Результат интеллектуальной деятельности: СДВИЖНАЯ ДВЕРЬ КАБИНЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Изобретение относится к авиационной технике и касается конструкции сдвижной двери кабины летчиков или грузовой кабины летательного аппарата.

Известны конструкции сдвижной двери наземного транспортного средства (Патент Англии №1114981, НКИ B 7 J, 1968; Патент Англии №2126173, МКИ B 60 J/06, 1984 или Патент ЕПВ №102053, МКИ B 60 J 5/06, 1992) с механизмами подвески двери, обеспечивающими ее скольжение вдоль кузова и расположение двери в закрытом положении заподлицо с поверхностью кабины.

Наиболее близким по конструкции аналогом является Патент ЕПВ №102053, МКИ B 60 J 5/06, 1992, в котором конструкция крепления сдвижной двери автомобиля включает три рельсовые направляющие с дугообразными концами, обращенными в дверной проем. Верхняя и нижняя направляющие установлены вверху и внизу дверного проема, а средняя направляющая установлена между ними с внешней стороны кабины в направлении сдвига двери при ее открывании. Три узла подвески двери включают кронштейны, закрепленные на каркасе, и установленные на кронштейнах каретки с одним роликом с горизонтальной осью вращения, а каретки среднего и верхнего узлов подвески имеют дополнительно по два ролика с вертикальной осью вращения. Для каждой группы роликов на фигурных в сечении рельсовых направляющих выполнены соответствующие дорожки с опорными поверхностями.

Недостатками этого и других узлов подвески двери являются сложность их конструкции и большое количество деталей, что снижает надежность и увеличивает вес устройства. Кроме того, применение сдвижных дверей на летательных аппаратах требует доработки конструкции навески с учетом специфики их эксплуатации, в частности при работе вертолета во время спасательных работ с открытой дверью.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание сдвижной двери кабины летательного аппарата, отличающейся уменьшенным весом и простотой конструкции узлов навески, а также обеспечивающей повышенную безопасность полетов с открытой дверью во время спасательных работ с использованием бортовой стрелы для внешней подвески груза или других работ.

Поставленная задача решена тем, что в сдвижной двери кабины летательного аппарата, содержащей каркас с тремя узлами навески, включающими кронштейны с шарнирно установленными на них подвижными элементами, и с дверной ручкой, направляющие для подвижных элементов, по крайней мере две из которых выполнены с дугообразными концами, обращенными в дверной проем, и установлены вверху и внизу дверного проема, а средняя направляющая установлена с внешней стороны кабины - подвижные элементы по крайней мере верхнего и нижнего узлов навески выполнены в виде полозков, каждый из которых установлен шарнирно на вертикальной оси, закрепленной на кронштейне, и имеет боковое углубление и боковые фаски, соответствующие радиусам скругления стенок дугообразных концов направляющих, при этом верхняя направляющая имеет профиль, расширяющийся книзу, верхний полозок имеет соответствующее ответное сечение, а кронштейн верхнего узла навески имеет подвижную часть, на которой закреплена ось верхнего полозка и которая кинематически связана с ручкой двери с возможностью вертикального подпружиненного перемещения полозка при повороте ручки.

Подвижная часть кронштейна верхнего узла навески соединена с его неподвижной частью болтами с зазором между парными проушинами подвижной части и охватывающими их парными проушинами неподвижной части кронштейна, при этом на одном из болтов между верхней проушиной подвижной части и нижней проушиной неподвижной части кронштейна установлена пружина сжатия, и подвижная часть связана с ручкой двери через тягу, соединенную с осью ручки.

Вертикальная ось для верхнего полозка выполнена со сферической головкой для исключения влияния небольших перекосов оси на работу полозка. На наклонной боковой стороне его установлена накладка из фрикционного материала для увеличения трения при фиксации верхнего узла навески. Полозок нижнего узла навески снабжен накладкой из антифрикционного материала для лучшего скольжения полозка в направляющей.

Выполнение, по крайней мере, верхнего и нижнего узлов навески двери в соответствии с изобретением обеспечивает фиксацию двери при отпускании ручки в любом открытом положении двери. Не показанный на чертеже средний узел навески двери может быть выполнен аналогично нижнему узлу или в соответствии с нашей заявкой №2004112876, когда средняя направляющая будет прямолинейной.

