменяемом положении относительно крыла, или каретки, или сопряженного с крылом рычага. Кинематический элемент выполнен с возможностью перемещения посредством приводного устройства для изменения положения одного из шарниров [патент
RU 2438927C2, дата публикации 10.01.2012].

[0003] Недостаток данного механизма навески заключается в том, что механизм сложный, имеет много звеньев, усилия передаются не по кротчайшему пути, а в обход по всем кинематическим звеньям, как следствие, такой механизм будет иметь большой вес.

[0004] Известен механизм навески закрылков крыла самолета, включающий двухсекционный однощелевой поворотный закрылок, состоящий из корневой (внутренней) секции и концевой (внешней) секции, и четырех навесок закрылка, образующих по две точки опоры для каждой секции [самолет A350, https://aircraft.airbus.com/en/aircraft/a350-clean-sheet-clean-start/a350-900].

[0005] Недостатком данного механизма навески закрылка является недостаточная поддержка закрылка при применении закрылка большого размаха. Существует два способа устранения недостатка. Первый способ – разделить внешнюю секцию на две, тогда в итоге получится 3-секционный закрылок, по две навески и по два привода на каждую секцию. Такое решение приведет к увеличению веса конструкции. Второй способ – добавить среднюю навеску внешней секции закрылка без добавления привода, что является предметом заявляемого изобретения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании конструктивно-силовой и кинематической схемы навески закрылка крыла большого размаха с дополнительной поддержкой его внешней секции с целью уменьшения веса конструкции и усилий на приводах закрылка.

[0007] Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в уменьшении веса конструкции системы навески закрылка за счет кинематической простоты механизма, уменьшения количества навесок для внешней секции закрылка до 3-х, без разделения секции на две части, вместо 4-х (при разделении внешней секции на две части), передачи усилий с закрылка на крыло по кратчайшему расстоянию.

[0008] Заявляемый технический результат достигается за счет того, что система навески закрылков крыла 1 самолета, включает двухсекционный однощелевой поворотный закрылок 2, состоящий из внутренней секции 3 и внешней секции 4, и узлы навески 5, 6, 7, 8, 9 закрылка 2, при этом внутренняя секция 3 закреплена на крыле 1 при помощи двух узлов навески 5, 6, имеющих единую кинематическую ось 10 вращения и снабженных приводом для передачи движения секции закрылка 2, внешняя секция 4 закреплена на крыле 1 при помощи трех узлов навески 7, 8, 9, каждый из которых имеет свою кинематическую ось вращения 11, 12, 13, причем узлы навески 7 и 9 снабжены приводом для передачи движения секции закрылка 2, а узел навески 8 выполняет поддерживающую функцию и не содержит привод движения.

[0009] Кроме того, в частном случае реализации изобретения узел навески 5 расположен у борта фюзеляжа под обтекателем крыло-фюзеляж.

[0010] Кроме того, в частном случае реализации изобретения узлы навески 6, 7, 8, 9 расположены на консоли крыла 1.

[0011] Кроме того, в частном случае реализации изобретения каждый узел навески 5, 6, 7, 8, 9 состоит из неподвижных кронштейнов и подвижных звеньев, шарнирно закрепленных на неподвижных кронштейнах в нижней точке с образованием кинематических осей вращения 10, 11, 12, 13 и шарнирно соединенных с внутренней секцией 3 и внешней секцией 4 закрылка 2, при этом узлы навески 6, 7, 8, 9 закрыты обтекателем 16.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ РЕАЛИЗАЦИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012] Заявляемое изобретение поясняется чертежами, на которых:

фиг.1 – общий вид механизма навески и обтекателей закрылка (механизм и обтекатели изображены в посадочном положении закрылка);

фиг.2 – общий вид механизма навески и обтекателей закрылка (механизм и обтекатели изображены в посадочном положении закрылка);

фиг.3 – общий вид конструкции каждой навески;

[0013] На чертежах позиции имеют следующие обозначения:

1 – крыло самолета;

2 – двухсекционный однощелевой поворотный закрылок;

3 – внутренняя секция закрылка;

4 – внешняя секция закрылка;

