ПОЛ ВОЗДУШНОГО СУДНА, ПРИМЕНЕНИЕ ТАКОГО ПОЛА И УЧАСТОК ВОЗДУШНОГО СУДНА, СНАБЖЕННЫЙ ТАКИМ ПОЛОМ

Предлагаемое изобретение относится к полу воздушного судна, предназначенному для выдерживания достаточно больших механических нагрузок. Говоря более конкретно, предлагаемое изобретение относится к полу воздушного судна, который способен воспринимать значительные поперечные усилия, воздействию которых этот пол может подвергаться. В данном случае под выражением "поперечные усилия" следует понимать усилия, ориентированные в поперечном направлении по отношению к продольной оси воздушного судна, снабженного таким полом. Предлагаемое изобретение находит применение, в частности, при изготовлении воздушных судов, предназначенных для транспортировки различных грузов, причем эти перевозимые грузы закрепляются на полу воздушного судна.

В области перевозки грузов воздушным транспортом известно использование специальных воздушных судов, в которых внутренний объем фюзеляжа специфическим образом приспособлен для размещения в нем крупногабаритных грузов. Эти грузы закрепляются на полу воздушного судна таким образом, чтобы они надежно удерживались на своем месте при воздействии любых возможных усилий, которым могут подвергаться эти грузы. Говоря более конкретно, упомянутые грузы, обычно размещенные в контейнерах, располагаются на полу и закрепляются на этом полу при помощи элементов конструкции, проходящих в поперечном направлении по отношению к рельсам, закрепленным на полу. Упомянутые контейнеры удерживаются в состоянии упора в эти элементы конструкции, которые блокируют всякое движение этих контейнеров в поперечном направлении. В том случае когда контейнеры подвергаются воздействию поперечного движения, соответствующие усилия передаются к полу посредством элементов конструкции. Таким образом, пол воздушного судна должен быть способным воспринимать совокупность поперечных усилий, воздействию которых он может подвергаться. Для этого рельсы, закрепленные на полу и проходящие параллельно продольной оси воздушного судна, устанавливаются неподвижно зафиксированными на первичной несущей конструкции этого воздушного судна. Здесь под термином "поперечные усилия" или "боковые усилия" следует понимать горизонтальные усилия, ориентированные перпендикулярно по отношению к продольной оси данного воздушного судна.

Однако на уровне тех зон воздушного судна, которые снабжены опорами шасси этого воздушного судна, первичная несущая конструкция воздушного судна оказывается слишком сильно удаленной от рельсов пола для того, чтобы упомянутые рельсы могли быть непосредственно закреплены на упомянутой первичной несущей конструкции. Для устранения этой проблемы известно использование вертикально расположенных рычагов, связывающих упомянутые рельсы с первичной несущей конструкцией воздушного судна. Таким образом, в зонах воздушного судна, снабженных отсеками, предназначенными для размещения шасси в его убранном положении, пол представляет собой пол, шарнирно закрепленный на упомянутых рычагах.

Такой шарнирно присоединенный пол не способен воспринимать поперечные усилия, воздействию которых он может подвергаться. Также известен вариант крепления внешних рельсов, то есть рельсов, примыкающих к боковой стенке фюзеляжа воздушного судна, к этой боковой стенке фюзеляжа посредством системы металлических конструкций. Таким образом, эти металлические конструкции связывают упомянутые внешние рельсы с первичной боковой несущей конструкцией воздушного судна, обеспечивая возможность удержания в боковом направлении пола.

Недостаток таких металлических конструкций, или так называемых противоударных конструкций, состоит в том, что их наличие приводит к увеличению общей массы воздушного судна. При этом в случае воздушного судна больших размеров, длина фюзеляжа которого может достигать нескольких десятков метров, количество упомянутых противоударных металлических конструкций, необходимых для бокового удержания пола, может заметным образом увеличивать общую массу этого воздушного судна.

Таким образом, в данном изобретении делается попытка предложить конструкцию пола воздушного судна, который имеет возможность воспринимать поперечные усилия, воздействию которых он может подвергаться, и не обладает недостатками, присущими существующему уровню техники в данной области. Также в данном изобретении делается попытка реализовать такой пол, специфическим образом адаптированный для участка воздушного судна, содержащего отсеки, предназначенные для размещения основных стоек шасси.

