Устройство для герметизации люка летательного аппарата Советский патент 1992 года по МПК B64C1/14 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для герметизации люков орбитального самолета.

Известно устройство для герметизации грузового отсека орбитального самолета Спейс Шатл, содержащее уплотняющий полый профиль с дренажными отверстиями, закрепленный на полке поддерживающего профиля с помощью скобы.

К недостаткам такого устройства относится то, что при воздействии на летательный аппарат изменяющихся в широком диапазоне термических и аэродинамических нагрузок имеют место продольные перемещения секций створок относительно дверного проема и значительные изгибно- крутильные деформации конструкции фюзеляжа, которые могут привести к таким явлениям как задирание и опрокидывание герметизирующего элемента из-за трения между ним и окантовкой створки; потеря эластичности герметизирующего элемента при низких температурах: образование зазоров между герметизирующим элементом и окантовкой створки.

Кроме этого, резиновые полые профили замкнутого типа имеют жесткие характеристики и требуют значительного увеличения силы при малом их обжатии. Это приводит к тому, что при эксплуатации требуется прилагать большое усилие для создания герметичности дверей и люков, что в свою очередь приводит к нарушению герметизации.

Известно также устройство для герметизации люков и дверей летательного аппарата, содержащее уплотняющий замкнутый полый профиль, верхняя часть которого по оси симметрии выполнена с цилиндрическим утолщением, выступающим наружу и внутрь, а снизу сделано утолщенное основание со сферическим желобом с наружной стороны. Данное уплотнение позволяет повысить надежность и уменьшить необходимое усилие герметизации, но не может быть использовано для герметизации подвижных элементов летательных аппаратов, в частности орбитального самолета из-за значительных деформаций аппарата в полете.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности и достигаемому результату является устройство для герметизации люка летательного аппарата, содержащее уплотнитель, выполненный из резинового профиля типа ус, имеющий основание и гибкую рабочую часть в виде наклоненной стенки, кромка которой контактирует с крышкой люка, и элементы

для крепления уплотнителя на окантовке люка.

В этом устройстве уплотнитель обладает малой жесткостью и односторонним самоуплотняющим эффектом. Недостатком данной конструкции при использовании ее на орбитальном самолете для герметизации крупногабаритных люков является невысокая надежность работы из-за гофрирования

0 кромки уса и потери устойчивости.

Образование гофров на уплотняющей поверхности длинномерного герметизирующего элемента типа ус неизбежно, так как одним из условий сохранения целостно5 сти длинномерных резиновых деталей при тепловых режимах в диапазоне (-130°С - +200°С) со скоростью нагрева 10- 1 3 град/мин является плюсовой допуск в установочном размере уплотнителя поотно0 шению к размеру посадочного места для основания профиля в металлоконструкции, В этом случае кромка уса, имея массу намного меньшую, чем масса основания уплотнителя вместе с прилегающей к нему

5 массой боковой стенки уплотнителя, а также имея возможность свободно располагаться в пространстве, не сжимается во внутреннем своем объеме при монтаже резинового профиля в несколько меньшее по продоль0 ному размеру посадочное место, т. е. при монтаже длинномерного уплотнителя типа ус первоначальный размер периметра по кромке уса сохраняется и верхняя часть боковой стенки уса, теряя устойчивость фор5 мы, гофрами сходится к нижней ее части. Длинномерный уплотнитель, находящийся на орбите в застеклованном состоянии, в процессе спуска самолета на землю переходит из твердого состояния в упругое, из-за

0 разницы поведения сформированных при нормальной температуре напряженных (горб гофра) и ненапряженных (впадина гофра) участков кромки уса; вновь возникающих температурных напряжений в

5 результате неоднородного прогрева разно- толщинного сечения профиля и массивных элементов крепления основания уплотнителя к металлоконструкции. Кромка уса неустойчива по форме сечения и при

0 некотором избыточном давлении происходит выворачивание уса.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства в широком диапазоне термических и

5 аэродинамических нагрузок.

Указанная цель достигается тем, что устройство для герметизации люка летательного аппарата, содержащее уплотнитель, имеющий основание и гибкую рабочую часть в виде наклоненной стенки, кромка

которой контактирует с крышкой люка, и элементы для крепления уплотнителя на окантовке люка, снабжено фиксирующим тонкостенным элементом V-образного профиля, одна из полок которого закреплена на окантовке люка, и в него вставлен уплотнитель, выполненный со стенкой, наклоненной к основанию под тупым углом в недеформированном состоянии, при этом кромка стенки в рабочем состоянии загнута по цилиндрической поверхности в сторону основания и выполнена с утолщением на конце в виде головки с равными по массе частями стенки, расположенными по обе стороны относительно линии контакта кромки с крышкой люка.

