Направляющая система с возможностью блокировки для подвижной части гондолы
Изобретение относится к авиастроению, более конкретно к направляющему устройству (100) для элемента гондолы турбореактивного двигателя и самой гондоле. Направляющее устройство (100) для поступательно перемещающегося подвижного элемента гондолы содержит направляющую (101), неподвижно установленную на участке гондолы, а также каретку (102), соединенную с указанным подвижным элементом и выполненную с возможностью скольжения вдоль направляющей. Устройство также снабжено встроенной, выполненной с возможностью отведения системой останова поступательного перемещения каретки. Упомянутая система содержит средство (104) блокировки, установленное на направляющей с возможностью перемещения и с возможностью поочередного перехода из положения зацепления в положение расцепления, а также содержит средство (130) управления средством блокировки. Технический результат заключается в обеспечении более легкого доступа к турбореактивному двигателю. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к направляющему устройству, содержащему направляющую и каретку, которые установлены с возможностью перемещения относительно друг друга, а также относительно гондолы турбореактивного двигателя, снабженной подобной системой.
Летательный аппарат приводится в движение с помощью одной или нескольких силовых установок, содержащих турбореактивный двигатель, помещенный в трубчатую гондолу. Каждая силовая установка крепится к летательному аппарату с помощью стойки, расположенной, как правило, под крылом или на фюзеляже.
Гондола обычно представляет собой конструкцию, включающую в себя воздухозаборник, помещенный перед двигателем по направлению потока, среднюю секцию, охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю по направлению потока секцию, охватывающую камеру сгорания турбореактивного двигателя и вмещающую средства реверсирования тяги.
Воздухозаборник содержит, во-первых, кромку, выполненную таким образом, чтобы обеспечить оптимальное направление к турбореактивному двигателю воздуха, необходимого для работы вентилятора и внутренних компрессоров турбореактивного двигателя, и, во-вторых, задний по направлению потока элемент, к которому крепится кромка и который обеспечивает надлежащую направленную циркуляцию воздуха в сторону лопастей вентилятора, причем указанный задний по потоку элемент содержит наружный кожух и внутреннюю акустическую панель. Весь этот узел закреплен перед кожухом вентилятора, образующим среднюю секцию гондолы.
Средний элемент охватывает вентилятор и содержит, как правило, внутреннюю стенку, образующую указанный кожух вентилятора, и наружную стенку, выполненную в виде съемных капотов, которые установлены с возможностью поворота вокруг продольной оси, образующей шарнир в верхней части гондолы (т.е. в той ее части, которая соответствует положению часовой стрелки «на 12 часов»), благодаря чему обеспечивается доступ внутрь гондолы.
Совокупность всех вышеперечисленных элементов (подвижные капоты, кожух, передняя кромка воздухозаборника, наружный кожух, акустическая панель) является источником многочисленных разрывов линий обтекания, обусловленных наличием сдвигов и зазоров, возникающих при соединении этих элементов друг с другом. Кроме того, подвижные капоты крепятся на шарнирах, которые также являются источниками аэродинамических нарушений.
Одно из технических решений, направленных на обеспечение лучшей целостности линий обтекания наружной поверхности гондолы, описано в неопубликованных французских патентных заявках №№06/08599 и 07/01256.
В соответствии с этим решением переднюю кромку воздухозаборника объединяют с наружным кожухом, а также с капотом, охватывающим кожух вентилятора, или его частью, с образованием при этом моноблочной конструкции.
Одно из достоинств такой системы состоит в том, что она оснащена средствами обеспечения направленного поступательного перемещения типа «направляющая-каретка», благодаря которым удается легко раскрыть указанный капот, получая доступ внутрь гондолы.
Еще одно достоинство вышеуказанной системы состоит в том, что упомянутые направляющие средства могут быть сняты с обеспечением возможности снятия, а при необходимости и замены указанной конструкции.
Предпочтительно оборудовать подобные системы «направляющая-каретка» средствами ограничения поступательного перемещения в конце хода (концевыми ограничителями), которые, вместе с тем, предусматривали бы возможность достижения положения расцепления, где становится возможным демонтаж системы «направляющая-каретка».