Для этого в соответствии с предлагаемым изобретением направляют поперечные усилия по пути, отличному от пути, известного из существующего уровня техники. При этом путь, по которому поперечные усилия передаются от пола, в соответствии с предлагаемым изобретением требует участия панелей пола. При этом панели пола представляют собой конструкции пола, располагающиеся между продольными технологическими рельсами этого пола таким образом, чтобы сформировать плоскую поверхность. Пол в соответствии с предлагаемым изобретением снабжен центральными рельсами, жестко закрепленными на неподвижной несущей конструкции воздушного судна, и боковыми рельсами, закрепленными на несущей конструкции воздушного судна только посредством вертикальных рычагов. Таким образом, упомянутые боковые рельсы не способны воспринимать поперечные усилия. Эти боковые рельсы располагаются в продольном направлении по обе стороны от упомянутых центральных рельсов. Панели пола располагаются между каждой парой смежных между собой рельсов, а именно между двумя боковыми рельсами, или между двумя центральными рельсами, или же между одним боковым рельсом и одним центральным рельсом. В том случае когда пол в соответствии с предлагаемым изобретением подвергается воздействию поперечных усилий, эти усилия передаются последовательно в направлении жестко закрепленной точки, образованной неподвижно зафиксированными центральными рельсами, посредством панелей пола, причем эти центральные рельсы имеют возможность воспринимать поперечные усилия. Таким образом, поперечные усилия воспринимаются непосредственно центральными рельсами, жестко закрепленными на неподвижной несущей конструкции воздушного судна. Эта неподвижная несущая конструкция образована, например, траверсами, установленными поперечно по отношению к продольным рельсам пола. В соответствии со специфическим примером реализации предлагаемого изобретения центральные рельсы жестко закреплены на этих поперечных траверсах посредством сквозных устройств крепления. Например, такое устройство крепления проходит сквозь траверсу и сквозь центральный рельс, который должен быть закреплен на этой траверсе. Для того чтобы иметь возможность разместить соответствующим образом установку центральных рельсов на упомянутых траверсах, существует возможность выполнить удлиненные отверстия на этих траверсах. Эти удлиненные отверстия проходят параллельно центральным рельсам. Таким образом, существует возможность регулировать в продольном направлении установку этих рельсов на траверсах так, чтобы избежать затруднений при монтаже.

Таким образом, объектом предлагаемого изобретения является пол воздушного судна, содержащий, по меньшей мере, один центральный рельс, неподвижно закрепленный на жесткой несущей конструкции воздушного судна, по меньшей мере, два боковых рельса, расположенных по обе стороны от этого центрального рельса, причем каждый такой боковой рельс связан в вертикальном направлении с несущей конструкцией воздушного судна при помощи вертикального рычага и оказывается свободным в поперечном направлении, причем эти рельсы располагаются параллельно друг другу и панели пола, причем каждая панель пола располагается между двумя смежными между собой рельсами таким образом, чтобы поперечные усилия, воздействию которых подвергаются боковые рельсы, передавались при помощи панелей пола до центрального рельса, на уровне которого упомянутые усилия воспринимаются.

В соответствии с различными примерами реализации пола воздушного судна по данному изобретению имеется возможность предусмотреть наличие всех или части следующих дополнительных характеристик:

- центральный рельс устанавливается неподвижно закрепленным на, по меньшей мере, одной траверсе, расположенной поперечно по отношению к упомянутому рельсу;

- упомянутая траверса снабжена в зоне расположения области крепления центрального рельса, по меньшей мере, одним удлиненным отверстием крепления, взаимодействующим с круглым отверстием крепления, выполненным на центральном рельсе, таким образом, чтобы обеспечить возможность регулирования в продольном направлении положения крепления этого центрального рельса к траверсе;

- упомянутая траверса снабжена в зоне расположения области крепления центрального рельса, по меньшей мере, одной группой, состоящей из шести удлиненных отверстий крепления, каждое из которых взаимодействует с круглым отверстием крепления, входящим в группу, состоящую из шести отверстий крепления и выполненную на центральном рельсе.