5, 6, 7, 8, 9 – узлы навески закрылка;

10 – кинематическая ось вращения узлов навески внутренней секции закрылка;

11, 12, 13– кинематическая ось вращения узлов навески внешней секции закрылка;

14 – неподвижный кронштейн;

15 – подвижные звенья;

16 – обтекатель;

17 – передняя неподвижная часть обтекателя;

18 – задняя отклоняемая часть обтекателя;

19 – тяга-толкатель роторного привода

[0014] Крыло 1 широкофюзеляжного дальнемагистрального самолета (фиг.1) включает в себя двухсекционный однощелевой поворотный закрылок 2, состоящий из внутренней (корневой) секции 3 и внешней (концевой) секции 4.

[0015] Заявляемая система навески закрылка 2 обеспечивает крепление закрылка к неподвижной части крыла 1 и задает траекторию движения закрылка 2.

[0016] Для крепления внутренней секции 3 выбрана двухопорная схема. В качестве первой опоры служит узел навески 5, расположенный у борта фюзеляжа под обтекателем крыло-фюзеляж (на чертеже не показан). В качестве второй опоры служит узел навески 6, расположенный на консоли крыла 1. Узлы навески 5 и 6 имеют единую кинематическую ось 10 вращения, положение которой выбрано таким образом, чтобы обеспечивать минимальные перемещения концевой части внутренней секции 3 относительно корневой части внешней секции 4.

[0017] Каждый узел навески 5 и 6 внутренней секции 3 закрылка 2 оснащен роторным приводом (на чертежах не показан) для передачи движения секции. Восприятие боковой силы с внутренней секции 3 закрылка 2 осуществляется на узле навески 5.

[0018] Для достижения технического результата для навески внешней секции 4 выбрана трехопорная схема по причине большого размаха внешней секции 4 закрылка 2 и ограничений по строительной высоте закрылка 2. В качестве опор внешней секции 4 закрылка 2 служат узлы навески 7, 8, 9, расположенные на консоли крыла 1. Каждый узел навески внешней секции 4 закрылка 2 имеет свою кинематическую ось вращения 11, 12, 13 в связи со сложным коническим движением с учетом выдвижения внешней секции закрылка вдоль аэродинамического потока (поточное выдвижение) и наличия стреловидности внешней секции 4 закрылка 2. Узлы навески 7 и 9 снабжены роторными приводами (на чертежах не показано) для передачи движения внешней секции 4 закрылка 2. Узел навески 8 выполняет поддерживающую функцию и не требует оснащения приводом. Восприятие боковой силы с внешней секции 4 закрылка 2 осуществляется на узел навески 7 через соединение с роторным приводом (на чертежах не показано).

[0019] Каждый узел навески 5, 6, 7, 8, 9 состоит из неподвижных кронштейнов 14 и подвижных звеньев 15, шарнирно закрепленных на неподвижных кронштейнах в нижней точке, через которые проходят кинематические оси вращения 10, 11, 12, 13, и шарнирно соединенных с закрылком (2), при этом узлы навески 6, 7, 8, 9 закрыты обтекателем 16. Пример конструктивного выполнения навесок приведен на фиг.3.

[0020] Обтекатели 16 узлов навесок 6, 7, 8, 9 закрылка 2 создают аэродинамическую поверхность вокруг элементов конструкции, выходящих за теоретический контур крыла 1. Обтекатели 16 имеют типовую конструкцию, состоящую из переднего неподвижного обтекателя 17 и заднего отклоняемого обтекателя 18.

Работа системы навески закрылка осуществляется следующим образом.

[0021] Роторные приводы (редукторы) (на чертежах не показано) узлов навесок 5, 6, 7, 9 (фиг.1, 2) преобразуют вращательное движение трансмиссии закрылка 2 в поступательное движение тяг – толкателей 19, соединенных с внутренней 3 и внешней 4 секциями закрылка 2 (фиг.3). Внутренняя секция 3 закрылка 2, закрепленная на подвижных звеньях 15 узлов навески 5, 6, совершает вращательное движение относительно общей кинематической оси вращения 10 (фиг.1), при этом подвижные звенья 15 совершают вращательное движение в плоскостях навесок 5, 6.