Должна быть предусмотрена возможность отведения указанных концевых ограничителей наружного подвижного капота с целью замены подвижного наружного элемента с одновременным обеспечением возврата в рабочее состояние после повторной установки наружного капота.
Для этого используют разнообразные известные системы спойлеров в конце хода роликовой направляющей, требующие проведения особой операции для высвобождения капота, или же концевые ограничительные средства.
Однако такие системы чаще всего не отвечают требованиям обеспечения легкого доступа и легкости управления концевыми ограничительными средствами, и, таким образом, в настоящее время существует потребность в создании усовершенствованной блокировочной системы.
Задача настоящего изобретения состоит в устранении вышеупомянутых недостатков и разработке усовершенствованной удерживающей системы. Для достижения этой цели предложено направляющее устройство для поступательно перемещающегося подвижного элемента гондолы турбореактивного двигателя, содержащее, во-первых, направляющую, неподвижно установленную на одной из частей гондолы, и, во-вторых, каретку, прикрепленную к подвижному элементу с возможностью скольжения вдоль направляющей, отличающееся тем, что указанное направляющее устройство снабжено выполненной с возможностью отведения встроенной системой останова поступательного перемещения каретки, содержащей для этого, во-первых, по меньшей мере одно средство блокировки, подвижно установленное на направляющей с возможностью поочередного перехода из положения зацепления, в котором оно образует упор для останова поступательного перемещения каретки, в положение расцепления, в котором оно отходит от каретки, обеспечивая относительное поступательное перемещение каретки за пределы указанной блокировочной системы, и во-вторых, по меньшей мере одно средство управления средством блокировки.
Под направляющей понимается, как правило, охватываемый элемент системы «направляющая-каретка», а под кареткой - ее охватывающий элемент.
Таким образом, благодаря оснащению направляющей концевыми ограничителями, выполненными с возможностью отведения, удается получить легко приводимую в действие блокировочную систему, которая отвечает предъявляемым требованиям безопасности и вместе с тем обеспечивает возможность разъединения направляющей и каретки, когда это оказывается необходимым для снятия подвижных элементов.
Следует также отметить, что в рассматриваемом случае целесообразно выполнить направляющую неподвижной, что позволит добиться более эффективного направленного перемещения и более надежного крепления. Кроме того, неподвижная установка направляющей позволяет особым образом располагать средства блокировки и управления.
Целесообразно, чтобы средство блокировки было прикреплено к первому концу направляющей. Таким образом, оно может действовать в качестве концевого ограничителя, обеспечивающего как можно больший запас для маневрирования каретки.
Целесообразно также, чтобы средство управления было установлено на втором конце направляющей.
Предпочтительно, чтобы средство управления было выполнено с возможностью возврата из положения разблокирования в положение блокировки в процессе обратного хода каретки, вызывая тем самым возврат средства блокировки в его положение зацепления. В результате повторное зацепление каретки с направляющей в процессе установки панели на место будет сопровождаться автоматическим возвратом средств блокировки в их положение зацепления. Это позволяет обеспечить существенную дополнительную безопасность, предотвращая последствия возможной ситуации, в которой оператор забывает повторно активизировать блокировочную систему.
Целесообразно, чтобы средство управления имело два устойчивых положения и было установлено так, чтобы на него воздействовал упругий возвратный элемент, стремящийся, когда средство управления находится между двумя устойчивыми положениями, установить его в то или другое из указанных положений.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения средство блокировки выполнено в виде опорного элемента, установленного на направляющей с возможностью поворота.
Дополнительно направляющее устройство содержит соединительное средство, связывающее средство управления со средством блокировки.
Предпочтительно направляющая выполнена полой и вмещает полностью или частично соединительное средство.
Целесообразно средство блокировки установлено так, что на него воздействует по меньшей мере один возвратный элемент, который стремится вернуть средство блокировки в положение зацепления или расцепления.
Целесообразно также, что в качестве соединительного средства используется тяга, установленная с возможностью поступательного перемещения и поочередного перехода, под действием средства управления, из первого положения, в котором она удерживает средство блокировки в таком положении, при котором упругий возвратный элемент напряжен, во второе положение, при котором упругий возвратный элемент находится в состоянии покоя.
