Устройство для соединения закрылков

 

Изобретение относится к области авиации. Устройство содержит кронштейны, один из которых установлен на внутренней секции закрылка, а другой - на внешней секции закрылка, и соединительный элемент для связи секций между собой. Соединительный элемент выполнен в виде тяги регулируемой длины (талрепа), концы которой закреплены на сферических подшипниках, установленных в упомянутых кронштейнах. Одни кронштейны размещены с одной стороны на передней и задней частях внутренней секции в ее торцевой полости. Другие кронштейны размещены с другой стороны на передней и задней частях внешней секции для ограниченного перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно внутренней секции. Изобретение направлено на улучшение аэродинамики и повышение надежности. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано в конструкциях крыльев при проектировании самолетов.

На современных самолетах, как правило, закрылок состоит из двух секций. Внутренняя секция закрылка имеет небольшую длину и закреплена на крыле на 2-х опорных балках, а внешняя имеет значительную длину по размаху крыла и закреплена на нескольких опорных балках. Каждая из секций представляет собой в прочностном отношении силовую балку, установленную на нескольких опорах (опорных балках крыла). В том случае, когда внутреннюю и внешнюю секции закрылка не разделяет гондола шасси или моторная гондола, торцевые поверхности внутренней и внешней секций закрылка расположены рядом, с небольшим зазором. Вблизи с торцевыми поверхностями секций соответственно находятся опорные балки крыла. Для того чтобы исключить из конструкции одну из этих балок, и применяется устройство для соединения секций закрылков, посредством которого вертикальная нагрузка с крайней опорной балки внешнего закрылка передается на соседнюю опорную балку внутреннего закрылка.

Известно устройство для соединения закрылков, содержащее внутреннюю и внешнюю секции закрылков, смонтированных на механизмах их перемещения, установленных на опорных балках крыла, и кронштейны, один из которых установлен на внутренней секции, а другой - на внешней, связанные между собой соединительным элементом (см. авторское свидетельство 60408, В 64 С 9/02, 1941).

Однако известное устройство имеет целый ряд существенных недостатков.

В крыльях с малой строительной высотой невозможно разместить конструкцию известного устройства для соединения закрылков, а в случае размещения подобного устройства ухудшается аэродинамика закрылка при его выпуске на режимах взлета и посадки самолета, за счет того, что в верхней обшивке закрылка выполнен вырез для размещения устройства и при выкате закрылков, вырез оказывается в воздушном потоке за пределами хвостовой части крыла. Кроме того в известном устройстве отсутствует возможность дублирования такого соединения, а это может привести к разрушению внутреннего закрылка. Отсутствует возможность передачи крутящего момента с внешней секции на внутреннюю и, как следствие, наблюдается образование так называемого эффекта ножниц между торцами секций в полете в месте их стыка. Наблюдается и значительная трудоемкость и сложность установки устройства при монтажно-демонтажных работах в процессе навески закрылков из-за неудобств подхода к месту закрепления вышеупомянутого устройства.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение передачи крутящего момента, установка устройства для соединения закрылков в крыльях с малой строительной высотой, улучшение аэродинамики и повышение надежности работы закрылков, снижение трудоемкости монтажа и регулировки.

Решение технической задачи обеспечивается тем, что устройство для соединения закрылков содержит внутреннюю и внешнюю секции закрылков, смонтированных на механизмах их перемещения, установленных на опорных балках крыла, и кронштейны, один из которых установлен на внутренней секции, а другой - на внешней, связанные между собой соединительным элементом, причем упомянутый соединительный элемент выполнен в виде тяги регулируемой длины, выполненной в виде талрепа, концы которой закреплены на сферических подшипниках, установленных в упомянутых кронштейнах, размещенных с одной стороны на передней и задней частям внутренней секции в ее торцевой полости, а с другой стороны - на передней и задней частях внешней секции с возможностью ее ограниченного перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно внутренней секции, кроме того оно снабжено обтекателем, который может быть выполнен съемным.

На фиг.1 изображен общий вид крыла самолета в плане.

На фиг.2 - сечение А-А по фиг.1, вид сбоку на опорную балку.

На фиг.3 - сечение Б-Б по фиг.1, вид на кронштейн.

На фиг.4 - сечение В-В по фиг.3, где изображено устройство для соединения закрылков (передний узел).

На фиг.5 - сечение Г-Г по фиг.3, где изображено устройство для соединения закрылков (задний узел).

На фиг.6 - схема деформации внешней секции закрылка при ее выпуске.

