Система привода механизма триммирования для гидравлического привода управляемого горизонтального стабилизатора

Авторы патента:


Система привода механизма триммирования для гидравлического привода управляемого горизонтального стабилизатора
Система привода механизма триммирования для гидравлического привода управляемого горизонтального стабилизатора
Система привода механизма триммирования для гидравлического привода управляемого горизонтального стабилизатора
Система привода механизма триммирования для гидравлического привода управляемого горизонтального стабилизатора
Система привода механизма триммирования для гидравлического привода управляемого горизонтального стабилизатора

 


Владельцы патента RU 2417923:

ЭЙРБАС ДОЙЧЛАНД ГМБХ (DE)

Изобретения относятся к области авиации, более конкретно к системе привода механизма триммирования для гидравлического привода управляемого горизонтального стабилизатора, и применению такой системы на летательном аппарате. Система привода содержит гидравлический линейный исполнительный механизм (6), первую систему (18) снабжения гидравлической энергией и независимую вторую систему (16) снабжения гидравлической энергией. Гидравлический исполнительный механизм (6) подключен к первой системе (18), которая подает гидравлическую энергию в гидравлический линейный исполнительный механизм (6) в штатном режиме работы. Вторая система (16) снабжения энергией подает гидравлическую энергию в гидравлический исполнительный механизм (6) в аварийном режиме работы, при котором первая система (18) снабжения энергией стала неработоспособной. Линейный исполнительный механизм (6) выполнен в форме блока поршневого цилиндра, содержащего шток (7) поршня и цилиндр (8), и содержит механический фиксатор (13), предназначенный для фиксации штока (7) поршня относительно цилиндра (8) в последнем положении, установленном перед отказом первой и второй систем (16, 18) снабжения энергией. Технический результат заключается в повышении надежности работы системы привода и снижении ее веса. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Настоящее изобретение в общем относится к снабжению гидравлической энергией устройств, используемых на летательных аппаратах. Более конкретно настоящее изобретение относится к системе привода исполнительного механизма триммирования для гидравлического привода управляемого горизонтального стабилизатора летательного аппарата. Кроме того, настоящее изобретение относится к использованию такой системы привода исполнительного механизма триммирования на летательном аппарате для обеспечения работы по меньшей мере одного привода управляемого горизонтального стабилизатора. В авиационной терминологии линейные исполнительные механизмы, которые используются для изменения угла наклона стабилизаторов летательных аппаратов относительно продольной оси фюзеляжа летательного аппарата, называются "приводами управляемых горизонтальных стабилизаторов (trimmable horizontal stabilizer actuators - THSA)", и этот термин также используется в рамках настоящего изобретения для линейных исполнительных механизмов триммирования.

Обычно стабилизаторы летательных аппаратов, угол наклона которых может изменяться относительно продольной оси фюзеляжа летательного аппарата, триммируются (балансируются), то есть угол их наклона изменяется с использованием ходовых винтов с трапецеидальной резьбой или шариковых ходовых винтов. Поскольку к приводам такого типа предъявляются очень высокие требования в отношении их надежности и/или вероятности отказа, то обычно должны обеспечиваться два пути нагружения, которые могут быть реализованы, например, путем использования сдвоенных винтов. В альтернативном варианте также возможно получение двух путей нагружения с использованием только одного винта в форме интегральной конструкции.

Приводы управляемых горизонтальных стабилизаторов в форме ходовых винтов с трапецеидальной резьбой или шариковых ходовых винтов очень сложны в производстве ввиду требуемого резервирования и синхронизации отдельных ходовых винтов. При этом количество требующихся частей достаточно велико, и потому реализация таких приводов является достаточно сложной технической задачей. Кроме того, результатом движения механических частей таких стержней является износ и, соответственно, появление люфтов. В крайних случаях такие люфты в стержнях могут также привести к нежелательному явлению аэроупругости горизонтального стабилизатора, в результате чего могут даже возникнуть колебания крыльев.

Кроме того, очень сложные конструкции таких приводов управляемых горизонтальных стабилизаторов, имеющих необходимое резервирование, может приводить при использовании ходовых винтов к возникновению так называемых "скрытых отказов", которые часто не могут быть своевременно обнаружены. Для того чтобы все-таки обнаруживать отказы такого типа, необходимые значительные расходы на системы контроля, в результате чего растет сложность и вес таких приводов.

Поскольку до недавнего времени предпринимались все возможные попытки для оптимизации конструкций приводов управляемых горизонтальных стабилизаторов с использованием ходовых винтов с трапецеидальной резьбой или шариковых ходовых винтов в отношении вероятности отказа, и такие попытки не привели к заметным улучшениям, то имеется насущная потребность в приводе управляемого горизонтального стабилизатора, конструкция которого достаточно легка, и при этом выполняются очень высокие требования к вероятности отказа.

Ввиду проблем, связанных с известными конструкциями приводов управляемых горизонтальных стабилизаторов, имеется потребность в приводе управляемого горизонтального стабилизатора, который имеет меньший вес по сравнению с известными конструкциями и тем не менее удовлетворяет чрезвычайно высоким требованиям в отношении вероятности отказа.