[0022] Внешняя секция 4 закрылка 2, получая движение от тяг – толкателей 19 приводов узлов навесок 7, 9, совершает сложное коническое движение, при этом тяга-толкатель 19 приводов навесок 7, 9 имеет разную длину хода и направление выдвижения внешней секции 4 закрылка 2 вдоль аэродинамического потока, при этом подвижные звенья 15, соединенные с внешней секцией закрылка 4, поворачиваются каждые вокруг своей кинематической оси 11, 12, 13 и наклоняются/выходят из плоскостей навесок 7, 8, 9. Подвижное звено 15 по навеске 8 поворачивается на угол, который зависит от углов поворота звеньев 15 по навескам 7 и 9, которые в свою очередь задаются соответствующими ходами тяг-толкателей 19.

[0023] Передача движения закрылку 2 осуществляется элементами механической системы управления закрылками (на чертежах не показаны), которые в свою очередь получают команды от системы управления самолета (на чертежах не показано).

[0024] Закрылок 2 приводится в действие с помощью 4-х роторных приводов (редукторов), получающих вращательное движение от электропривода, установленного в отсеке шасси (на чертежах не показано) посредством валов трансмиссии.

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к конструкции системы навески поворотного двухсекционного однощелевого закрылка крыла самолета большого размаха, которое может быть использовано при проектировании широкофюзеляжных дальнемагистральных самолетов. Система навески закрылков крыла самолета включает двухсекционный однощелевой поворотный закрылок, состоящий из внутренней секции и внешней секции и узлов навески закрылка. При этом внутренняя секция закреплена на крыле при помощи двух узлов навески, имеющих единую кинематическую ось вращения и снабженных приводом для передачи движения внутренней секции закрылка. Внешняя секция закреплена на крыле при помощи трех узлов навески, каждый из которых имеет свою кинематическую ось вращения. Причем одни узлы навески снабжены приводом для передачи движения внешней секции закрылка, а другой узел навески выполняет поддерживающую функцию и не содержит привод движения закрылка. Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в уменьшении веса конструкции системы навески закрылка за счет кинематической простоты механизма, уменьшения количества навесок для внешней секции закрылка до 3-х, без разделения секции на две части, вместо 4-х (при разделении внешней секции на две части), передачи усилий с закрылка на крыло по кратчайшему расстоянию. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система навески закрылков крыла (1) самолета, включающая двухсекционный однощелевой поворотный закрылок (2), состоящий из внутренней секции (3) и внешней секции (4), узлы навески (5), (6), (7), (8), (9) закрылка (2), при этом внутренняя секция (3) закреплена на крыле при помощи двух узлов навески (5), (6), имеющих единую кинематическую ось (10) вращения и снабженных приводом для передачи движения внутренней секции (3) закрылка (2), внешняя секция (4) закреплена на крыле (1) при помощи трех узлов навески (7), (8), (9), каждый из которых имеет свою кинематическую ось вращения (11), (12), (13), причем узлы навески (7) и (9) снабжены приводом для передачи движения внешней секции (4) закрылка (2), а узел навески (8) выполняет поддерживающую функцию и не содержит привод движения закрылка (2).

2. Система навески закрылков крыла (1) самолета по п.1, отличающаяся тем, что узел навески (5) расположен у борта фюзеляжа под обтекателем крыло-фюзеляж.

3. Система навески закрылков крыла (1) самолета по п.1, отличающаяся тем, что узлы навески (6), (7), (8), (9) расположены на консоли крыла (1).

4. Система навески закрылков крыла (1) самолета по пп.1-3, отличающаяся тем, что каждый узел навески (5), (6), (7), (8), (9) состоит из неподвижных кронштейнов и подвижных звеньев, шарнирно закрепленных на неподвижных кронштейнах в нижней точке с образованием кинематических осей вращения (10), (11), (12), (13), и шарнирно соединенных с внутренней секцией (3) и внешней секцией (4) закрылка (2), при этом узлы навески (6), (7), (8), (9) закрыты обтекателем (16).