На крыле 1 самолета установлен закрылок с внутренней секцией 2 и внешней секцией 3. Внутренняя секция 2 закрылка закреплена на крыле 1 через опорные балки 4, а внешняя секция 3 через опорные балки 5 и узлы для передачи перерезывающих сил (см. сеч. Б-Б, В-В и Г-Г), которые соединяют внутреннюю и внешнюю секции закрылка.

При этом каждый из узлов (см. сеч. В-В и Г-Г) состоит из кронштейна 6, закрепленного на внутренней секции 2, и кронштейна 7, закрепленного на внешней секции закрылка 3, причем ухо кронштейна 6 вынесено за контур крыла. Проушины кронштейнов 6 и 7 связаны регулируемой по длине тягой 8, выполненной в виде талрепа, с установленными на концах тяг 8 сферическими подшипниками 9 (см. сеч. Б-Б) и закреплены на кронштейнах с 6, 7 болтами 10. На кронштейнах 6 закреплен съемный обтекатель 11. Для перемещения закрылков установлен привод 12 с подъемником 13. Закрылок перемещается по рельсам 14, закрепленным на опорных балках на каретках 15. Внешняя секция закрылка 3 является многопролетной балкой, закрепленной на опорных балках 5 и устройстве дли соединения закрылков, нагруженной распределенной аэродинамической силой. При этом силы, действующие на закрылок в направлении (y), воспринимаются опорными балками 5 и устройством для соединения закрылков. Силы, действующие в направлении (z), воспринимаются одной из опорных балок. Силы, действующие в направлении (х), воспринимаются всеми опорными балками через подъемники 13.

Работа устройства для соединения закрылков осуществляется следующим образом.

Внутренняя секция закрылка 2 стреловидного крыла 1 отклоняется по цилиндрической поверхности с теоретической осью вращения (на черт. не показана), расположенной перпендикулярно направлению полета, а внешняя секция 3 - по конической поверхности, с теоретической осью вращения, параллельной углу стреловидности крыла.

В ходе выпуска-уборки закрылка торец внешней секции 3 разворачивается по отношению к торцу внутренней секции 2 в плоскости (xz) и может смещаться относительно внутренней секции вдоль оси (х). В ходе выпуска-уборки закрылка торец внешней секции 3 разворачивается к торцу внутренней секции 2 в плоскости (xz), смещаясь при этом на величину (к) по оси (z) и поднимаясь, или опускаясь вдоль оси (y) - на величину δ (см. фиг.4, 5, 6).

При смещении торцов относительно друг друга в плоскости (ху) тяга изменяет свое направление. При этом угол поворота тяги не должен превышать допустимого угла поворота сферического подшипника 9 и может, при проектировании устройства для соединения закрылков изменяться за счет длины тяги R. Вертикальное смешение δ вызывает прогиб как внешнего, так и внутреннего закрылка, за счет неизменности длины тяги 8 (см. фиг.6), и в тяге возникают паразитные силы, вызывающие изгиб секций закрылка. Величина сил зависит от жесткости закрылка, т.е. от его высоты, материала, расстояния от узла стыка до опорных балок 4, 5 и, при небольшой высоте закрылка, и достаточном удалении опорной балки внешнего закрылка от торцевой нервюры (около 2 м) достигает малых значений. Эти паразитные силы одну из секций разгружают от аэродинамических сил, а другую - догружают.

Применение двух устройств для соединения закрылков решает задачу передачи крутящего момента с одной секции закрылка на другую, при этом закрылки откатываются вместе, рядом, не образуя ступенек между собой по стыку.

В случае разрушения одной из тяг, вертикальная нагрузка с одной секции на другую передается другой тягой, т.е. происходит дублирование передачи вертикальной нагрузки. Установка секции закрылка осуществляется раздельно с последующей стыковкой тяг. Выступающие части кронштейнов 7 и 8 закрыты обтекателем 11, закрепленным на одной из секций. Для доступа к тягам (при их монтаже-демонтаже) обтекатель 11 или его часть делается съемной в процессе эксплуатации.

Использование изобретения позволит обеспечить монтаж устройства для соединения закрылков в крыльях с малой строительной высотой, улучшить аэродинамику крыла самолета и повысить надежность работы закрылков.

Формула изобретения

1. Устройство для соединения закрылков, содержащее кронштейны, один из которых установлен на внутренней секции закрылка, а другой - на внешней секции закрылка, связанные между собой соединительным элементом, отличающееся тем, что упомянутый соединительный элемент выполнен в виде тяги регулируемой длины, концы которой закреплены на сферических подшипниках, установленных в упомянутых кронштейнах, размещенных с одной стороны на передней и задней частях в торцевой полости внутренней секции, а с другой стороны - на передней и задней частях внешней секции для ограниченного перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно внутренней секции.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тяга регулируемой длины выполнена в виде талрепа.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно снабжено обтекателем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6