В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения впервые предлагается использование гидравлического линейного исполнительного механизма, такого как, например, блок гидравлического поршневого цилиндра, в качестве привода управляемого горизонтального стабилизатора, который указывается далее в описании как привод исполнительного механизма триммирования. Поскольку известные конструкции блоков поршневых цилиндров имеют вероятность отказа порядка 1×10-4 1/час, то высокие требования, предъявляемые к приводам исполнительных механизмов триммирования, а именно 1×10-6 1/час, не могут быть выполнены с использованием только одного блока поршневого цилиндра такого типа. Поскольку требуемая вероятность не может быть получена при использовании стандартного блока поршневого цилиндра, то до последнего времени специалисты в данной области техники избегали использования стандартных блоков поршневых цилиндров в качестве приводов исполнительных механизмов триммирования.

Поэтому предлагается система привода исполнительного механизма триммирования для гидравлического привода управляемого горизонтального стабилизатора летательного аппарата, которая содержит по меньшей мере один гидравлический линейный исполнительный механизм, такой как, например, блок поршневого цилиндра, а также первую систему снабжения гидравлической энергией и вторую автономную систему снабжения гидравлической энергией, которая независима от первой системы. По меньшей мере один гидравлический линейный исполнительный механизм подключается к первой системе снабжения энергией таким образом, чтобы она могла подавать гидравлическую энергию в линейный исполнительный механизм в штатном режиме работы. Штатный режим работы означает в настоящем описании, что первая система снабжения энергией работает нормально. Кроме того, по меньшей мере один гидравлический линейный исполнительный механизм подключается ко второй системе снабжения гидравлической энергией таким образом, чтобы она подавала гидравлическую энергию в гидравлический линейный исполнительный механизм при нарушении работы (например, при отказе) первой системы снабжения энергией.

Указанная известная вероятность отказа линейного исполнительного механизма порядка 1×10-4 1/час относится к схеме использования только одной системы снабжения гидравлической энергией, однако, при использовании второй автономной системы снабжения гидравлической энергией можно уменьшить вероятность отказа до необходимого уровня 1×10-4 1/час и даже до еще меньшей величины. Кроме того, предлагаемая в изобретении система привода исполнительного механизма триммирования может иметь менее сложную конструкцию по сравнению с известными приводами на ходовых винтах, в результате чего может быть существенно снижен вес привода исполнительного механизма триммирования. Кроме того, гидравлический линейный исполнительный механизм может иметь существенно меньшие размеры по сравнению с известными ходовыми винтами, используемыми с резервированием, которое всегда было необходимо в авиастроении. Дополнительным достоинством системы привода исполнительного механизма триммирования в соответствии с настоящим изобретением является то, что могут быть достигнуты более высокие скорости регулирования в случае гидравлического линейного исполнительного механизма, используемого в системе привода исполнительного механизма триммирования в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, по сравнению с типовыми приводами исполнительных механизмов триммирования, в которых используются ходовые винты.

Если первая система снабжения гидравлической энергией действительно выходит из строя, блок управления может переключить подачу гидравлического давления по меньшей мере в один линейный исполнительный механизм от второй системы снабжения гидравлической энергией. Для этой цели первая и вторая системы снабжения гидравлической энергией могут быть соединены с блоком управления, который предназначен для обнаружения отказа первой системы снабжения энергией для последующего немедленного подключения второй системы снабжения гидравлической энергией. Таким образом, в штатном режиме работы по меньшей мере один гидравлический линейный исполнительный механизм может снабжаться гидравлической энергией от первой системы через блок управления; и в аварийном режиме работы по меньшей мере один гидравлический исполнительный механизм может снабжаться гидравлической энергией от второй системы снабжения энергией.

В принципе первая система снабжения гидравлической энергией могла бы быть автономной, однако, предлагается подключать ее к основному источнику гидравлической энергии летательного аппарата, который в любом случае на нем имеется. В этом случае различные исполнительные механизмы триммирования, управляемые блоком управления, могут получать гидравлическую энергию от высокоэффективного основного источника энергии летательного аппарата.

Что же касается второй системы снабжения энергией, то она является полностью независимой от основного источника снабжения энергией летательного аппарата и имеет отдельный резервуар для гидравлической жидкости и отдельный электрический насос гидравлической жидкости. Благодаря такой полной автономности второй системы снабжения гидравлической энергией вероятность отказа может быть существенно снижена, так как она больше не определяется только вероятностью отказа основного источника снабжения энергией летательного аппарата.

Поскольку при использовании второй системы снабжения энергией нет необходимости в прокладке отдельных линий для снабжения энергией по меньшей мере одного линейного исполнительного механизма, то вторая система снабжения энергией может быть соединена с первой системой для подачи гидравлической энергии в первую систему при работе в аварийном режиме. В этом случае можно добиться дополнительного снижения веса, что принципиально важно для технических решений в области авиастроения.