Предлагаемое изобретение также относится к использованию пола воздушного судна в соответствии с этим изобретением на уровне участка воздушного судна, содержащего два отсека, предназначенных для размещения основных стоек шасси. В соответствии с предлагаемым изобретением имеется возможность использовать этот пол таким образом, чтобы боковые рельсы проходили с каждой стороны вдоль верхних частей отсеков, предназначенных для размещения основных стоек шасси воздушного судна, причем вертикальные рычаги связывают упомянутые боковые рельсы с верхними частями отсеков, предназначенных для размещения основных стоек шасси. При этом центральные рельсы проходят вдоль жесткой центральной несущей конструкции воздушного судна, обрамленной в продольном направлении двумя верхними частями отсеков, предназначенных для размещения основных стоек шасси.

Предлагаемое изобретение также относится к участку воздушного судна, содержащему два отсека, предназначенных для размещения основных стоек шасси, и пол в соответствии с этим изобретением, в котором этот пол содержит множество центральных рельсов и множество боковых рельсов, располагающихся по обе стороны от упомянутых центральных рельсов и проходящих параллельно оси данного воздушного судна.

В соответствии с различными примерами реализации участка воздушного судна по данному изобретению имеется возможность предусмотреть наличие всех или части следующих дополнительных характеристик:

- боковые рельсы проходят вдоль верхней части отсеков, предназначенных для размещения основных стоек шасси, причем упомянутые вертикальные рычаги связывают боковые рельсы с этими верхними частями отсеков, предназначенных для размещения основных стоек шасси;

- отсеки, предназначенные для размещения основных стоек шасси, охватывают некоторую центральную зону, вдоль которой проходят центральные рельсы;

- участок воздушного судна содержит множество траверс, проходящих в поперечном направлении в этой центральной зоне, причем противоположные концы каждой траверсы закреплены на располагающихся друг против друга верхних частях отсеков, предназначенных для размещения основных стоек шасси.

Предлагаемое изобретение будет более понято из приведенного ниже описания не являющихся ограничительными примеров его реализации со ссылками на приложенные чертежи, среди которых:

- фиг.1 представляет собой частичный схематический вид участка воздушного судна на уровне отсеков, предназначенных для размещения основных стоек шасси, снабженного полом в соответствии с предлагаемым изобретением;

- фиг.2А и 2В представляют собой частичные увеличенные схематические виды некоторых частей пола, показанного на фиг.1;

- фиг.3А и 3В представляют собой схематические виды в поперечном разрезе и сверху пола в соответствии с предлагаемым изобретением на уровне расположения одного центрального рельса;

- фиг.4А и 4В представляют собой схематические виды в поперечном разрезе и в продольном разрезе пола в соответствии с предлагаемым изобретением на уровне расположения одного бокового рельса;

- фиг.5 представляет собой схематический вид в продольном разрезе пола в соответствии с предлагаемым изобретением на уровне наиболее наружного бокового рельса.

На фиг.1 частично и схематически представлен участок 1 воздушного судна на уровне двух отсеков 3, предназначенных для размещения основных стоек шасси. Эти отсеки 3 используются для размещения основных стоек шасси воздушного судна в их убранном положении, то есть в том случае, когда воздушное судно находится в полете. Каждый из этих отсеков 3, предназначенных для размещения основных стоек шасси в убранном положении, снабжен верхней частью 4 отсека, вдоль которой проходят боковые рельсы 5. Эти боковые рельсы 5 принадлежат конструкции пола 2 упомянутого участка 1 воздушного судна.

Оба этих отсека 3, предназначенные для размещения основных стоек шасси, отделены друг от друга грузовым отсеком 6. Этот грузовой отсек 6 ограничивает некоторый нижний объем, расположенный под полом 2, который также может быть использован для перевозки грузов. В этом случае, например, грузовой отсек 6 может быть загружен контейнерами. Центральная зона 7, располагающаяся над грузовым отсеком 6, содержит центральные рельсы 8, проходящие параллельно боковым рельсам 5. В примере реализации, представленном на фиг.1, участок 1 воздушного судна снабжен пятью центральными рельсами 8, причем эти центральные рельсы 8 обрамляются справа и слева соответственно четырьмя боковыми рельсами 5.

