Устройство для соединения двух полуоболочек гондолы двигателя летательного аппарата и гондола с таким устройством
Устройство содержит штангу (17), установленную с возможностью шарнирного поворота на одной (1') из двух полуоболочек, элемент для удержания штанги, установленный на второй полуоболочке, и средства, обеспечивающие ограниченные перемещения штанги относительно удерживающего элемента. Устраняется часть усилий, которые создаются давлениями, обусловленными воздушным потоком, циркулирующим по полуоболочкам, уменьшаются вес и сложность конструкции. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к устройству для соединения двух полуоболочек гондолы двигателя летательного аппарата и к гондоле, снабженной таким устройством.
Как известно специалистам в данной области, гондола двигателя летательного аппарата представляет собой конструкцию, охватывающую указанный двигатель и обеспечивающую, в частности, направленную циркуляцию воздуха в сторону этого двигателя.
Такая гондола состоит, как правило, по меньшей мере, из двух полуоболочек, которые смонтированы с возможностью шарнирного поворота на пилоне вокруг осей, по существу, параллельных оси гондолы.
Сам пилон, в свою очередь, крепится под крылом летательного аппарата.
Благодаря шарнирному соединению двух полуоболочек на указанном пилоне обеспечивается возможность их раскрытия с целью получения доступа к двигателю при необходимости проведения работ по техобслуживанию.
Во время полета рассматриваемые полуоболочки испытывают действие значительных нагрузок, обусловленных, главным образом, давлениями, которые создаются воздушным потоком, циркулирующим по этим полуоболочкам.
Средства соединения рассматриваемых полуоболочек служат своеобразными мостами передачи усилий, формируемых такими давлениями.
Таким образом, необходимо предусмотреть усиление как указанных соединительных средств, так и зон полуоболочек, находящихся вблизи от этих средств.
Однако подобные элементы усиления являются источником чрезмерного увеличения веса и сложности конструкции и создают в этом смысле неудобства, которых желательно избегать.
Целью изобретения и является разработка такого технического решения, которое позволило бы устранить указанный недостаток.
Для достижения этой цели предложено устройство для соединения двух полуоболочек гондолы двигателя летательного аппарата, содержащее штангу, установленную с возможностью шарнирного поворота на одной из двух полуоболочек, элемент для удержания этой штанги, установленный на второй полуоболочке, и средства, обеспечивающие ограниченные перемещения указанной штанги относительно указанного удерживающего элемента.
Благодаря наличию указанных средств, обеспечивающих ограниченные перемещения штанги относительно удерживающего элемента, создается возможность обеспечения ограниченных перемещений между двумя полуоболочками, при этом соединительные средства становятся активными только в случае растягивающих или сжимающих перемещений этих полуоболочек большой амплитуды.
Из этого можно заключить, что соединительное устройство согласно изобретению основано на принципе обеспечения ограниченных относительных перемещений двух полуоболочек, а не их иммобилизации относительно друг друга, в результате чего удается устранить часть усилий, которые создаются давлениями, обусловленными воздушным потоком, циркулирующим по этим полуоболочкам.
Благодаря этому появляется возможность свести к минимуму размеры рассматриваемых полуоболочек, в частности, в зоне, где располагаются эти соединительные средства, что позволяет уменьшить вес и сложность всей конструкции.
В соответствии с другими необязательными признаками изобретения, взятыми по отдельности или в различных комбинациях,
- указанные средства ограниченного перемещения содержат продолговатое отверстие, выполненное на свободном конце указанной штанги, и палец, жестко связанный с указанными удерживающими средствами, причем между этим отверстием и этим пальцем образованы зазоры в обоих направлениях вдоль указанной штанги; в результате удается с легкостью получить соединительные средства, обеспечивающие возможность ограниченных перемещений;
- величина указанных зазоров находится в пределах от 5 до 25 мм, предпочтительно от 10 до 20 мм; эти зазоры соответствуют в целом разрешенным допускам на относительные перемещения рассматриваемых полуоболочек;
- длина указанной штанги находится в пределах от 50 до 1000 мм.
Предметом изобретения является также гондола летательного аппарата, состоящая из двух полуоболочек, шарнирно поворачивающихся в их верхних частях на пилоне, снабженная, по меньшей мере, одним устройством для соединения указанных полуоболочек типа, рассмотренного выше.
В соответствии с другими необязательными признаками этой гондолы,
- указанное устройство расположено в передней верхней части, в задней верхней части и в передней нижней части указанных полуоболочек; в результате рассматриваемое устройство служит дополнением к фиксирующим устройствам, находящимся в нижней части гондолы;
- указанное устройство смонтировано на панелях внутренней конструкции указанной гондолы;
- указанные полуоболочки снабжены средствами реверса тяги;
- указанные полуоболочки образуют гладкую гондолу;
- указанное устройство снабжено приводными средствами, находящимися в нижней части указанной гондолы.