Настоящее изобретение относится также к гондоле для турбореактивного двигателя, содержащей воздухозаборный элемент, обеспечивающий направленную циркуляцию воздушного потока в сторону вентилятора турбореактивного двигателя, и средний элемент, который охватывает указанный вентилятор, и к которому прикреплен воздухозаборный элемент, причем воздухозаборный элемент и, при необходимости, средний элемент содержат по меньшей мере одну наружную панель, которая образована моноблочной стенкой, и отличающейся тем, что наружная панель установлена с возможностью поступательного перемещения с помощью направляющей системы согласно изобретению.
Целесообразно, чтобы направляющая направляющего устройства была жестко связана с неподвижным элементом гондолы, а каретка была соединена с подвижной наружной панелью,
Сущность изобретения станет более понятной из нижеследующего подробного описания, приводимого со ссылками на приложенные чертежи, где:
на фиг.1 и 2 схематически показаны частичные изображения в разрезе воздухозаборного элемента гондолы турбореактивного двигателя, снабженного направляющей системой согласно изобретению;
на фиг.3 схематически показана направляющая система согласно изобретению в положении, при котором наружный капот заблокирован и закрыт;
на фиг.4 схематически показана направляющая система согласно изобретению в положении, при котором наружный капот заблокирован и раскрыт;
на фиг.5 схематически показана направляющая система согласно изобретению в положении, при котором наружный капот разблокирован и раскрыт;
на фиг.6 схематически показана направляющая система, показанная на фиг.5, в процессе снятия наружного капота;
на фиг.7 схематически показана направляющая система, показанная на фиг.5, в процессе повторной установки наружного капота;
на фиг.8 схематически показана направляющая система в конце процесса повторной установки наружного капота с возвратом средств блокировки в положение зацепления.
Гондола (не показана) представляет собой трубчатый элемент, вмещающий турбореактивный двигатель и служащий для обеспечения направленной циркуляции создаваемых им воздушных потоков с формированием внутренних и внешних линий обтекания, необходимых для получения нужных эксплуатационных характеристик. Кроме того, в нее помещены различные компоненты, необходимые для работы турбореактивного двигателя, а также различные вспомогательные системы типа реверсора тяги.
Гондола крепится с помощью пилона к какой-либо неподвижной структуре летательного аппарата, например к крылу.
Если говорить более точно, гондола представляет собой конструкцию, содержащую переднюю секцию, образующую воздухозаборник 4, среднюю секцию 5, охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю секцию (на чертежах не показана), которая охватывает двигатель турбореактивного двигателя и в которую помещают обычно систему реверса тяги.
Воздухозаборник 4 делится на две зоны: во-первых, кромку 4а, выполненную так, что она оптимальным образом обеспечивает направление к турбореактивному двигателю воздуха, необходимого для работы вентилятора и внутренних компрессоров турбореактивного двигателя, и во-вторых, задний по направлению потока элемент 4b, содержащий наружную панель 40 и внутреннюю панель 41, причем к этому заднему элементу прикреплена кромка и этот элемент обеспечивает надлежащую направленную циркуляцию воздуха в сторону лопастей вентилятора,
Средняя секция также делится на наружную стенку и внутреннюю стенку, образующую кожух вентилятора.
Гондола, содержащая воздухозаборный элемент, показанный на фиг.1 и 2, имеет кромку 4а, объединенную с наружной панелью 40, причем с указанной наружной панелью может быть также объединена, по меньшей мере частично, наружная стенка среднего элемента 5. Таким образом, наружная стенка 40 и кромка 4а воздухозаборника образуют единый съемный элемент, который проходит вдоль всей передней части гондолы. Внутренняя панель 41 закреплена перед кожухом вентилятора с помощью специальных крепежных фланцев.
Наружная панель 40 может иметь модульную конструкцию и содержать ряд продольных наружных панелей, каждая из которых образует участок наружной стенки гондолы. В этом случае наружный элемент гондолы будет иметь соединительные линии, идущие в продольном направлении относительно гондолы и оказывающие лишь пренебрежимо малое влияние на целостность линий обтекания воздухозаборного элемента 4, в отличие от известных гондол, которые имеют периферийные соединительные линии на стыках наружной панели 40 и кромки 4а и наружной панели 40 и наружной панели средней секции 5, причем эти соединительные линии проходят поперек к направлению циркуляции воздуха.
