Результат интеллектуальной деятельности: СКЛАДЫВАЮЩЕЕСЯ ШАССИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к посадочным устройствам летательных аппаратов и, в частности, к складывающимся устройствам шасси.

Известно «Шасси летательного аппарата, содержащее устройство привода с подкосом, и летательный аппарат, содержащий такое шасси (RU 2424948, 27.07.2011, B64C 25/10), содержащее стойку, консоль, образующую ось поворота стойки в плоскости хода, образованной выпущенным положением стойки и убранным положением стойки, и устройство привода стойки, содержащее, по меньшей мере, один подкос, содержащий первый конец, оборудованный первым средством соединения с элементом шасси, и второй конец, оборудованный вторым средством соединения с элементом отсека шасси, в который заходит шасси, отличающееся тем, что по меньшей мере один конец консоли, образующий ось поворота, жестко соединен с первым концом силового цилиндра управления стойкой, причем силовой цилиндр управления и подкос образуют перекладины деформирующегося параллелограмма, упомянутый, по меньшей мере, один подкос расположен за пределами плоскости хода стойки шасси.

Основным недостатком данного шасси является наличие большого количества звеньев, что снижает его надежность и наличие поступательных кинематических пар, что приводит к быстрому износу механизма складывания шасси.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому шасси и взятому в качестве прототипа является главное шасси самолета (патент RU 2099245, 20.09.2012, B64C 25/12), содержащее амортизационную стойку, шарнирно присоединенную к крылу самолета на оси, три привода, силовой цилиндр - подъемник, шарнирно соединенный с амортизационной стойкой и крылом самолета. Амортизационная стойка соединена с рамой колесной тележки, установленной с возможностью поворота вокруг своей оси. На шарнирной части амортизационной стойки жестко установлен первый рычаг. На раме жестко установлен второй рычаг, который связан с первым рычагом силовым цилиндром. На раме установлены балки, выполненные с шарнирами на концах, на которых установлены колеса. Каждый шарнир снабжен рычагом, который посредством силового цилиндра соединен с соответствующей балкой. Амортизационная стойка соединена с рамой колесной тележки стабилизирующим амортизатором.

Недостатком главного шасси является то, что каждое шасси состоит из трех отдельных четырехзвенных кулисных механизмов, содержащих поступательные пары, что может привести к заклиниванию, поскольку режим работы поступательных пар хуже, чем вращательных, так как трение скольжения больше, чем трение качения. Это приводит к снижению надежности и работоспособности механизма складывания шасси.

С точки зрения технологии изготовления каждый из этих трех механизмов имеет по 4 разных звена, что усложняет конструкцию шасси.

Одно шасси имеет три привода, что усложняет конструкцию, управление и синхронную работу. Так как у летательного аппарата имеется как минимум три шасси, возникает необходимость синхронизировать работу девяти приводов, что снижает надежность и усложняет управление процессом складывания, т.е. снижает работоспособность, что в конечном счете приводит к высокой вероятности возникновения авиакатастрофы.

Решаемой технической задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение надежности и работоспособности шасси.

- Техническим результатом является повышение надежности и работоспособности складывающегося шасси.

Технический результат достигается тем, что в складывающемся шасси летательного аппарата, содержащем неподвижную стойку, крепящуюся к фюзеляжу, амортизационную стойку, тележку с колесной парой, шарнирное соединение, рычажный пространственный механизм, способный принимать плоское положение, приводимое в движение двигателем, запирающие механизмы, фиксирующие положения звеньев относительно неподвижной и подвижной стоек, отличающееся тем, что рычажный пространственный механизм выполнен шестизвенным, звенья которого соединены между собой с помощью шарниров, образующих только вращательные кинематические пары, при этом четыре звена выполнены в виде стержней с одинаковыми параметрами, с одинаковыми расстояниями между осями шарниров и одинаковыми углами скрещивания равными 90°, и соединены между собой последовательно с возможностью совпадения точек концов кратчайших расстояний между осями шарниров первого и второго звеньев, причем одно из звеньев выполнено ведущим и соединено только с одним единственным двигателем.

Новизной изобретения является высокая надежность и работоспособность предлагаемого шасси, что обеспечивается следующими особенностями:

- механизм состоит из одинаковых звеньев;

- механизм не содержит поступательных пар;

- механизм может приводиться в движение с помощью единственного привода.

Для описания технической сущности изобретения рассмотрим чертежи. На фигуре 1 показана схема предлагаемого шасси и его общий вид, где:

1 - неподвижная стойка механизма, которая крепится к фюзеляжу летательного аппарата;

2, 3, 5, 6 - одинаковые звенья механизма,

4 - амортизационная стойка;

7 - тележка с колесной парой.