Остальные признаки и преимущества изобретения явствуют из нижеследующего описания, приводимого со ссылками на приложенные чертежи, где:
фиг.1 представляет собой изображение в аксонометрии правой полуоболочки гондолы согласно изобретению,
фиг.2 - изображение в аксонометрии левой полуоболочки гондолы согласно изобретению,
фиг.3 - вид в аксонометрии в увеличенном масштабе штанги, входящей в состав предлагаемого соединительного устройства,
фиг.4 - вид сверху зоны, в которой соединительное устройство взаимодействует с правой полуоболочкой по фиг.1;
фиг.5 - схематическое изображение соединительного устройства согласно изобретению, помещенного между правой и левой полуоболочками, соответственно, по фиг.1 и 2.
На фиг.1 показана правая полуоболочка 1 гондолы, которая в данном случае помещена в задней части гондолы, образуя собой часть системы реверса тяги (следует понимать, однако, что изобретение применимо и к случаям с гладкими гондолами, то есть такими, в которых средства реверса тяги не используются).
Буквами AV и AR обозначены, соответственно, передняя и задняя части полуоболочки 1, если смотреть по направлению воздушного потока, циркулирующего внутри этой полуоболочки.
В рассматриваемом случае эта полуоболочка 1 включает в себя внутреннюю полуконструкцию 3, ограничивающую полуполость С, в которую помещают турбореактивный двигатель (не показан).
Эта полуоболочка 1 включает в себя также наружную конструкцию 5, которая вместе с внутренней конструкцией 3 образует полутракт V, по которому проходит поток холодного воздуха, циркулирующий между передней и задней частями полуоболочки 1.
В верхней части полуоболочки 1, то есть в той ее части, которая устанавливается вверху, когда эта полуоболочка смонтирована под крылом летательного аппарата, имеются несколько шарнирных точек 7, рассчитанных таким образом, чтобы обеспечить монтаж рассматриваемой полуоболочки на пилоне (или стойке) крыла летательного аппарата (не показано).
В задней верхней части внутренней полуконструкции 3 располагается удерживающий элемент 9, назначение которого будет разъяснено ниже.
Этот удерживающий элемент может приводиться в действие с помощью рукоятки управления 11, находящейся в задней нижней части полуоболочки 1, при этом между рукояткой 11 и элементом 9 помещены специальные средства передачи движения типа тросов 13.
Левая полуоболочка, показанная на фиг.2, служит ответной конструкцией для полуоболочки 1, показанной на фиг.1. Все компоненты этой левой полуоболочки, аналогичные компонентам полуоболочки 1, обозначены такими же цифровыми позициями, но снабженными штрихом (').
В задней верхней части внутренней полуконструкции 3' полуоболочки 1' имеется точка 15 крепления штанги 17, которую можно более четко видеть на фиг.3 и 4.
Штанга 17 монтируется с помощью шарового шарнирного соединения (или, в ряде случаев, на простой оси - в зависимости от данных конкретных типа гондолы и места соединения) на точке крепления 15, а на свободном конце 19 этой штанги выполнена охватывающая часть 21 с возможностью взаимодействия с удерживающим элементом 9, находящимся на правой полуоболочке 1, который образует ответную охватываемую часть.
Говоря точнее, как видно на фиг.3-5, охватывающая часть 21 представляет собой продолговатое отверстие, выполненное на свободном конце 19 штанги 17.
Охватываемая часть удерживающего элемента 9 выполнена в виде пальца 23, который может проходить через продолговатое отверстие 21.
Как видно более четко на фиг.5, палец 23 и продолговатое отверстие 21 образуют зазоры J1 и J2 в обоих направлениях вдоль штанги 17, а также зазор J3 относительно нижней части удерживающего элемента 9.
В качестве примера можно указать, что величины зазоров J1, J2 и J3 могут находиться в пределах от 5 до 25 мм, а предпочтительнее - от 10 до 20 мм.
Длина штанги может составлять от 50 до 1000 мм, в зависимости от места ее расположения (в передней, средней или задней части гондолы, вверху, то есть в положении, соответствующем положению «12 часов» часовой стрелки, или внизу, то есть в положении «6 часов). В качестве примера укажем, что в аэробусах А380 длина этой штанги находится в пределах от 100 до 800 мм.
Режим работы и преимущества соединительного устройства, образованного штангой 17 и удерживающим элементом 9, непосредственно явствуют из предшествующего описания.
Штанга 17 постоянно находится на левой полуоболочке 1' с возможностью шарнирного поворота.
Свободный же ее конец 19 смонтирован на удерживающем элементе 9 правой полуоболочки 1, напротив, с возможностью отсоединения.
Если говорить точнее, в условиях нормального функционирования правая 1 и левая 1' полуоболочки смыкаются на турбореактивном двигателе, находящемся внутри полуполостей С и С', совместно образуя конструкцию, по существу, цилиндрической формы.
В нижних частях полуоболочек 1 и 1' предусмотрены несколько фиксаторов, обеспечивающих жесткую связь между этими полуоболочками.
Палец 23 удерживающего элемента 9 проходит через продолговатое отверстие 21 на свободном конце 19 штанги 17, соединяя между собой задние верхние части внутренних полуконструкций 3 и 3' полуоболочек 1 и 1'.