Как показано на фиг.1 и 2, наружная панель установлена с возможностью поступательного перемещения вдоль по существу продольной оси гондолы, что дает возможность более легкого ее снятия и/или замены.
Указанное поступательное перемещение осуществляется благодаря установке специальных направляющих средств 100 согласно изобретению, содержащих направляющую 101, взаимодействующую с кареткой 102.
Ниже настоящее изобретение проиллюстрировано на примере направляющей системы 100, содержащей направляющую 101, неподвижно установленную на внутренней стенке 41, и каретку 102, жестко связанную с наружной панелью 40. Очевидно, что данная заявка никоим образом не ограничивается подобной конфигурацией, поэтому под объем изобретения подпадают также варианты, предусматривающие крепление направляющей на подвижной наружной панели и ее взаимодействие с неподвижной кареткой гондолы, или же применение, например, направляющей роликового типа.
Как было объяснено выше, конструкция гондолы рассмотренного выше типа обеспечивает как беспрепятственное раскрытие всей передней секции гондолы, так и снятие указанной наружной панели 40.
Таким образом, необходимо, чтобы направляющая система 100 обеспечивала возможность останова каретки в конце хода в случае простого раскрытия наружной панели 40, а также возможность дополнительного хода каретки 102 для того, чтобы ее можно было отсоединить от направляющей 101 и снять наружную панель.
Задача, решаемая посредством изобретения, описанного в настоящей заявке, заключается в разработке подобной направляющей системы 100, которая показана на фиг.3-8 в ходе выполнения различных операций.
Как указано выше, направляющая система 100 содержит направляющую 101, на которой установлена каретка 102, выполненная с возможностью поступательного перемещения по этой направляющей.
Направляющая 101 выполнена полой и вмещает систему блокировки поступательного перемещения, выполненную с возможностью отведения.
Для этой цели направляющая 101 имеет первый конец 103, внутри которого напротив друг друга установлены два опорных элемента 104.
Каждый опорный элемент 104 имеет первый конец 104а, выполненный с возможностью поворота, которым этот опорный элемент устанавливается на оси вращения вплотную к стенке направляющей 101, и второй конец 104b, выступающий за пределы первого конца 103 направляющей 101 и образующий участок 105 изгиба, выполненный с возможностью выхода за направляющую 101 в боковом направлении, когда опорный элемент 104 прижат к стенке направляющей 101 (положение зацепления), но не выходящий за пределы направляющей 101 в боковом направлении, когда опорные элементы отходят от стенки направляющей 101 на достаточное расстояние (положение расцепления).
Опорные элементы 104 связаны друг с другом с помощью пружины 106, образующей упругое возвратное средство, которое стремится вернуть их в положение расцепления. В соответствии с другим вариантом можно также снабдить каждый опорный элемент 104 пружиной, устанавливаемой у стенки направляющей 101 и стремящейся оттолкнуть опорные элементы от этой стенки.
Каждый опорный элемент 104 в зоне своего конца 104b имеет скошенную грань 107, взаимодействующую с соответствующим имеющим форму усеченного конуса концом 121 соединительной тяги 120, установленной с возможностью поступательного перемещения внутри направляющей 101 и поочередного перехода из первого положения, в котором имеющий форму усеченного конуса конец служит упором для опорных элементов 104, удерживая их в положении зацепления под воздействием пружины 106, во второе положение, в котором имеющий форму усеченного конуса конец 121 отведен от опорных элементов 104, обеспечивая, под действием пружины 106, их возврат в положение расцепления.
Тяга 120 перемещается между двумя положениями посредством спускового устройства 130, расположенного на втором конце 108 направляющей 101.
Спусковое устройство 130 установлено с возможностью поворота с переходом из одного устойчивого положения в другое и связано с тягой 120 посредством рычага 131.
Указанное спусковое устройство 130 связано также с упругим возвратным средством 132, которое обеспечивает его удержание в каждом из двух устойчивых положений, и его возврат в одно из этих положений, когда оно находится в некотором промежуточном неустойчивом положении.