При использовании вышеописанной системы привода исполнительного механизма триммирования обеспечивается первая ступень безопасности. заключающаяся в том, что энергия по меньшей мере в один линейный исполнительный механизм подается из второй системы снабжения энергией в случае выхода из строя первой системы снабжения энергией. Для того чтобы подготовиться к ситуации, когда вторая система снабжения энергией также выходит из строя, может быть введена вторая ступень безопасности, заключающаяся в том, что по меньшей мере один линейный исполнительный механизм в форме блока поршневого цилиндра содержит механический фиксатор, который устроен таким образом, чтобы он фиксировал шток поршня относительно цилиндра в последнем положении, установленном перед выходом из строя первой и второй системы снабжения энергией.

Механический фиксатор может быть реализован конструктивно в соответствии с первым вариантом таким образом, чтобы он содержал первые прилегающие элементы, которые располагаются по окружности внешней поверхности цилиндра и разнесены по длине цилиндра на некоторое расстояние друг от друга. Кроме того, фиксатор содержит по меньшей мере один второй прилегающий элемент, который перемещается вместе со штоком поршня при работе линейного исполнительного механизма и одновременно проходит мимо части цилиндра. Совместное перемещение второго прилегающего элемента и штока поршня может быть достигнуто путем по меньшей мере опосредованного соединения прилегающего элемента со штоком поршня. Для того чтобы зафиксировать шток поршня относительно цилиндра, по меньшей мере один второй прилегающий элемент устроен таким образом, чтобы взаимодействовать с прилеганием с одним из первых прилегающих элементов в одном из дискретных положений по длине цилиндра. Поскольку второй прилегающий элемент, как указано выше, по меньшей мере опосредованно соединен со штоком поршня, то его дальнейшее перемещение предотвращается в результате полученного таким образом прилегания элементов, так что в случае прекращения подачи энергии в линейный исполнительный механизм он может удерживаться в последнем установленном положении с помощью фиксатора в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

В качестве альтернативы первого варианта осуществления фиксатора взаимоотношение элементов может быть изменено на обратное. В этом случае фиксатор содержит в соответствии с альтернативным вторым вариантом осуществления изобретения по меньшей мере один первый прилегающий элемент, расположенный по окружности внешней поверхности цилиндра в зоне выхода штока поршня. Кроме того, фиксатор содержит по меньшей мере несколько вторых прилегающих элементов, которые перемещаются вместе со штоком поршня при работе линейного исполнительного механизма и одновременно проходят мимо первого прилегающего элемента. Совместное перемещение вторых прилегающих элементов и штока поршня может быть достигнуто путем по меньшей мере опосредованного соединения вторых прилегающих элементов со штоком поршня. Для того чтобы зафиксировать шток поршня относительно цилиндра, по меньшей мере один первый прилегающий элемент устроен таким образом, чтобы взаимодействовать с прилеганием с одним из вторых прилегающих элементов. Поскольку вторые прилегающие элементы, как указано выше, по меньшей мере опосредованно соединены со штоком поршня, то дальнейшее перемещение штока поршня предотвращается в результате полученного таким образом прилегания элементов, так что в случае прекращения подачи энергии в линейный исполнительный механизм он может удерживаться в последнем установленном положении с помощью фиксатора в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Описанный механический фиксатор может использоваться для всех типов линейных исполнительных механизмов, таких как, например, гидравлический цилиндр, пневматический цилиндр или другое аналогичное устройство, которые имеют цилиндрическую конструкцию и должны быть надежно механически зафиксированы в одном из нескольких дискретных положений. Исходным положением для настоящего изобретения является указание осуществления привода управляемого горизонтального стабилизатора, в котором могут использоваться блоки поршневых цилиндров, однако и другие приводы на летательном аппарате, такие как приводы закрылков, предкрылков или спойлеров, также могут работать с использованием такого механического фиксатора.

Предлагаемый в изобретении механический фиксатор и использование системы снабжения энергией с резервированием открывают совершенно новую область применения для линейных исполнительных механизмов (электрических, гидравлических или пневматических), в которой возможно применение блоков поршневых цилиндров в качестве приводов управляемых горизонтальных стабилизаторов. При использовании механического фиксатора обеспечивается надежное удерживание линейного исполнительного механизма в его последнем установленном положении, если прекращается подача энергии, причем для действия фиксатора нет необходимости в дополнительной энергии, как это будет объяснено ниже более подробно. В отличие от известных фрикционных фиксаторов блоков поршневых цилиндров линейный исполнительный механизм, снабженный фиксатором в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, может надежно обеспечивать, при соответствующем выборе размеров фиксатора, создание удерживающих сил, которые по порядку величины сопоставимы с силами позиционирования, развиваемыми самим линейным исполнительным механизмом.

Поскольку фиксатор по существу располагается по окружности внешней поверхности линейного исполнительного механизма или его цилиндра, фиксатор при необходимости можно легко осмотреть, проверить, отремонтировать или провести его техническое обслуживание. Поскольку фиксатор может передавать силы от цилиндра к штоку поршня при выходе из строя двух систем снабжения энергией линейного исполнительного механизма, он может обеспечивать второй путь нагружения, через который нагрузки, действующие на линейный исполнительный механизм, могут быть надежно рассеяны в случае прекращения подачи энергии.

Ниже рассматриваются специальные модификации варианта фиксатора в соответствии с настоящим изобретением, указанного выше как первый. Однако эти специальные модификации могут быть трансформированы с небольшими изменениями в вариант фиксатора в соответствии с настоящим изобретением, указанный выше как второй.