В общем случае пол 2 содержит множество боковых рельсов 5 и множество центральных рельсов 8, связанных, непосредственно или косвенно, с первичной несущей конструкцией участка 1 воздушного судна, а также множество панелей 18 пола (см. фигуры 3А, 4А). Эти панели 18 пола вставлены между каждой парой смежных между собой рельсов таким образом, чтобы сформировать плоскую поверхность, которая предназначена для размещения на ней перевозимых грузов. Таким образом, каждая панель 18 пола связана при помощи первого продольного выступа с некоторым участком первого рельса и связана при помощи второго продольного выступа параллельного упомянутому первому продольному выступу с некоторым участком второго рельса, смежного с этим первым рельсом. Здесь под выражением "продольный выступ" следует понимать сторону панели 18 пола, проходящую параллельно упомянутым рельсам. При этом между двумя смежными рельсами расположено множество размещенных друг за другом панелей 18 пола, параллельных продольной оси этих рельсов. Также имеется возможность предусмотреть использование средств крепления, предназначенных для соединения каждой панели 18 пола с расположенными спереди и позади нее другими панелями 18 этого пола.

Как об этом более подробно будет сказано в последующем изложении, боковые рельсы 5 устанавливаются на верхних частях 4 соответствующих отсеков 3, предназначенных для размещения основных стоек шасси, тогда как центральные рельсы 8 устанавливаются на траверсах 9, проходящих в поперечном направлении по отношению к рельсам 5 и 8 и параллельных друг другу. Каждый конец 10 и 11 этих траверс 9 жестко закрепляется на верхней части 4 одного из располагающихся друг против друга отсеков 3, предназначенных для размещения основных стоек шасси. Эти траверсы 9 оказываются неподвижно зафиксированными по отношению к верхней части 4 отсеков 3, предназначенных для размещения основных стоек шасси, и образуют жесткий центральный мост.

Каждый центральный рельс 8 жестко закрепляется на нескольких последовательно расположенных траверсах 9. Например, как это показано на фигурах 2А и 2В, центральные рельсы 8 частично врезаны на некоторую высоту Н в траверсы 9. В данном случае под высотой Н следует понимать размерный параметр траверс 9, проходящий в вертикальном направлении по отношению к верхней части 4 отсеков 3, предназначенных для размещения основных стоек шасси. Центральные рельсы 8 удерживаются врезанными в траверсы 9 при помощи устройств крепления (не показанных на упомянутых фигурах 2А и 2В) таким образом, чтобы эти центральные рельсы 8 были неподвижно зафиксированы в заданном положении по отношению к несущей конструкции воздушного судна. При этом упомянутые центральные рельсы 8 удерживаются неподвижно зафиксированными на несущей конструкции участка 1 данного воздушного судна посредством траверс 9, которые сами в свою очередь неподвижно закреплены на этой несущей конструкции.

Как это схематически представлено на фигурах 3А и 3В, центральный рельс 8 неподвижно закреплен на траверсе 9 посредством некоторого устройства крепления. Это устройство крепления, показанное на фигурах 3А и 3В, содержит винты 12, проходящие сквозь пазы, выполненные соответственно на рельсе 8 и на траверсе 9. Предпочтительным образом паз, выполненный на траверсе 9, совпадает с пазом, выполненным на центральном рельсе 8. Таким образом, каждый винт 12 проходит сквозь паз, выполненный на траверсе 9, и сквозь паз, выполненный на центральном рельсе 8.

В соответствии со специфическим примером реализации, схематически представленным на фиг.3В, центральный рельс 8 закреплен на траверсе 9 при помощи шести крепежных винтов 12. Отверстия 13 сгруппированы в виде групп или специфических совокупностей, состоящих из шести отверстий, выполненных на центральном рельсе 8. При этом отверстия 13 одной группы располагаются в двух рядах по три отверстия 13, расположенных на одной линии, причем упомянутые ряды этих отверстий располагаются параллельно друг другу и перпендикулярно по отношению к продольной оси центрального рельса 8. Кроме того, отверстия 14 траверсы 9 также сгруппированы в виде групп, состоящих из шести отверстий. Шесть отверстий 14 одной и той же группы располагаются в двух рядах по три отверстия 14, располагающихся на одной линии, причем упомянутые ряды этих отверстий располагаются параллельно друг другу и перпендикулярно по отношению к продольной оси центрального рельса 8, то есть параллельно продольной оси траверсы 9.

