УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ САМОЛЕТОМ Советский патент 1928 года по МПК B64C13/04 

Применяемые до сих пор в самолетах колонки или рычаги для управления высотой и креном и ножные педали для управления поворотами, соединяются с передаточными механизмами, состоящими в некоторых случаях только из тросов, в других случаях частью из тросов, частью из жестких штанг, и соответственно этому управляющие механизмы размещаются каждое отдельно, в удобных местах фюзеляжа. Это повело к тому, что почти каждый тип самолета обладает особой, специально для него приспособленной, системой управления.

Предлагаемое изобретение имеет своей задачей соединить все управляющие приборы, обслуживаемые лично летчиком, в одну самостоятельную компактную группу, изготовляемую в массовом производстве независимо от типа самолета, и в которой приборы, управляющие рулями высоты - рулями направления и элеронами, - устанавливаются на одной общей раме.

Эта задача практически осуществима, так как приборы для ручного управления могут быть рассчитаны по средним данным, вследствие того, что даже у больших самолетов требующаяся от летчика затрата физической силы не может превосходить некоторого предела. Применение однообразной управляющей группы имеет также и то преимущество, что летчик не принужден переучиваться при каждом новом самолете, а следовательно, увеличивается и надежность при полете.

На чертеже показаны варианты форм осуществления предлагаемого устройства для управления самолетом, при чем фиг. 1-3 изображают в трех главных проекциях устройство для управления посредством колонки, фиг. 4 - головку колонки в увеличенном масштабе (вид сзади и в поперечном разрезе), фиг. 5 изображает продольный и поперечный разрезы сцепной муфты в увеличенном масштабе, фиг. 6 - схематический вид сверху на двойное управляющее устройство при расположении сидений одно за другим, фиг. 7, 8 показывают рычажное управление (вид сбоку и в плане), фиг. 9 изображает в увеличенном масштабе одну из деталей (передний и боковой вид), фиг. 10, 11 - сдвоенное управление в боковом виде и в плане и фиг. 12 - одну из деталей, в увеличенном масштабе, в двух видах.

Непосредственно обслуживаемая летчиком колонка 1 для управления высотой и креном и педальные рычаги 2, 2¹ для управления поворотами укреплены в одной общей замкнутой раме 3, которая вместе с упомянутыми управляющими органами может быть вделана в аэроплан в качестве самостоятельной единицы. Лучше всего выбрать раму заранее такой большой величины, чтобы на ней можно было поместить сдвоенное управление, как это можно видеть на фиг. 1 и 2. Колонка 1 и ножные рычаги 2, 2¹, а также те части их, которые предназначены для передачи силы и для присоединения к помещенному в самолете переставляющему механизму, устроены так, что могут работать с переставляющим механизмом, составленным из стержней, например, из трубок, представляющих собою прочные и компактные передаточные и приводные органы для совместной работы с замкнутой системой органов управления.

Колонка 1 снабжена внизу жестко прикрепленным к ней валом 4, на концах которого имеются наклоненные вперед кривошипы 5 с цапфами 6, 6¹, образующими поворотную ось и установленными в подшипниках, имеющихся в раме 3. Между этими цапфами расположен свободный конец приводного рычага 7, имеющегося внизу управляющей колонки и приводимого в движение от ручного штурвала 10 посредством двух тяг 8 и расположенного в головке колонки зубчатого сцепления 9 (см. фиг. 4). Благодаря устройству внизу колонки кривошипов, избегается ослабление поворотной оси, дающее себя чувствовать в обычных конструкциях в связи с размещением частей, приводящих в движение элероны.

Цапфа 6¹ поворотной оси имеет опоры в двух пунктах рамы и снабжена одноплечим рычагом 11, служащим для присоединения не показанной на чертеже жесткой штанги, посредством которой управление действует на руль высоты. Движения приводного рычага 7 передаются посредством штанги 12 и особого рычага промежуточному валу 13, расположенному предпочтительно в подшипниках, прикрепленных с нижней стороны рамы 3. Если применено сдвоенное управление (при расположении сидений рядом) или если рама 3 сделана с запасом на двойное управление, то расположенный дальше второй промежуточный вал 13¹ служит для прикрепления штанг, управляющих боковым креном, и в этом случае штанга 12 соединяется с валом 13¹ посредством двуплечего рычага 14, штанги 15 и одного одноплечего рычага.

Передаточные рычаги 16, 16¹, приводимые в движение ножными педалями 2, 2¹ также расположены непосредственно рядом друг с другом. В изображенном на чертеже примере такое расположение делается возможным вследствие того, что ось, поддерживающая рычаги 2 и 16, опирается на раму 3 в двух местах и в то же время служит опорой для полого вала 18, поддерживающего два другие рычага 2¹, 16¹. Для достижения надежности и однообразия является необходимым опереть полый вал 18 на оси 17 также и по другую сторону педали 2, что осуществляется обходным валом 19, укрепленным на двух кривошипах. Подножки педалей 20 связаны с рычагами 2 посредством перестанавливающихся соединений, для того, чтобы можно было изменять их положение в зависимости от длины ног летчика (фиг. 3).

Движение рычагов 16, 16¹ передается посредством штанг и вторых рычагов промежуточному валу 21, подшипники которого укреплены на нижней стороне рамы 3 в вертикальной плоскости, проходящей через поворотную ось 6, 6¹. На валу 21 укреплен рычаг 22, служащий для присоединения системы тяг, управляющих рулем поворота.