Для того чтобы по меньшей мере один второй прилегающий элемент мог войти во взаимодействие с прилеганием с одним из первых прилегающих элементов, по меньшей мере один второй прилегающий элемент должен быть устроен таким образом, чтоб он мог находиться либо в положении запирания, либо в положении отпирания. В положении запирания по меньшей мере один второй прилегающий элемент взаимодействует с одним из первых прилегающих элементов, а в положении отпирания он выводится из такого взаимодействия.

Чтобы исключить необходимость подачи дополнительной энергии для перевода по меньшей мере одного второго прилегающего элемента в его положение запирания, он в соответствии с вариантом осуществления изобретения может быть устроен таким образом, чтобы создавалась возвращающая сила, которая всегда пытается перевести его из положения отпирания в положение запирания. Для обеспечения противодействия этой возвращающей силе, так чтобы по меньшей мере один второй прилегающий элемент не возвращался самопроизвольно в положение запирания, фиксатор в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может также содержать отпирающий механизм, который выполнен и расположен таким образом, чтобы по меньшей мере один второй прилегающий элемент удерживался в его положении отпирания действующим отпирающим механизмом, противодействующим возвращающей силе.

Как уже указывалось, для приведения в действие отпирающего механизма не требуется дополнительная энергия в случае отказа двух систем снабжения энергией линейного исполнительного механизма. Это становится возможным за счет того, что отпирающий механизм приводится в действие от системы снабжения энергией, соединенной с той системой, которая снабжает энергией и линейный исполнительный механизм, в результате чего по меньшей мере один второй прилегающий элемент перемещается в положение запирания под действием возвращающей силы в случае отказа двух систем снабжения энергией линейного исполнительного механизма. Таким образом, например, в случае линейного исполнительного механизма с гидравлическим приводом может быть предложен отпирающий механизм, который также имеет гидравлический привод и который устроен таким образом, что в случае выхода из строя первой и второй систем снабжения энергией линейного исполнительного механизма подача энергии в отпирающий механизм прекращается, в результате чего по меньшей мере один второй прилегающий элемент автоматически переходит в положение запирания при прекращении подачи энергии, и, таким образом, может быть зафиксировано последнее установленное положение линейного исполнительного механизма.

В конкретном варианте осуществления первых прилегающих элементов они могут быть выполнены в форме, например, канавок, охватывающих цилиндр по его внешнему периметру. Для этой цели канавки могут быть выполнены непосредственно во внешней поверхности цилиндра или расположены в отдельной цилиндрической гильзе, внутренний диаметр которой соответствует внешнему диаметру цилиндра таким образом, что гильза может быть прикреплена к цилиндру.

Как указывалось выше, по меньшей мере один второй прилегающий элемент может быть соединен опосредованно со штоком поршня, для обеспечения их совместного перемещения. Такое опосредованное соединение может быть выполнено, например, с помощью трубы с глухим концом, которая соединена со штоком поршня на его конце, находящемся за пределами цилиндра, и концентрически охватывает шток поршня на некотором расстоянии от него. Это расстояние выбирается таким образом, чтобы в пространство между штоком поршня и трубой с глухим концом мог входить цилиндр при работе линейного исполнительного механизма. Для того чтобы обеспечить фиксацию трубы с глухим концом и, соответственно, штока цилиндра относительно цилиндра, по меньшей мере один второй прилегающий элемент располагается в трубе с глухим концом на ее внутренней стенке в зоне, которая перекрывается с цилиндром. Соединение трубы с глухим концом со свободным концом штока поршня может быть выполнено таким образом, чтобы труба с глухим концом имела закрытую переднюю стенку на одном конце, к которому во внутреннем пространстве трубы присоединяется свободный конец штока поршня.

Простой вариант по меньшей мере одного прилегающего элемента может быть реализован таким образом, чтобы этот прилегающий элемент был выполнен в форме пружинного фиксирующего кольца, размеры которого подобраны таким образом, чтобы в положении запирания он входил с прилеганием в одну из канавок. В альтернативном варианте можно также использовать несколько небольших блоков поршневых цилиндров в качестве второго прилегающего элемента, которые располагаются вокруг цилиндра, и их штоки поршней входят под действием подпружинивания в канавки в цилиндре в случае прекращения подачи энергии.

Для размещения второго прилегающего элемента, выполненного в форме пружинного фиксирующего кольца, в зоне трубы с глухим концом, которая перекрывается с цилиндром, может быть устроен кольцевой зазор, в который входит пружинное фиксирующее кольцо в его положении отпирания.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения впервые система привода исполнительного механизма триммирования снабжена по меньшей мере одним линейным исполнительным механизмом, в результате чего становится возможным использование вышеописанной системы привода исполнительного механизма триммирования на летательном аппарате для приведения в действие привода управляемого горизонтального стабилизатора, реализованного в форме блока поршневого цилиндра.