Выполнение подвижных деталей, по крайней мере верхнего и нижнего узлов навески, взаимодействующих с отогнутыми по концам направляющими, не в виде роликов, а в виде полозков со скругленными боковыми вырезами, обеспечивающими перемещение полозка по траектории, заданной отогнутыми концами направляющих для расположения закрытой двери заподлицо с поверхностью кабины, позволило уменьшить количество деталей узлов навески, упростить конструкцию узла и уменьшить вес двери.

Выполнение на полозках, прямоугольных в плане, на их боковых рабочих сторонах, взаимодействующих со стенками направляющих, углубления с одной стороны и фасок с другой стороны позволяет полозкам перемещаться как по прямолинейным участкам, так и в местах отгиба концевых участков направляющих.

Выполнение верхней направляющей с непараллельными боковыми стенками, а верхнего полозка - с ответным сечением, при постоянном поджатии пружиной боковых сторон полозка к стенкам направляющей, позволяет только при повороте ручки и удержании ее в этом положении открыть сдвижную дверь и обеспечивает ее надежную фиксацию в любом открытом положении при отпускании ручки. Это повышает безопасность полетов при спасательных работах и работах с бортовой стрелой, осуществляемых при открытой двери вертолета.

На фиг.1 изображена сдвижная дверь кабины на летательном аппарате в закрытом и открытом положениях на направляющих; на фиг.2 - сечение А-А фигуры 1; на фиг.2 - сечение Б-Б фигуры 1.

Сдвижная дверь кабины летательного аппарата содержит каркас 1 с тремя узлами навески 2 (фиг.1), с помощью которых сдвижная дверь установлена и перемещается по направляющим 3, 4, установленным внизу и вверху дверного проема, и по направляющей 5, закрепленной между ними с внешней стороны кабины в направлении сдвига двери. По крайней мере верхняя и нижняя направляющие 3 и 4 выполнены с дугообразными концами, обращенными в дверной проем.

На кронштейне 6 нижнего узла навески 2 (фиг.2), жестко закрепленном на каркасе 1 двери, расположена вертикальная ось 7, на которой шарнирно установлен полозок 8, предназначенный для взаимодействия с направляющей 3. Полозок 8 расположен между боковыми стенками направляющей 3 и опирается на ее нижнюю горизонтальную стенку. На опорной нижней поверхности полозка приклеена накладка 9 из антифрикционного материала.

Конструкция среднего узла навески 2 (не показана на чертеже), выполненная аналогично, также включает полозок, взаимодействующий с направляющей 5.

Кронштейн 10 верхнего узла навески 2 состоит из двух частей: неподвижной части 11, жестко закрепленной на каркасе 1, и подвижной части 12. Подвижная часть 12 кронштейна 10 установлена на неподвижной части 11 с помощью двух параллельно расположенных болтов 13 (фиг.2, 3), закрепленных в проушинах 14 неподвижной части 11, между которыми на болтах 13 на скользящей посадке расположены проушины 15 подвижной части 12 кронштейна с зазорами "a₁" между соседними верхними и нижними проушинами 14 и 15 соответственно неподвижной 11 и подвижной 12 частей кронштейна 10 (при верхнем расположении полозка 17).

На подвижной части 12 кронштейна 10 на вертикальной оси 16 со сферической головкой шарнирно установлен полозок 17.

На одном из болтов 13 размещена пружина сжатия 18, которая нижним торцом опирается на нижнюю проушину 14 неподвижной части 11 кронштейна, а другим торцом - на верхнюю проушину 15 подвижной части 12 кронштейна 10.

Полозок 17 верхнего узла навески 2 показан на фиг.3 в двух положениях: пунктиром - на прямолинейном участке отогнутого дугообразного конца направляющей 4 при закрытом положении двери и сплошной линией - на участке округления отогнутого дугообразного конца направляющей 4 при положении двери вне дверного проема.

Прямоугольный при виде в плане полозок 17 со сторонами "Г" и "В" имеет с боковой стороны, обращенной к внутренней стенке дуги направляющей 4, углубление "Д", а с другой боковой стороны по краям две скругленные фаски "Е", при этом углубление и фаски выполнены по радиусам округления стенок направляющей 4.

Скругленные поверхности боковых выемок полозка 17 (как и других) являются рабочими при его скольжении на отогнутом, радиусном участке конца направляющей 4, а боковые поверхности полозка 17, соответствующие оставшимся прямолинейными в плане участкам, являются рабочими при взаимодействии полозка 17 (как и других) с направляющей 3 на прямых ее участках.