На фиг. 1 показано устройство после закрытия крышки люка и пунктиром показано размещение уплотнителя до закрытия крышки люка: на фиг. 2 - поперечное сече- ние уплотнителя до его постановки на окантовку люка.

На окантовке 1 люка орбитального самолета установлен фиксирующий элемент 2 V-рбразного профиля в тонкостенном ис- полнении. Во внутрь фиксирующего элемента 2 вставлен уплотнитель 3, выполненный из резины на основе силоксанового каучука марки СКТФВ-803 Уплотнитель 3 имеет основание 4, боковую стенку 5, со- ставляющую тупой угол с основанием 4 до установки уплотнителя 3 на окантовку 1 люка, загнутую к основанию 4 кромки 6 боковой стенки 5 цилиндрической формы с утолщением в виде головки 7 Фиксирую- щий элемент 2 в рабочем состоянии уплотнителя 3 загибает боковую стенку 5 в сторону основания 4. Основание 4 уплотнителя 3 поджато листовой накладкой 8 из металла, а кромка 6 стенки 5 - крышкой 9 люка (в рассматриваемом примере люк закрывается изнутри). На фиг. 1 также показана линия а-а, разделяющая гибкую стенку 5 уплотнителя 3 на две равные по массе части, границы которых проходят по линиям б-б и в-в.

Устройство работает следующим образом.

При поджатии уплотнителя 3 контактное напряжение передается от поверхности кромки 6 через гибкую часть боковой стенки 5 к основанию 4. Контактное напряжение и ширина контактной линии зависят от величины поджатия уплотнителя 3 по высоте се

чения и определяются его упругими свойствами. Контактное напряжение, суммируясь с напряжением сжатия, возникающим при установке уплотнителя 3 в фиксирующий элемент 2 V-образного профиля, позволяет повысить герметизирующее давление. Гибкая часть уплотнителя 3 достаточно тонка и сила, необходимая для ее изгиба, незначительна, в том числе и при минусовых температурах.

При спуске орбитального самолета на землю избыточное давление действует с внешней стороны уплотнителя 3 (фиг. 1, стрелка А). При этом гибкая часть боковой стенки 5,изгибаясь в направлении действия давления, поддерживает контактное напряжение между кромкой 6 и крышкой 9 люка При подъеме орбитального самолета избыточное давление действует с внутренней стороны уплотнителя 3 (фиг. 1, стрелка Б). При этом контактное напряжение поддерживается за счет поджима плотной головки 7 к поверхности крышки 9 люка.

. При резком изменении температуры уплотнителя 3 плотная головка 7 будет поддерживать форму его тонкой части, а равенство весовых характеристик (масс) частей боковой стенки 5, расположенных по обе стороны относительно линии контакта а-а кромки 6 с крышкой 9 люка, способствует равномерному распределению термических напряжений по длине уплотнителя 3. Формула изобретения Устройство для герметизации .люка летательного аппарата, содержащее уплотнитель, имеющий основание и гибкую рабочую часть, включающую наклоненную стенку, контактирующую своей кромкой с крышкой люка, и элементы крепления уплотнителя на окантовке люка, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, оно снабжено фиксирующим тонкостенным элементом V-образного профиля, одна из полок которого закреплена на окантовке люка и в него вставлен уплотнитель, стенка которого наклонена к основанию под тупым углом в недеформированном состоянии, при этом кромка стенки в рабочем состоянии загнута по цилиндрической поверхности в сторону оснсвания и выполнена с утолщением на конце в виде головки, а стенка разделена на равные по массе части, расположенные по обе стороны относительно линии контакта кромки с крышкой люка.

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано для герметизации люков орбитального самолета Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. Устройство содержит фиксирующий тонкостенный элемент 2 V-образного профиля, одна из полок которого закреплена на окантовке 1 люка, и в него вставлен уплотнитель 3, выполненный со стенкой 5. наклоненной к основанию под тупым углом в недеформированном состоянии, при этом кромка стенки 5 в рабочем состоянии загнута по цилиндрической поверхности в сторону основания 4 и выполнена с утолщением на конце в виде головки 7, а вся стенка 5 имеет равные по массе части, расположенные по обе стороны относительно линии контакта кромки с крышкой /пока. 2 ил. Ц (Л с I О О Фиг.1

б1 Фиг2