Ниже изобретение описывается более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, которые являются всего лишь иллюстрациями варианта осуществления настоящего изобретения:

Фигура 1 - гидравлическая схема, иллюстрирующая систему привода исполнительного механизма триммирования в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фигура 2 - вид фиксатора линейного исполнительного механизма в разобранном виде;

фигура 3а - вид продольного сечения блока поршневого цилиндра, снабженного фиксатором;

фигура 3б - увеличенный вид зоны А фигуры 3а;

фигура 4 - вид поперечного сечения фиксатора в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения по линии В-В фигуры 3а.

Одинаковые или сходные компоненты на всех фигурах имеют одинаковые или сходные ссылочные обозначения. Чертежи выполнены без соблюдения масштаба, однако, они отражают качественные соотношения размеров.

Ниже система привода исполнительного механизма триммирования в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения описывается сначала со ссылками на гидравлическую схему фигуры 1. Система привода исполнительного механизма триммирования, представленная на фигуре 1, содержит гидравлический линейный исполнительный механизм 6, первую систему 18 снабжения энергией и вторую систему 16 снабжения энергией, которая приводится отдельным электрическим насосом гидравлической жидкости. Линейный исполнительный механизм 6 снабжен внешним фиксатором 13, который ниже будет описан более подробно и который используется в качестве второй ступени безопасности в случае отказа двух систем 16 и 18 снабжения энергией. Сейчас следует лишь отметить, что внешний второй путь нагружения открывается фиксатором 13, через который нагрузки, действующие на гидравлический цилиндр, могут быть переданы в случае прекращения подачи энергии.

Линейный исполнительный механизм 6 работает от гидравлической энергии, подаваемой в штатном режиме работы в форме гидравлического давления, которое создается первой системой 18 снабжения энергией и которое обеспечивает движение штока 7 поршня линейного исполнительного механизма 6. Для обеспечения изменения направления движения штока 7 поршня давление передается в линейный исполнительный механизм 6 через 4/3-ходовой клапан 19. Для контроля утечки жидкости блок 15 управления содержит также клапан 20 регулирования расхода, с помощью которого может быть обнаружена утечка жидкости или потеря давления.

Для обеспечения подачи давления в линейный исполнительный механизм 6 в случае отказа первой системы 18 снабжения энергией в рассматриваемом варианте осуществления изобретения к магистрали, по которой система 18 подает энергию в линейный исполнительный механизм 6, подсоединена вторая система 16 снабжения энергией. Если первая система 18 снабжения энергией действительно выходит из строя, это событие обнаруживается блоком 15 управления, который мгновенно включает вторую систему 16 снабжения энергией, с помощью которой может быть обеспечена дальнейшая подача гидравлической энергии в линейный исполнительный механизм 6.

Для того чтобы две системы 16, 18 снабжения энергией не влияли на работу друг друга, они гидравлически разъединены с помощью запорных клапанов 17.

Если происходит отказ и второй системы 16 снабжения энергией, срабатывает механический фиксатор 13, обеспечивающий фиксацию последнего установленного положения линейного исполнительного механизма 6 через второй путь 14 нагружения. Ниже рассматривается работа механического фиксатора со ссылками на фигуры 2-4.

Фиксатор устроен таким образом, чтобы он обеспечивал фиксацию штока 7 поршня линейного исполнительного механизма 6 относительно цилиндра 8. Линейный исполнительный механизм 6 такого типа в форме блока 6 гидравлического поршневого цилиндра лучше всего показан на фигуре 3а. Для этой цели блок 6 гидравлического поршневого цилиндра содержит в качестве основных частей цилиндр 8 и шток 7 поршня, который установлен с возможностью перемещения в продольном направлении в цилиндре 8.

Шток 7 поршня известным образом перемещается в цилиндре 8 в продольном направлении под действием давления в полости цилиндра. Как можно видеть на фигуре 3а и особенно хорошо на фигуре 3b, к внешней поверхности цилиндра 8 с помощью крепежного элемента прикреплена цилиндрическая гильза 1, по периметру внешней поверхности которой выполнены канавки 9, разнесенные по длине цилиндра. Хотя в рассматриваемом примере канавки 9 выполнены в отдельной цилиндрической гильзе 1, однако, конечно, возможен также вариант, когда канавки 9 выполнены непосредственно на внешней поверхности цилиндра 8.

Как можно видеть на фигуре 3b, шток 7 поршня охвачен концентрично трубой 2 с глухим концом, которая соединена со свободным концом штока 7 поршня. Труба 2 с глухим концом окружает шток 7 поршня таким образом, что между трубой 2 и штоком 7 поршня имеется пространство, в которое может входит цилиндр 8 при работе блока 6 поршневого цилиндра.

Шток 7 цилиндра соединяется с трубой 2 с глухим концом в ее передней стенке, которая закрывает трубу 2 с одной стороны и в выступе которой имеется проушина для присоединения блока 6 поршневого цилиндра.