Отверстия 13, выполненные на центральном рельсе 8, являются круглыми и цилиндрическими, тогда как отверстия 14, выполненные на траверсе 9, являются удлиненными. Говоря более конкретно, длина овала этих удлиненных отверстий 14 располагается параллельно продольной оси центрального рельса 8. В данном случае под длиной овала удлиненного отверстия 14 следует понимать наибольший диаметр этого удлиненного отверстия 14. Такая ориентация этих удлиненных отверстий 14 по отношению к центральному рельсу 8 позволяет отрегулировать в продольном направлении положение крепления этого рельса 8 на траверсе 9. Предпочтительным образом каждое отверстие 14 крепления, выполненное на траверсе 9 и совпадающее с отверстием 13 крепления, выполненным на центральном рельсе 8, представляет собой удлиненное отверстие, располагающееся параллельно оси соответствующего центрального рельса 8. Таким образом, поскольку каждый центральный рельс 8 закрепляется на множестве последовательно расположенных траверс 9, в результате использования в данном случае удлиненных отверстий 14 допускается некоторый зазор в соединении между центральным рельсом 8 и каждой из траверс 9 в процессе установки винтов крепления 12 в крепежные отверстия 13 и 14, что позволяет вводить все эти винты 12 в упомянутые отверстия 13 и 14 без всяких затруднений. После того как все крепежные винты 12 установлены в отверстия 13 и 14, обеспечивают жестко зафиксированное соединение между центральным рельсом 8 и траверсами 9 путем стягивания этих винтов 12, например, при помощи гаек.

Один из недостатков использования таких удлиненных отверстий 14 состоит в том, что эти удлиненные отверстия 14 способны пропускать усилия, ориентированные в направлении, перпендикулярном высоте этих удлиненных отверстий 14. В данном случае под высотой отверстия следует понимать размерный параметр удлиненного отверстия 14, ориентированный по высоте Н траверсы 9. При этом удлиненные отверстия 14 могут подвергаться механическим напряжениям, превышающим те механические напряжения, которые может выдержать материал, из которого изготовлена траверса 9. Однако вопреки ожиданиям тестовые испытания, которые были выполнены для оценки механической прочности присоединения центрального рельса 8 к траверсе 9 в том случае, когда это соединение подвергается воздействию усилий поперечного направления, показали, что эти удлиненные отверстия 14 способны противостоять механическим напряжениям, порождаемым такими усилиями, и работать вполне удовлетворительным образом в части восприятия этих ориентированных в поперечном направлении усилий.

Например, тестовое испытание было выполнено с использованием центрального рельса, имеющего толщину 2,2 мм, причем круглые отверстия, выполненные в этом рельсе, имели диаметр 5 мм, и с использованием траверсы, имеющей толщину 4 мм, причем удлиненные отверстия, выполненные в этой траверсе, имели размеры 5,6 мм на 10,6 мм. В данном случае под толщиной следует понимать размерный параметр, ориентированный в вертикальном направлении и перпендикулярно по отношению к продольной оси рассматриваемого элемента. Расстояние между двумя смежными отверстиями, выполненными на траверсе или на центральном рельсе, составляет 24 мм. Наименьшее расстояние между отверстием и краевым выступом траверсы или рельса, снабженным упомянутым отверстием, составляет 12 мм.

При этом поперечные усилия были приложены к системе, образованной центральным рельсом и траверсой и представляющей характеристики, описанные в предшествующем изложении. В упомянутых тестовых испытаниях эти поперечные усилия прикладывались при помощи гидравлической машины, управляемой посредством электронного управляющего устройства.

Результаты, полученные в этих тестовых испытаниях, показывают, что описанная в предшествующем изложении система, образованная центральным рельсом и траверсой, может успешно противостоять воздействию поперечных усилий, имеющих величину порядка 28 кН, тогда как максимальная величина поперечных усилий, воздействию которых могут подвергаться рельсы пола на рассматриваемом участке воздушного судна, составляет примерно 16 кН.

