Шасси для легкого многоцелевого самолета и основная опора шасси
Владельцы патента RU 2751263:
Общество с ограниченной ответственностью «Байкал-Инжиниринг» (RU)
Группа изобретений относится к области авиации, а именно к шасси летательных аппаратов и основной опоре шасси, и может быть использована в конструкциях пилотируемых и беспилотных легких самолетов. Шасси для легкого многоцелевого самолета (ЛМС) выполнено неубирающимся, состоит из двух основных опор и одной хвостовой опоры. Каждая из стоек основных опор имеет сварную конструкцию и состоит из трубчатого рычага, на конце которого закреплено колесо с тормозом, в верхней части трубчатый рычаг имеет ось, на которой он может поворачиваться при амортизации, кроме того, на оси установлен рычаг амортизатора, входящий внутрь фюзеляжа, шарнирно соединенный с амортизатором, который также помещен внутрь фюзеляжа и другим концом шарнирно связан с фюзеляжем, при этом ось расположена за пределами каркаса фюзеляжа и заключена в съемный обтекатель. Повышается надежность конструкции шасси при эксплуатации. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.
Группа изобретений относится к области авиации, а именно к шасси летательных аппаратов и основной опоре шасси, и может быть использовано в конструкциях пилотируемых и беспилотных легких самолетов.
Известно шасси самолета (патент на изобретение № RU 2649111 опубликован 29.03.2018), содержащее правую и левую стойку с закрепленными на них колесами, стойки с помощью цапф шарнирно закреплены в кронштейнах, связанных с корпусом самолета, а через одну из цапф посредством шлицев соединяются с продольным торсионом, имеющим на другом конце рычаг, посредством которого торсион соединяется с пневмоцилиндром, выполняющим роль регулируемого упора при работе торсиона, кроме того, каждая стойка имеет демпфер.
Недостатком описанного аналога является излишняя сложность конструкции, из-за чего увеличен вес конструкции и повышена трудоемкость изготовления.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа для заявленной группы изобретений, является неубирающееся взлетно-посадочное устройство самолета (заявка на изобретение № RU 97107081, опубликована 10.04.1999), содержащее переднюю и основные опоры, амортизаторы, стойки с колесами, отличающееся тем, что каждая стойка основной опоры выполнена с поперечным сечением в виде обтекаемого по потоку профиля и установлена на размещенной внутри фюзеляжа самолета оси, на которой укреплен рычаг, соединяющий стойку с амортизатором, причем рычаг и амортизатор размещены внутри фюзеляжа самолета.
Недостатком прототипа является возможность его применения только в конструкциях взлетно-посадочных устройств с носовой опорой, проходимость которых значительно ниже, чем у устройств с хвостовой опорой. Ось, на которой установлена стойка основной опоры, размещена внутри фюзеляжа, что усложняет обслуживание стойки в процессе эксплуатации.
Задачей заявляемой группы изобретений является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат, на достижение которого направлена настоящая группа изобретений, заключается в упрощении кинематической схемы шасси, снижении веса их конструкции и упрощении технологии изготовления, обеспечение возможности использования основной опоры шасси как в устройствах шасси с носовой, так и с хвостовой опорами, повышение надежности и упрощение обслуживания конструкции шасси.
Для достижения указанного технического результата предлагается шасси для легкого многоцелевого самолета и основная опора шасси.
Шасси для легкого многоцелевого самолета (ЛМС) выполнено неубирающимся, состоит из двух основных опор и одной хвостовой опоры. Каждая из стоек основных опор имеет сварную конструкцию и состоит из трубчатого рычага, на конце которого закреплено колесо с тормозом, в верхней части трубчатый рычаг имеет ось, на которой он может поворачиваться при амортизации, кроме того, на оси установлен рычаг амортизатора, входящий внутрь фюзеляжа, шарнирно соединенный с амортизатором, который также помещен внутрь фюзеляжа и другим концом шарнирно связан с фюзеляжем, при этом ось расположена за пределами каркаса фюзеляжа и заключена в съемный обтекатель. Хвостовая опора состоит из амортизационной стойки полурычажного типа с центрирующим устройством и нетормозного колеса.