Узел 13 фиксатора в форме по меньшей мере одного второго запирающего элемента расположен на конце трубы 2 с глухим концом, который закрыт передней стенкой. Как лучше всего показано на фигурах 2 и 4, в рассматриваемом варианте осуществления изобретения используется по меньшей мере один дополнительный прилегающий элемент 4 в форме пружинного фиксирующего кольца 4, которое располагается в его положении отпирания в кольцевом зазоре 10, имеющемся на открытом конце трубы 2 с глухим концом. Этот кольцевой зазор 10 может быть сформирован с использованием крепежного диска или фиксирующей муфты, которая может навинчиваться на выступ, имеющийся на открытом конце трубы 2 с глухим концом. Внутренний диаметр пружинного фиксирующего кольца 4 подбирается таким образом, чтобы он примерно соответствовал внутреннему диаметру канавок 9 в цилиндрической гильзе 1 в отпущенном состоянии кольца 4, то есть в его положении запирания.

Блок поршневого цилиндра не находится постоянно в положении запирания с использованием фиксатора в соответствии с настоящим изобретением, и в разрыве пружинного фиксирующего кольца 4 имеется отпирающий механизм 5, который соединен с источником энергии, работающим от того же источника энергии, который обеспечивающего работу блока 6 поршневого цилиндра. Предпочтительно это может быть вторая система 16 снабжения энергией. Путем приведения в действие отпирающего механизма 5 пружинное фиксирующее кольцо 4 удерживается в положении отпирания, в котором оно находится в кольцевом зазоре 10, так что обеспечивается беспрепятственная работа блока 6 поршневого цилиндра, причем усилие, создаваемое отпирающим механизмом 5, противодействует возвращающей силе, которая всегда стремится перевести кольцо в положение запирания.

Если первая и вторая системы снабжения энергией блока 6 поршневого цилиндра выходят из строя, то, поскольку энергия в отпирающий механизм 5 подается от второй системы 16 подачи энергии в блок 6 поршневого цилиндра, отпирающий механизм не будет больше противодействовать возвращающей силе, действующей на пружинное фиксирующее кольцо 4, и в результате оно перейдет из положения отпирания в положение запирания, в котором кольцо входит в одну из канавок 9 цилиндрической гильзы 1, в результате чего шток 7 поршня фиксируется относительно цилиндра 8. Соединение, установленное таким образом между двумя проушинами 12 блока 6 поршневого цилиндра, надежно запирается и создает второй путь нагружения, представляющий вторую ступень безопасности.

Необходимо также иметь в виду, что термин "содержащий" не исключает использования других элементов или стадий, и указание части или стадии в единственном числе не исключает использования нескольких таких частей или стадий. Далее, необходимо отметить, что признаки или стадии, которые были описаны со ссылками на один из вышеуказанных вариантов осуществления изобретения, могут быть также использованы совместно с другими признаками или стадиями других вышеуказанных вариантов. Ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничения.

1. Система привода исполнительного механизма триммирования для гидравлического привода управляемого горизонтального стабилизатора летательного аппарата, содержащая, по меньшей мере, один гидравлический линейный исполнительный механизм (6), первую систему (18) снабжения гидравлической энергией и независимую вторую систему (16) снабжения гидравлической энергией, причем по меньшей мере один гидравлический исполнительный механизм (6) подключен к первой системе (18) снабжения энергией, которая подает гидравлическую энергию в гидравлический линейный исполнительный механизм (6) в штатном режиме работы, и вторая система (16) снабжения энергией подает гидравлическую энергию по меньшей мере в один гидравлический исполнительный механизм (6) в аварийном режиме работы, при котором первая система (18) снабжения энергией по меньшей мере частично стала неработоспособной, при этом линейный исполнительный механизм (6) выполнен в форме блока поршневого цилиндра, содержащего шток (7) поршня и цилиндр (8), и содержит механический фиксатор (13), предназначенный для фиксации штока (7) поршня относительно цилиндра (8) в последнем положении, установленном перед отказом первой и второй систем (16, 18) снабжения энергией.

2. Система привода по п.1, содержащая дополнительно блок (15) управления, к которому подсоединена первая система (18) снабжения энергией, а также вторая система (16) снабжения энергией, причем блок (15) управления подает гидравлическую энергию от первой системы снабжения энергией по меньшей мере в один гидравлический линейный исполнительный механизм (6) в штатном режиме работы, и блок (15) управления подает гидравлическую энергию системы (16) снабжения гидравлической энергией по меньшей мере в один гидравлический линейный исполнительный механизм (6) в аварийном режиме работы.

3. Система привода по п.2, в которой первая система (18) снабжения гидравлической энергией подключена к главному источнику снабжения гидравлической энергией летательного аппарата.

4. Система привода по п.2, в которой вторая система (16) снабжения гидравлической энергией независима от главного источника энергоснабжения летательного аппарата и снабжена автономным резервуаром с гидравлической жидкостью и автономным гидравлическим насосом.

5. Система привода по п.1, в которой вторая система (16) снабжения энергией подает гидравлическую энергию в первую систему (18) снабжения энергией для подачи энергии в линейный исполнительный механизм (6) в аварийном режиме работы.

6. Система привода по п.1, в которой механический фиксатор содержит первые прилегающие элементы (9), которые расположены по окружности внешней поверхности цилиндра (8) на некотором расстоянии друг от друга вдоль цилиндра, и по меньшей мере один второй прилегающий элемент (4), который перемещается вместе со штоком (7) цилиндра при работе линейного исполнительного механизма (6) и одновременно проходит часть цилиндра (8), причем по меньшей мере один второй прилегающий элемент может взаимодействовать с прилеганием с одним из первых прилегающих элементов (9) в дискретных положениях вдоль цилиндра (8), в результате чего шток (7) поршня фиксируется относительно цилиндра (8).