Два устойчивых положения спускового устройства 130 задают таким образом, что, во-первых, будучи приведенным в свое первое устойчивое положение, спусковое устройство посредством рычага 132 отводит тягу 120 в положение, где она отходит от опорных элементов 104, которые переходят при этом в положение расцепления, и, во-вторых, будучи приведенным в свое второе устойчивое положение, это спусковое устройство 130 посредством рычага 132 отводит тягу 120 в положение зацепления с опорными элементами 104, которые, как было показано выше, удерживаются при этом в положении зацепления.
Следует также заметить, что спусковое устройство имеет удлиненный участок 133, выполненный таким образом, что он выступает за направляющую 101 в боковом направлении, когда опорные элементы 104 находятся в положении расцепления.
Теперь рассмотрим различные этапы функционирования направляющей системы 100 и встроенной в нее блокировочной системы, представленные на фиг.3-8.
На фиг.3 показана направляющая система 100, находящаяся в исходном положении, когда наружная панель 40 закрыта, а опорные элементы 104 находятся в положении зацепления.
В этом положении каретка 102 отведена в сторону второго конца 108 направляющей 101. Опорные элементы 104 встроенной блокировочной системы удерживаются в положении зацепления (то есть в таком положении, при котором они выступают за пределы направляющей 101 в боковом направлении) с концом 121 тяги 120. Спусковое устройство 130 находится при этом в соответствующем устойчивом положении.
На фиг.4 показана направляющая система 101 в случае простого раскрытия, наружной панели 40 без ее снятия. В этой конфигурации опорные элементы 104 все еще находятся в положении зацепления, а каретка 102 сдвинута в направлении первого конца 103 направляющей 101 до возможного упора в участок 105 изгиба опорных элементов 104.
На фиг.5-8 проиллюстрированы шаги, которые необходимо осуществить для полного снятия и, при необходимости, замены наружной панели 40.
Для этого спусковое устройство 130 поворачивают вручную или посредством электрического элемента управления во второе устойчивое положение.
Следует иметь в виду, что средства блокировки располагаются на одном конце направляющей, а средства управления - на ее другом конце. Преимущество такого расположения заключается в том, что при этом обеспечивается легкий доступ к средствам управления, так как подвижный капот 40 начинает раскрываться именно с той стороны, где находятся средства управления.
На этом этапе рычаг 132 передает это движение тяге 120, которая совершает небольшое перемещение до тех пор, пока имеющий форму усеченного конуса конец 121 не отойдет от опорных элементов 104, позволяя им тем самым возвратиться под действием пружины 106 в положение расцепления.
Таким образом, участки 105 изгиба опорных элементов 104 уже не выступают за пределы направляющей 101 в боковом направлении, и каретка 102 может свободно продолжать свой ход, как показано на фиг.6, с обеспечением расцепления каретки с направляющей 101. В этом случае становится возможным снятие наружной панели 40.
Как видно на фиг.7, для установки наружной панели 40 на место или замены ее на новую панель вышеописанную процедуру необходимо выполнить в обратном порядке.
Однако, как показано на фиг.8, блокировочная система способна автоматически возвращаться в положение зацепления, как только наружная панель 40 установлена на место.
По мере приведения наружной панели 40 в положение закрытия каретка 102 поступательно перемещается по направляющей 101 в направлении второго конца 108 направляющей, где удлиненный участок 133 спускового устройства выступает вбок относительно стенки направляющей 101.
Когда наружная панель 40 приведена в положение закрытия, каретка упирается в указанный удлиненный участок 133 спускового устройства, отталкивая его, что приводит к возврату спускового устройства 130 в первое устойчивое положение и, следовательно, к повторному зацеплению опорных элементов 104.
Управление наружной панелью 40 осуществляется традиционным способом с помощью специальных средств, устанавливаемых в точках подъема, предпочтительно расположенных вблизи от центра тяжести стенки. Благодаря этому облегчается поворот вручную с целью установки и снятия указанной моноблочной стенки. В соответствии с другим вариантом точку подъема можно предусмотреть внутри корпуса фиксатора.