A, B, C, D, E, F - шарниры, обеспечивающие вращение звеньев друг относительно друга.

На фигуре 2 показано звено механизма и обозначены его параметры. Рычажный пространственный механизм имеет четыре звена с одинаковыми параметрами:

l_i - расстояние между осями шарниров;

90° - угол скрещивания осей шарниров.

На фигуре 3 показан механизм крепления звеньев друг к другу, где

B - первая ось шарнира первого звена;

C₁ - вторая ось шарнира первого звена;

C₂ - первая ось шарнира второго звена;

D - вторая ось шарнира второго звена.

8 - точка конца кратчайшего расстояния между осями шарниров.

На фигуре 4 показан механизм складывания шасси в движении:

1 - неподвижная стойка механизма;

2 - ведущее звено, приводимое в движение;

9 - двигатель, приводящий в движение ведущее звено.

На фигуре 5 показан пример складывания механизма:

1 пример - механизм в рабочем положении, с которого можно производить взлет и посадку;

2 пример - промежуточное положение механизма, когда летательный аппарат находится в воздухе. В этом состоянии механизм принимает плоский вид;

3 пример - собранное положение механизма, когда летательный аппарат находится в воздухе.

Шасси, показанное на Фиг.1, состоит из шести звеньев, причем четыре одинаковых звена специальной конструкции (2, 3, 5, 6), неподвижной стойки 1, которая жестко крепится на фюзеляж летательного аппарата, амортизационной стойки 4, к которой крепится тележка с парой колес 7. Звенья 1, 2, 3, 4, 5, 6 попарно соединены между собой с помощью шарниров (A, B, C, D, E, F). Предлагаемое устройство предназначено для эффективного управления выпуском пары колес шасси самолета и обеспечивает надежность приземления. Механизм может быть снабжен известными запирающими механизмами, фиксирующими положение звеньев 2 и 6 относительно неподвижной стойки 1, и звеньев 3 и 5 относительно амортизационной тележки 4 для обеспечения неподвижности механизма в рабочем и сложенном состояниях.

Звенья 2, 3, 5, 6 механизма имеют одинаковые параметры, что увеличивает надежность механизма. Звено механизма (Фиг.2) выполнено в виде стержней с двумя отверстиями для подвижного соединения с другими звеньями с помощью шарниров, образующих только вращательные кинематические пары. Эти оси шарниров расположены в пространстве как скрещивающиеся линии. Угол скрещивания осей отверстий звеньев для шарниров составляет 90 градусов, а кратчайшее расстояние между осями отверстий шарниров равно l_i.

Каждое звено 2, 3, 5, 6 механизма соединено с двумя другими. Принцип соединения звеньев друг с другом показан на Фиг.3, звенья изображены в упрощенном виде. Звенья соединены таким образом, что точка конца кратчайшего расстояния (8) между осями шарниров (B) и (C₁) одного звена совпадает с точкой конца кратчайшего рассотяния между осями шарниров (C₂) и (D) другого звена.

Механизм складывания шасси работает следующим образом. Ведущее звено 2 механизма, показанного на Фиг.4, приводится в движение по направлению против часовой стрелки двигателем 9, закрепленным на неподвижной стойке 1. Вращение ведущего звена 2 приводит в движение весь механизм, который поднимает колеса шасси. На Фиг.5 показан механизм складывания шасси. В зависимости от конструкции летательного аппарата механизм складывания может ограничиться плоским положением (2) либо полностью собранным положением (3). В рабочем состоянии (1) и в собранном состоянии (3) механизм фиксируется с помощью известных запирающих механизмов.

Были проведены эксперименты с разными углами скрещивания осей шарниров, в результате которых выяснилось, что при угле скрещивания осей шарниров 90° механизм обладает оптимальными характеристиками: наличие плоского положения, возможность использования четырех одинаковых звеньев и принятие формы куба в рабочем положении, что придает устойчивость и ведет к повышению надежности механизма и работоспособности.

Механизм может приводиться в движение с помощью единственного привода. Предлагаемый механизм состоит из звеньев с одинаковыми параметрами, что упрощает конструкцию. Механизм складывания шасси может принимать плоское положение. Кроме того, предлагаемый механизм содержит только вращательные кинематические пары, что снижает вероятность заклинивания механизма.

По технико-экономическим показателям заявленное решение по сравнению с существующими аналогами позволяет повысить надежность механизма складывания шасси за счет того, что механизм состоит из одинаковых звеньев, механизм не содержит поступательных пар, механизм может приводиться в движение с помощью единственного привода.