7. Система привода по п.6, в которой по меньшей мере один второй прилегающий элемент (4) устроен таким образом, чтобы он мог поочередно занимать положение запирания, в котором он входит во взаимодействие с одним из первых прилегающих элементов (9) с прилеганием к нему, или положение отпирания, в котором он выводится из такого взаимодействия.

8. Система привода по п.7, в которой, по меньшей мере, один второй прилегающий элемент (4) устроен таким образом, чтобы в нем создавалась возвращающая сила, которая направлена на его перемещение из положения отпирания в положение запирания.

9. Система привода по п.8, в которой фиксатор содержит отпирающий механизм (5), после приведения в действие которого по меньшей мере один второй прилегающий элемент (4) удерживается в положении отпирания с противодействием возвращающей силе.

10. Система привода по п.9, в которой отпирающий механизм (5) приводится в действие системой снабжения энергией, подсоединенной к той системе снабжения энергией, которая приводит в действие линейный исполнительный механизм (6), так что если снабжение энергией линейного исполнительного механизма (6) прекращается, то по меньшей мере один второй прилегающий элемент (4) перемещается в положение запирания под действием возвращающей силы.

11. Система привода по п.6, в которой первые прилегающие элементы (9) представляют собой канавки (9), которые выполнены в цилиндре (8) по окружности его внешней поверхности.

12. Система привода по п.11, в которой канавки (9) выполнены в одной части цилиндра (8) по окружности его внешней поверхности.

13. Система привода по п.11, в которой канавки (9) выполнены в отдельной цилиндрической гильзе (1), внутренний диаметр которой соответствует внешнему диаметру цилиндра (8) таким образом, что она может быть закреплена на цилиндре.

14. Система привода по п.6, в которой фиксатор содержит дополнительно трубу (2) с глухим концом, которая соединена со штоком (7) поршня, находящимся за пределами цилиндра (8), и которая окружает шток (7) поршня концентрически на некотором расстоянии от него, которое рассчитано таким образом, чтобы при работе линейного исполнительного механизма (6) цилиндр (8) входил в пространство между трубой (2) и штоком (7) поршня, и в трубу (2) с глухим концом входит по меньшей мере один второй прилегающий элемент в ее внутренней стенке в зоне, которая перекрывается с цилиндром (8).

15. Система привода по п.14, в которой труба (2) с глухим концом имеет на одном конце замкнутую переднюю стенку (11), посредством которой шток (7) поршня по меньшей мере опосредованно соединен с самой трубой (2) с глухим концом.

16. Система привода по п.11 или 15, в которой, по меньшей мере, один второй прилегающий элемент (4) выполнен в форме пружинного фиксирующего кольца (4), которое в положении запирания взаимодействует с прилеганием с канавками (9).

17. Система привода по п.16, в которой труба (2) с глухим концом формирует кольцевой зазор (10) в зоне, которая перекрывается с цилиндром, причем в этом зазоре размещается пружинное фиксирующее кольцо (4).

18. Система привода по п.1, в которой механический фиксатор содержит по меньшей мере первый прилегающий элемент, который расположен по окружности внешней поверхности цилиндра в зоне выхода штока поршня, и вторые прилегающие элементы, которые перемещаются относительно первого прилегающего элемента вместе со штоком поршня при работе линейного исполнительного механизма, причем по меньшей мере один первый прилегающий элемент может взаимодействовать с прилеганием с одним из вторых прилегающих элементов в дискретных положениях по длине штока поршня, в результате чего шток поршня фиксируется относительно цилиндра.

19. Система привода по п.18, в котором по меньшей мере один первый прилегающий элемент устроен таким образом, чтобы он мог поочередно занимать положение запирания, в котором он входит во взаимодействие с одним из вторых прилегающих элементов с прилеганием к нему, или положение отпирания, в котором он выводится из такого взаимодействия.

20. Система привода по п.19, в которой по меньшей мере один первый прилегающий элемент устроен таким образом, чтобы в нем создавалась возвращающая сила, которая направлена на перемещение его из положения отпирания в положение запирания.

21. Система привода по п.20, в которой фиксатор содержит отпирающий механизм, после приведения в действие которого по меньшей мере один первый прилегающий элемент удерживается в положении отпирания с противодействием возвращающей силе.

22. Система привода по п.21, в которой отпирающий механизм приводится в действие системой снабжения энергией, подсоединенной к той системе снабжения энергии, которая приводит в действие линейный исполнительный механизм, так что если снабжение энергией линейного исполнительного механизма прекращается, то по меньшей мере один первый прилегающий элемент перемещается в положение запирания под действием возвращающей силы.

23. Система привода по п.18, в которой фиксатор содержит трубу с глухим концом, которая соединена со штоком поршня на том его конце, который находится за пределами цилиндра, и труба с глухим концом окружает шток поршня концентрически на некотором расстоянии от него, которое выбрано таким образом, чтобы при работе линейного исполнительного механизма цилиндр входил в пространство между трубой и штоком поршня.