Хотя изобретение было описано выше применительно к конкретным примерам осуществления, очевидно, что оно ими не ограничивается и охватывает всевозможные технические эквиваленты рассмотренных здесь средств, а также их различные комбинации при условии, что они не выходят за рамки объема настоящего изобретения.
Так, в частности, можно предусмотреть выдвижные концевые упоры различной формы. Следует также отметить, что данную направляющую систему можно использовать не только для наружной панели воздухозаборника, но также для обеспечения направленного перемещения любой другой подвижной части гондолы.
Наконец, предлагаемую блокировочную систему можно совместить с электрической приводной управляющей системой, которая при необходимости может быть связана с датчиком для регистрации повторного закрытия наружной панели.
1. Направляющее устройство (100) для поступательно перемещающегося подвижного элемента гондолы турбореактивного двигателя, содержащее, во-первых, направляющую (101), неподвижно установленную на участке гондолы, и, во-вторых, каретку (102), соединенную с указанным подвижным элементом и выполненную с возможностью скольжения вдоль направляющей, отличающееся тем, что указанное направляющее устройство снабжено встроенной, выполненной с возможностью отведения системой останова поступательного перемещения каретки, содержащей для этого, во-первых, по меньшей мере одно средство (104) блокировки, установленное на направляющей с возможностью перемещения и с возможностью поочередного перехода из положения зацепления, в котором оно образует упор для останова поступательного перемещения каретки, в положение расцепления, в котором оно отведено от каретки, обеспечивая относительное поступательное перемещение каретки за пределы указанной блокировочной системы, и, во-вторых, по меньшей мере одно средство (130) управления средством блокировки.
2. Направляющее устройство (100) по п.1, отличающееся тем, что средство (104) блокировки закреплено на первом конце (103) направляющей (101).
3. Направляющее устройство (100) по п.1 или 2, отличающееся тем, что средство (130) управления установлено на втором конце (108) направляющей.
4. Направляющее устройство (100) по п.1 или 2, отличающееся тем, что средство (130) управления выполнено с возможностью возврата из положения разблокирования в положение блокировки под действием обратного хода каретки (102), вызывая тем самым возврат средства (104) блокировки в его положение зацепления.
5. Направляющее устройство (100) по п.1 или 2, отличающееся тем, что средство (130) управления имеет два устойчивых положения и установлено таким образом, что на него воздействует упругий возвратный элемент (132), который стремится, когда средство (130) управления находится между двумя устойчивыми положениями, вернуть его в то или другое из этих положений.
6. Направляющее устройство (100) по п.1 или 2, отличающееся тем, что средство блокировки выполнено в виде опорного элемента (104), установленного на направляющей (101) с возможностью поворота.
7. Направляющее устройство (100) по п.6, отличающееся тем, что оно содержит соединительное средство (120), соединяющее средство (130) управления со средством (104) блокировки.
8. Направляющее устройство (100) по п.7, отличающееся тем, что направляющая (101) выполнена полой и вмещает все соединительное средство (120) или его часть.
9. Направляющее устройство (100) по п.1 или 2, отличающееся тем, что средство (104) блокировки установлено таким образом, что на него воздействует по меньшей мере один упругий возвратный элемент (106), который стремится возвратить средство блокировки в положение зацепления или расцепления.
10. Направляющее устройство (100) по п.9, отличающееся тем, что соединительное средство представляет собой тягу (120), установленную с возможностью поступательного перемещения и поочередного перехода, под воздействием средства (130) управления, из первого положения, в котором она удерживает средство (104) блокировки в таком его положении, при котором упругое возвратное средство (106) напряжено, во второе положение, при котором упругое возвратное средство находится в состоянии покоя.
11. Гондола для турбореактивного двигателя, содержащая воздухозаборный элемент (4), выполненный с возможностью направления воздушного потока в сторону вентилятора турбореактивного двигателя, и средний элемент (5), который охватывает указанный вентилятор, и к которому прикреплен воздухозаборный элемент, причем воздухозаборный элемент и, при необходимости, средний элемент содержат по меньшей мере одну наружную панель (40), образованную моноблочной стенкой, отличающаяся тем, что наружная панель установлена с возможностью поступательного перемещения посредством направляющей системы (100) по любому из пп.1-10.