Конфигурация боковых сторон полозков всех узлов навески 2, с углублением "Д" и фасками "Е", одинакова. Однако, поскольку нижняя и средняя направляющие 3, 5 выполнены с параллельными боковыми стенками, а верхняя направляющая 4 в сечении имеет расширяющийся профиль за счет наклона ее наружной стенки, полозок 17 верхнего узла навески 2 в сечении имеет ответный расширяющийся книзу профиль. Своими боковыми сторонами полозок 17 опирается на боковые стенки направляющей 4, а на плоских участках его наклонной боковой поверхности, обращенной в сторону двери, приклеена накладка 19 из фрикционного материала. При этом полозок 17 установлен с зазором "С" между верхней горизонтальной стенкой направляющей 4.

Для опускания полозка 17 вниз (с целью получения минимального зазора между его накладкой из фрикционного материала 19 и наклонной стенкой направляющей 4), подвижная часть 12 кронштейна кинематически связана с дверной ручкой 20 с помощью тяги 21, встроенной в вертикальном пазу снизу неподвижной части 11 (фиг.2). Тяга 21 соединена с осью ручки 20 (например, через двуплечее коромысло, закрепленное на оси ручки), таким образом, что при повороте ручки 20 в любую сторону тяга 21 своим верхним отогнутым концом, установленным с зазором "а" к поверхности нижней проушины подвижной части 12, воздействует на нижнюю проушину подвижной части 12 кронштейна 10, преодолевая при этом через ее верхнюю проушину 15 сопротивление пружины сжатия 18.

Сдвижная дверь кабины вертолета работает следующим образом.

В закрытом положении двери при отпущенной ручке 20 все полозки (8, 17 и не показанный - полозок среднего узла) находятся на прямых оконечных участках дугообразных концов направляющих 3, 4 и 5. Пружина сжатия 18, опираясь торцами на верхнюю проушину 15 подвижной части 11 кронштейна и на нижнюю проушину 14 неподвижной части 11 кронштейна 10, воздействует на полозок 17 и на верхнюю направляющую 4, вызывая ответную реакцию в нижней направляющей 3 и полозке 8, и фиксирует положение двери.

При открывании двери ручку 20 поворачивают до упора в сторону среднего узла навески (фиг.1) и направления движения двери. При этом повороте тяга 21 с отогнутым концом перемещается вниз, выбирается зазор "а", преодолевается сопротивление пружины сжатия 18, подвижная часть 12 кронштейна 10 опускается в пределах зазора "a₁", вместе с ней опускается ось 16 и полозок 17 на величину, обеспечивающую минимальный зазор между ним и направляющей 4 и снятие силы трения на полозке 17. Удерживая ручку 20 в повернутом положении, следует приложить к ней усилие сдвига для начала движения двери по направляющим 3, 4, 5.

При перемещении двери по направляющим 3, 4 и 5 на участках отгиба дугообразных концов полозки 8 и 17 одновременно плавно поворачиваются на параллельных осях 7 и 16 (как и полозок среднего узла навески - на своей оси) и по одинаковым траекториям движения проходят участки отгиба дугообразных концов направляющих 3, 4, 5, выводя дверь из плоскости дверного проема. Затем, при удержании ручки 20 в повернутом положении, сдвижная дверь перемещается по прямым участкам направляющих 3, 4 и 5.

При повороте ручки 20 в сторону закрытия двери тяга 21 с отогнутым концом также перемещается вниз и работа кинематической схемы повторяется. При удержании ручки 20 в повернутом положении дверь сдвигается в направлении закрытия.

При освобождении дверной ручки 20 дверь стопорится в любом открытом положении. Усилием пружины 18, дополняемым действием фрикционной накладки 19 и эффектом "сопряженных конусов" наклонных поверхностей, полозок 17 прижмется к направляющей 4. Создаваемая при этом на любом участке направляющей 4 сила трения достаточна для удержания сдвижной двери от непроизвольного перемещения при работе вертолета в полете с открытой дверью.

Конструкция узлов навески заявляемой сдвижной двери позволяет за счет уменьшения количества механических и крепежных деталей уменьшить вес двери на 2 кг. Применение сдвижной двери такой конструкции на вертолете позволяет повысить безопасность полетов при работе на вертолете с открытой дверью.