Возможно поместить сбоку второй комплект управляющих органов, чтобы получить сдвоенное управление. С этой целью раме 3 заранее придается достаточно большая величина и она снабжается запасными опорами (подшипниками) для добавочного второго комплекта приборов, при чем подшипники главного комплекта 6², 17² так располагаются на стороне добавочного комплекта, чтобы они могли быть использованы для приборов добавочного комплекта (фиг. 2).

В этом случае, для установки второй управительной колонки 1¹, снимают кривошип 5 и цапфу 6 и удлиняют вал 4, надставляя к нему посредством фланца добавочный вал 4¹, к которому прикреплена вторая колонка 1¹. Второй конец вала 4¹ вставляют обычным способом в подшипник на отдаленном конце рамы. Приводной рычаг 7¹ соединяют посредством жесткой штанги 23 с двуплечим рычагом 14.

Для получения сдвоенного педального управления подшипник 17² переносят со средней части рамы на отдаленную часть рамы, удлиняют ось 17, присоединяя к ней ось 17¹, снабженную одной педалью, а к подшипнику кривошипа 19² присоединяют полый вал 19¹, к которому прикреплена вторая педаль. Сам по себе известный принцип раз′единяемости второй пары педалей от первой осуществляется в данном изобретении тем, что между вставленными друг в друга валами второй пары помещается сцепная муфта, сделанная в виде общеизвестной простой сдвигающейся по направлению оси муфты с захватками, приводимой в действие рычагом 24, показано на фиг. 5.

На фиг. 6 показан случай, когда приборы двойного управления расположены друг за другом. Здесь все приборы могут быть помещены на одной замкнутой раме или же на двух отдельных рамах. Цыфрой 25 обозначена тяга для руля высоты, 26 - система тяг, ведущих к рулю направления, 13 - промежуточная ось для управления поперечным креном. Выключение второго комплекта приборов производится рамой 27, передвигающейся по направлению нарисованной двойной стрелки. Рама эта при помощи аксиально движущихся сцепных органов раз′единяет управляющие приборы от присоединенных к различным штангам 25, 26, 13 передаточных рычагов или же вновь сцепляет эти части.

Фиг. 7 изображает рычажное управление, выполненное согласно изобретению. Управляющая ручка 28 соединена посредством коленчатого рычага только одной жесткой штангой 28¹ с одноштанговым механизмом 25, переставляющим руль высоты. Поворотная ось 29 при помощи одноплечего рычага 30 передает движения, управляющие элеронами. На раме 31, поддерживающей поворотную ось 29, установлены также и ножные педали 32, движения которых передаются двухштанговой системой 33, преимущественно, одноштанговому перестанавливающему механизму.

В том случае, когда применяется сдвоенное управление при сидениях, расположенных друг за другом (фиг. 10-12), рекомендуется применять, как уже было упомянуто при описании фиг. 6, вместо одной замкнутой рамы 34 две отдельные рамы 31. Частичное раз′единение или отключение одного из управляющих комплектов может производиться рычагом 24¹, передвигающим муфту 35 по поворотной оси 29¹. Одно из плечей рычага 24¹ служит для сцепления или расцепления педалей 31¹, относящихся ко второму комплекту, с которыми может быть соединен включенный в штанги 33 промежуточный рычаг. Главный управляющий рычаг выключается отдельно при помощи не показанного на чертеже рычага с захватками (шипцами).

1. Устройство для управления самолетом, характеризующееся тем, что сами по себе известные приборы для действия рулями высоты, направления и элеронами образуют группу, изготовленную независимо от самолета и установленную на общей для нее с′емной раме 3 (фиг. 1-3), для чего: а) в подшипниках упомянутой рамы установлены цапфы 6, 6¹ колен 5, поддерживающих вал 4, несущий колонку 1 со штурвалом 10, из каковых цапф цапфа 6¹ несет рычаг 11, соединенный передачею с рулем высоты, и, кроме того, в раме укреплена ось 13 двуплечего рычага 14, соединенного штангою 12 с укрепленным на шарнире внизу колонки 1 рычагом 7, служащим для управления элеронами и связанным для этого штангами 8 с зубчатой передачей 9 (фиг. 4) штурвала 10, б) в подшипниках той же рамы 3 установлена ось 17, на которую надета полая ось 18, каковые оси соответственно несут на себе ножные педали 2, 2¹ и помещенные рядом рычаги 16, 16¹, связанные передачею с укрепленным в поперечинах рамы промежуточным валом 21, расположенным приблизительно в вертикальной плоскости, проходящей через ось цапф 6-6¹, и имеющим рычаг, связанный передачею с рулем направления, при чем для более надежной опоры полой оси 18 на конце оси 17 установлен добавочный подшипник 19², связанный стержнем 19 с полою осью 18.

2. Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 устройства для управления самолетом, отличающаяся тем, что, в случае применения рычажного управления вместо штурвального, в подшипниках основной рамы 31 помещается вал 29 (фиг. 7-9) с ручным рычагом 28, соединенный с механизмами, перестанавливающими руль высоты и элероны, тягою 28¹ и рычагом 30, тогда как ножные педали 32 соединяются с приборами, перестанавливающими руль направления, посредством двух штанг 33.

3. Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 устройства для управления самолетом, отличающаяся тем, что, для получения сдвоенного управления при помощи установки второго комплекта приборов, рама 3 (фиг. 1-3) соответственно увеличена, а подшипники 6² и 17² перенесены на крайнюю планку этой рамы и, кроме того, вал 4 снабжен фланцем для присоединения добавочного вала 4¹ с колонкою 1¹, рычаг 7¹ которой соединен штангою 23 с рычагом 14 вала 13, оси же 17 и 18 снабжены соответствующими добавочными осями 17¹ и 19′, соединенными с осями основного комплекта сцепной муфтой (фиг. 5) обычного устройства.