Благодаря наличию зазоров J1, J2, J3 штанга 17 может беспрепятственно перемещаться в обоих направлениях относительно удерживающего элемента 9, вследствие чего обеспечивается возможность незначительного относительного перемещения двух внутренних полуконструкций 3 и 3' под действием усилий, обусловленных, главным образом, воздушным потоком, который циркулирует по этим полуоболочкам.
Но если бы, напротив, указанные полуоболочки подвергались действию значительных растягивающих или сжимающих усилий, то выполненное в штанге 17 продолговатое отверстие 21 уперлось бы в палец 23 удерживающего элемента 9, работая, соответственно, на растяжение или на сжатие. В результате удается предотвратить слишком значительные относительные перемещения двух внутренних полуконструкций 3 и 3', что позволяет сохранить целостность этих полуконструкций в случае возникновения больших нагрузок.
Как сказано выше, благодаря допускаемым зазорам между штангой 17 и удерживающим элементом 9 удается обойтись без применения специальных средств усиления в зонах внутренних полуконструкций 3 и 3', находящихся вблизи от штанги 17, что позволяет упростить указанные полуконструкции и сделать их более легкими.
Следует также отметить, что на практике соединительное устройство типа, описанного выше, работает больше на сжатие (почти в каждом полете), нежели на растяжение (только в некоторых полетах), поэтому нет смысла рассчитывать его с учетом возможной усталости, а значит мы получаем выигрыш в весе.
Упомянем также о том, что если сделать зазор J3 больше, чем J1, то палец 23 не будет испытывать сжимающие нагрузки, поэтому усилие будет восприниматься непосредственно штангой; таким образом, поскольку палец нагружен меньше, можно уменьшить его размеры и, следовательно, вес.
Наконец, можно предусмотреть зазор J'2 в зоне штанги 17, находящейся вблизи от точки крепления 15, как показано на фиг.5, тогда подобный зазор позволит получить дополнительный ход штанги в режиме сжатия, как только будет выбран этот зазор J2.
Когда необходимо получить доступ к турбореактивному двигателю, находящемуся внутри двух полуполостей С и С', воздействуют на приводную рукоятку 11, имеющуюся на правой полуоболочке 1, с тем чтобы освободить палец 23 из продолговатого отверстия 23, что позволит (после того, как будут дополнительно разомкнуты все фиксаторы в нижней части обеих полуоболочек) раскрыть обе полуоболочки 1 и 1' наружу путем их поворота вокруг осей, проходящих через шарнирные точки 7 и 7'.
В результате удается получить беспрепятственный доступ к турбореактивному двигателю летательного аппарата.
Разумеется, изобретение никоим образом не ограничивается описанным выше и проиллюстрированным на чертежах вариантом осуществления, который был приведен лишь в качестве примера.
Например, можно также поместить соединительное устройство типа, описанного выше, в передней верхней и передней нижней частях обеих полуоболочек.
1. Устройство для соединения двух полуоболочек (1, 1') гондолы двигателя летального аппарата, содержащее штангу (17), установленную с возможностью шарнирного поворота на одной (1') из двух полуоболочек, элемент (9) для удержания этой штанги (17), установленный на второй полуоболочке (1), и средства (21, 23), обеспечивающие ограниченные перемещения указанной штанги (17) относительно указанного удерживающего элемента (9).
2. Устройство по п.1, в котором указанные средства ограничения перемещения включают продолговатое отверстие (21), выполненное на свободном конце указанной штанги, и палец (23), жестко связанный с указанными удерживающими средствами (9), причем между этим отверстием (21) и этим пальцем (23) имеются зазоры (J1, J2, J3) в обоих направлениях вдоль указанной штанги (17).
3. Устройство по п.2, в котором величина указанных зазоров (J1, J2, J3) находится в пределах от 5 до 25 мм, предпочтительно от 10 до 20 мм.
4. Устройство по любому из пп.1-3, в котором длина указанной штанги (17) находится в пределах от 50 до 1000 мм.
5. Гондола летального аппарата, состоящая из двух полуоболочек (1, 1'), шарнирно поворачивающихся в их верхних частях на пилоне, снабженная, по меньшей мере, одним устройством (9, 17) для соединения указанных полуоболочек (1, 1'), выполненным по любому из предшествующих пунктов.
6. Гондола по п.5, в которой указанное устройство (9, 17) расположено в передней верхней части, в задней верхней части и в передней нижней части указанных полуоболочек (1, 1').
7. Гондола по любому из пп.5 или 6, в которой указанное устройство смонтировано на панелях внутренней конструкции (3, 3') указанной гондолы.
8. Гондола по любому из пп.5 и 6, в которой указанные полуоболочки (1, 1') снабжены средствами реверса тяги.
9. Гондола по любому из пп.5 и 6, в которой указанные полуоболочки образуют гладкую гондолу.
10. Гондола по любому из пп.5 и 6, в которой указанное соединительное устройство (9, 17) снабжено приводными средствами (11), находящимися в нижней части указанной гондолы.