Таким образом, центральные рельсы 8 устанавливаются неподвижно зафиксированными на первичной несущей конструкции участка воздушного судна при помощи траверс 9, не допускающих какого-либо отклонения центральных рельсов 8. Эти центральные рельсы 8 способны воспринимать как поперечные усилия, так и вертикальные и продольные усилия. Здесь под вертикальными усилиями следует понимать усилия, ориентированные перпендикулярно к поверхности верхней части 4 отсека, предназначенного для размещения основных стоек шасси, и под продольными усилиями следует понимать усилия, ориентированные параллельно продольной оси рельсов 8.

И наоборот, как это схематически представлено на фигурах 4А и 4В, боковые рельсы 5 не устанавливаются неподвижно закрепленными на первичной несущей конструкции участка воздушного судна. Действительно, эти боковые рельсы 5 слишком сильно удалены от поверхности верхней части 4 отсеков 3, предназначенных для размещения основных стоек шасси, для того чтобы иметь возможность быть непосредственно закрепленными на ней. Таким образом, каждый боковой рельс 5, то есть рельс, проходящий вдоль отсеков 3, предназначенных для размещения основных стоек шасси, связан с верхней частью 4 этих отсеков 3 посредством вертикально расположенных рычагов 15, на которых этот рельс шарнирно закреплен. Каждый вертикальный рычаг 15 имеет верхний конец 16, закрепленный на боковом рельсе 5, и нижний конец 17, закрепленный на верхней части 4 отсека 3, предназначенного для размещения основных стоек шасси, над которым данный боковой рельс 5 проходит. Эти рычаги 15 способны воспринимать вертикальные усилия, но не способны воспринимать усилия поперечного или продольного направления.

Также в соответствии с предлагаемым изобретением, в том случае когда пол 2 подвергается воздействию поперечных усилий со стороны бокового рельса 5, эти усилия последовательно передаются от первого бокового рельса 5 в направлении смежных боковых рельсов посредством панелей 18 пола, располагающихся между каждой парой этих смежных рельсов, в сторону жесткой точки, образованной центральными рельсами 8. Поперечные усилия, передаваемые таким образом к центральным рельсам 8, воспринимаются на уровне этих центральных рельсов 8, которые, как об этом уже было сказано в предшествующем изложении, способны воспринимать такие усилия.

В соответствии со специфическим примером реализации, схематически представленным на фиг.5, имеется возможность связать наружный рельс 19 с верхней частью 4 отсека 3, предназначенного для размещения основных стоек шасси, посредством специфической металлической конструкции 20, способной воспринимать в дополнение к вертикальным усилиям также и горизонтальные усилия. Таким образом, этот наружный рельс 19 способен одновременно противостоять как фронтальным ударам, связанным, например, со столкновением, так и турбулентности и вертикальным ударам, связанным с погрузкой перевозимых грузов.

Для этого упомянутая металлическая конструкция 20 имеет в целом форму бумеранга, то есть Z-образную форму. Говоря более конкретно, эта металлическая конструкция 20 проходит в поперечном направлении в плоскости, параллельной оси наружного рельса 19, и в вертикальном направлении по отношению верхней части 4 отсека 3, предназначенного для размещения основных стоек шасси. Нижний конец 21 этой металлической конструкции 20 жестко связан с верхней частью 4 отсека, предназначенного для размещения основных стоек шасси, а ее верхний конец 22 жестко связан с наружным рельсом 19. Эта металлическая конструкция 20 способна выдерживать воздействие горизонтальных усилий, ориентированных параллельно наружному рельсу 19, в частности, вследствие геометрических характеристик упомянутой металлической конструкции 20. Действительно, эта металлическая конструкция 20 проходит в направлении от задней части участка воздушного судна к его передней части. Здесь под выражениями "передняя часть" и "задняя часть" следует понимать заднюю часть и переднюю часть по отношению к направлению поступательного движения данного воздушного судна, содержащего рассматриваемый в данном случае участок 1. В то же время эта металлическая конструкция 20 может быть слегка изогнутой для того, чтобы выдерживать удары, воздействующие в вертикальном направлении.