24. Система привода по п.23, в которой вторые прилегающие элементы представляют собой канавки, которые выполнены в трубе с глухим концом по окружности ее внутренней поверхности.

25. Система привода по п.23, в которой труба с глухим концом имеет на одном конце замкнутую переднюю стенку, посредством которой шток поршня по меньшей мере опосредованно соединен с трубой с глухим концом.

26. Система привода по п.25, в которой по меньшей мере один первый прилегающий элемент выполнен в форме пружинного фиксирующего кольца, которое в положении запирания взаимодействует с прилеганием с одной из канавок.

27. Система привода по п.23, в которой цилиндр формирует в зоне, перекрывающейся с трубой с глухим концом, кольцевой зазор, в котором размещается пружинное фиксирующее кольцо.

28. Применение системы привода исполнительного механизма триммирования по одному из пп.1-27 на летательном аппарате для привода по меньшей мере одного исполнительного механизма управляемого горизонтального стабилизатора, выполненного в форме блока гидравлического поршневого цилиндра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству, которое может быть использовано в системах управления летательных аппаратов, где требуется посредством подачи сигналов управления на электрогидравлический усилитель мощности агрегата приводить в движение органы управления летательных аппаратов, а также приводить их в среднее положение в случае отказов в работе.

Изобретение относится к резервированным следящим гидроприводам, применяющимся в качестве исполнительных механизмов в системах управления летательных аппаратов. .

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к рулевому приводу для летательных аппаратов

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к системам управления аэродинамических поверхностей самолетов

Агрегат используется для обеспечения поворота колес при пробеге летательных аппаратов как для непосредственного управления, так и для демпфирования колебаний при свободно ориентированном повороте колес, а также для осуществления режима демпфирования при отсутствии давления рабочей жидкости в каналах подвода гидропитания. Агрегат содержит корпус с гидролиниями, соединенными с напорной и сливной магистралями гидросистемы, на котором установлен электрогидравлический усилитель мощности, внутри корпуса размещены соединенные между собой и с электрогидравлическим усилителем мощности системой гидролиний гидравлические узлы, включающие в себя обратный клапан гидролинии напора, фильтр, подпиточные и предохранительные клапаны, электрогидравлический клапан, клапан включения, гидрокомпенсатор с крышкой и подпружиненным поршнем, взаимодействующим со штоком и пружиной запорного клапана гидролинии слива, при этом гидрокомпенсатор оснащен индукционным датчиком, выдающим информацию о положении поршня гидрокомпенсатора, а следовательно, и о возможности выполнять функции демпфирования при отсутствии давления в каналах подвода гидропитания. Технический результат - повышение надежности. 1 ил.

Изобретение относится к авиастроению и может быть применено в приводе подвижной аэродинамической поверхности самолета, в частности в устройстве выдвижения закрылка. Привод закрылков самолета содержит две рычажные системы, имеющие шатуны, соединенные через кривошип с секционным основным валом, который установлен в опорах. Секции опорного вала соединены разъемными муфтами. Электромеханический привод секций основного вала имеет электродвигатель и датчик углового положения полого ротора, по меньшей мере, двухступенчатый волновой редуктор с телами вращения с полым выходным валом. Волнообразователь первой и второй ступеней состоит из двух эксцентриков с противоположно направленными эксцентриситетами, подшипников и рабочих колец. В сепараторе первой и второй ступеней размещены тела вращения, взаимодействующие с волновой поверхностью жесткого колеса соответствующей ступени. Между основным и полым выходным валами установлено управляемое устройство их разъединения. Технический результат - повышение надежности электромеханического привода. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к подшипниковому узлу для установки пары разнесенных параллельных исполнительных устройств между крылом и поверхностью управления воздушного летательного аппарата так, что исполнительные устройства совместно управляют разворачиванием упомянутой поверхности управления из крыла. Подшипниковый узел содержит неподвижный элемент для прикрепления к воздушному летательному аппарату и подвижный элемент, выполненный с возможностью прикрепления к исполнительным устройствам. Неподвижный и подвижный элементы соединены посредством частично сферического подшипника и выполнены так, что частично сферический подшипник расположен в пространстве между исполнительными устройствами. Технический результат заключается в уменьшении размеров исполнительной системы управления управляющими поверхностями крыла. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к авиации, в частности к гидравлическим системам летательного аппарата. Гидробак гидравлической системы управления самолета содержит наддуваемую рабочую камеру без разделения рабочей жидкости и газа и противоперегрузочную камеру, разделенные перегородкой и сообщенные пеноотводным каналом с весовым обратным клапаном и свободным переливным каналом, а также патрубок для наддува рабочей камеры, пеногаситель и патрубки для подачи и слива рабочей жидкости, сообщенные с верхней частью противоперегрузочной камеры. Пеногаситель включает в себя конический конфузорный наконечник, установленный над обращенным в противоперегрузочную камеру входным отверстием патрубка для подачи рабочей жидкости, и конический диффузорный наконечник, установленный над обращенным в противоперегрузочную камеру выходным отверстием патрубка для слива рабочей жидкости. Достигается повышение надежности работы гидросистемы за счет предотвращения попадания пены в гидроприводы. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх