Велосипедное шасси

Изобретение относится к шасси легкомоторных самолетов и касается шасси велосипедной схемы. Шасси велосипедной схемы содержит два колеса в фюзеляже и два колеса по бокам. При этом боковые стойки шасси убираются в концевую шайбу своего крыла. Колеса боковых стоек могут выступать из концевых шайб и поворачиваться в полетное положение вместе с концевыми шайбами назад или вперед. Достигается повышение весового качества самолета, уменьшение взлетной и посадочной скоростей. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к шасси самолетов и предназначено в основном для легкомоторных самолетов.

Известно шасси самолетов различного типа: трехточечное с передним или задним колесом, велосипедное, автомобильное, см., например, пат. России №2356794.

Достоинства шасси велосипедного типа известны: шасси крепится к фюзеляжу в самой нижней его точке, то есть стойки шасси в этом случае самые короткие; нагрузки передаются непосредственно на фюзеляж, что особенно полезно при грубой посадке; крыло не ослабляется наличием ниш и не утяжеляется. Немаловажны и второстепенные достоинства этого шасси: посадка, хотя и юзом, возможна при отказе задней стойки шасси; отказ любой из боковых стоек легко компенсировать небольшим смещение груза, пассажиров, или хотя бы самого пилота (на одноместном самолете) на противоположный борт; при наличии на борту хотя бы двух человек возможно устранение неисправности шасси изнутри самолета непосредственно во время полета; основные стойки легко сделать поворачивающимися для посадки при сильном боковом ветре.

Известен и недостаток такого шасси - требуется большая ширина посадочной полосы. Но для легкомоторных самолетов, которые в основном используют грунтовые полосы или полосы, предназначенные для более крупных самолетов (то есть достаточно широкие), этот недостаток не имеет значения.

Задача и технический результат изобретения - повышение весового качества самолета (отношение сухой массы к максимальной взлетной массе) и уменьшение взлетной и посадочной скоростей.

ВАРИАНТ 1. Обычно боковые стойки велосипедного шасси убираются в крыло. Но это несколько ослабляет его. Поэтому в данном шасси боковые стойки убираются в концевую аэродинамическую шайбу своей консоли крыла. Крыло при этом получается аэродинамически чистым, легким и без ниш, что особенно важно для крыльев из композитного материала.

Применение аэродинамической шайбы позволит повысить качество крыла. В результате площадь крыла можно уменьшить примерно на площадь аэродинамической шайбы, то есть это конструктивное решение не увеличивает массу самолета и его аэродинамическое сопротивление. И даже несколько снижает габарит самолета по ширине (уменьшается размах крыла).

Особенно целесообразно применение такого шасси на самолете низкоплане, так как у него крыло расположено ближе к земле.

Можно сделать люк (люки) для выпуска шасси как обычно - в нижней части шайбы. Но в данном случае есть возможность использовать люк для повышения подъемной силы крыла на взлете и посадке. Для этого наружная боковая часть корпуса шайбы (далее «крышка») шарнирно закреплена в своей верхней части и открывается вбок-вверх, образуя вогнутое крыло малого удлинения, являющееся продолжением основного крыла. Площадь этого «довеска» получается довольно внушительной.

Крепление боковых стоек не обладает большой прочностью в поперечном направлении. Поэтому целесообразно сделать боковые колеса самоориентирующимися. А чтобы колесо принимало правильное положение при уборке, оно центрируется в продольном положении одной или двумя противоположно направленными пружинами. Для лучшей фиксации колеса именно в прямолинейном положении пружины могут иметь два ограничителя их хода в направлении центрирования. Или ограничение их хода может быть получено конструкцией самих пружин.

Центрирование колеса также может быть осуществлено наличием на цилиндрической стойке колеса цилиндрической коаксиальной втулки с двумя спиральными срезами в нижней части, причем втулка подпружинена в направлении к колесу и контактирует своим срезом с выступом или роликом, расположенным на поворотной части шасси, а сама втулка зафиксирована в направлении поворота (например, прорезью во втулке, в которую входит штифт или ролик, расположенный на неповоротной части шасси).

ВАРИАНТ 2. Однако в легкомоторных самолетах, не достигающих больших скоростей, не обязательно полностью прятать колесо в обтекатель. Оно может частично, примерно наполовину, торчать из концевой шайбы и поворачиваться в полетное положение вместе с концевой шайбой назад или вперед (все направления даны относительно направления горизонтального полета). При повороте вперед получится концевая шайба с закругленным носом и заостренным хвостом. Такая шайба хорошо обтекается, но она сложнее конструктивно (основная нагрузка придется на заднюю часть хорды крыла, что потребует достаточной прочности крыла на кручение). При повороте шайбы назад получится концевая шайба с заостренным носом, но с закругленным хвостом. Такая шайба обтекается несколько хуже, но зато основная нагрузка придется на лонжерон крыла, что снижает требования к прочности крыла на кручение.

Желательно, чтобы и в этом варианте боковое колесо было самоориентирующимся, хотя прочность шасси в поперечном направлении в этом варианте выше, чем в первом.

На фиг.1, 2, 3 показана боковая стойка шасси, вариант 1. На конце крыла 1 имеется концевая шайба 2. В крыле есть лонжерон 3, оканчивающийся двумя траверсами - передней 4 для крепления стойки шасси, и задней 5 для крепления гидроцилиндра, пневмоцилиндра или электроталрепа (резьбовая штанга переменной длины) 6 выпуска стойки 7 с колесом 8. Крышка шайбы 9 крепится на двух петлях 10 и поднимается и удерживается в поднятом и опущенном положениях гидроцилиндром, пневмоцилиндром или электроталрепом 11.

Работает шасси так: крышка 9 поднимается приводом 11, стойка 7 опускается и удерживается в выпущенном и убранном положениях приводом 6. Шасси готово к посадке. После взлета шасси убирается в обратном порядке.

На фиг.4 показан вариант 2 шасси, подвариант с передним расположением колеса 8 в концевой аэродинамической шайбе 2, расположенной на конце консоли крыла 1. Колесо закреплено в шайбе жестко (то есть не самоориентирующееся). Механизм поворота шайбы не показан, так как он аналогичен варианту 2. Работает шасси так: вся шайба поворачивается на угол около 60-90 градусов (поворот показан стрелкой), и колесо оказывается в посадочном положении.

1. Велосипедное шасси, содержащее два колеса в фюзеляже и два колеса по бокам, отличающееся тем, что боковые стойки убираются в концевую шайбу крыла.

2. Шасси по п.1, отличающееся тем, что наружная боковая часть корпуса шайбы шарнирно закреплена в своей верхней части и открывается вбок-вверх, образуя вогнутое крыло малого удлинения, являющееся продолжением основного крыла.

3. Шасси по п.1, отличающееся тем, что боковое колесо центрируется в продольном положении одной или двумя противоположно направленными пружинами.

4. Шасси по п.3, отличающееся тем, что две пружины имеют два ограничителя их хода в направлении центрирования.

5. Шасси по п.3, отличающееся тем, что на цилиндрической стойке колеса имеется цилиндрическая коаксиальная втулка с двумя спиральными срезами в нижней части, причем втулка подпружинена в направлении к колесу и контактирует своим срезом с выступом или роликом, расположенным на поворотной части шасси, а сама втулка зафиксирована в направлении поворота.

6. Велосипедное шасси, содержащее два колеса в фюзеляже и два колеса по бокам, отличающееся тем, что боковое колесо торчит из концевой шайбы и поворачивается в полетное положение вместе с концевой шайбой назад или вперед.