Основная опора шасси состоит из трубчатого рычага, на конце которого закреплено колесо, в верхней части трубчатый рычаг имеет ось, на которой рычаг может поворачиваться при амортизации, кроме того, на оси установлен рычаг амортизатора, входящий внутрь фюзеляжа, шарнирно соединенный с амортизатором, который также помещен внутрь фюзеляжа и другим концом шарнирно связан с фюзеляжем, при этом ось расположена за пределами каркаса фюзеляжа и заключена в съемный обтекатель.
Амортизаторы расположены под углом к поперечной оси самолета, друг навстречу другу, при этом угол наклона составляет не больше 30о.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фигуре 1 изображена общая схема шасси, на фигурах 2,3 изображена схема основных опор шасси, на фигуре 4 изображен узел навески рычага, на фигуре 5 изображен узел крепления колеса, на фигуре 6 изображен узел установки сигнализатора обжатого положения шасси, на фигуре 7 изображена хвостовая опора шасси, где:
1 - основные опоры шасси;
2 - хвостовая опора шасси;
3 - трубчатые рычаги;
4 - балка;
5 - фюзеляж;
6 - кабан;
7 - амортизатор;
8 - колеса основных опор;
9 - колесо хвостовой опоры;
10, 11 - шпангоуты;
12 - траверса;
13 - задний кронштейн;
14 - ступеньки;
15 - съемный обтекатель оси рычага;
16 - щитки;
17 - сигнализатор обжатого положения шасси;
18 - амортизационная стойка хвостовой опоры;
19 - фюзеляжный кронштейн;
20 - звено хвостовой опоры;
21 - узел подсоединения буксировочного водила;
22 - стопор хвостового колеса;
23 - обтекатель трубчатого рычага;
24 - кулак.
Конструкция шасси выполнена по трех опорной схеме с хвостовым колесом. Шасси выполнено неубирающимся, состоит из двух основных опор 1 и одной хвостовой опоры 2.
Основные опоры 1 шасси выполнены по рычажной схеме со стойками в виде трубчатых рычагов 3, закрепленных на поперечной балке 4 в нижней части фюзеляжа 5. Каждая стойка имеет сварную конструкцию, включающую в себя трубчатый рычаг 3, в верхней части которого имеется кабан (рычаг амортизатора) 6 для связи с амортизатором 7, а в нижней части кулак 24, на котором закреплена ось колеса 8. Рычаг 3 закреплен на траверсе 12 оси рычага, цапфы (на фигурах не показаны) которой шарнирно установлены на кронштейнах 13, закрепленных на кронштейнах 19 шпангоутов фюзеляжа. Траверса 12 с цапфами на концах образуют ось, на которой рычаг 3 может поворачиваться при амортизации, при этом ось заключена в съемный обтекатель 15. Амортизаторы 7 расположены под углом к поперечной оси самолета, друг навстречу другу, внутри поперечной балки 4, опираясь одним концом на кабан 6, а другим на перекладину балки 4, замыкающую амортизаторы правой и левой основной опоры, при этом угол наклона составляет не больше 30о.
Рычаг 3 шарнирно крепится на шпангоутах 10 и 11, передавая нагрузку от колеса 8 на амортизатор 7. Амортизатор 7 находится в фюзеляже, что значительно снижает аэродинамическое сопротивление по сравнению с другими схемами неубирающегося шасси. Узел навески рычага на шпангоуте 10 воспринимает и передаёт на фюзеляж нагрузки по всем осям X, Y, Z. Узел навески рычага на шпангоуте 11 воспринимает и передаёт на фюзеляж нагрузки только вдоль осей Y и Z. Ось рычага, входящая в задний кронштейн 13, может скользить вдоль оси вращения. Задний кронштейн 13, в свою очередь, входит в фюзеляжный кронштейн 19 на шпангоуте 11 с возможностью перемещения при монтаже оси заднего кронштейна 11 вдоль осей Y и Z. Это позволяет обеспечить соосность переднего и заднего узлов, избежать монтажных и температурных напряжений конструкции.
На рычаге 3 предусмотрены ступеньки 14 для входа в кабину через передние двери. Для снижения аэродинамического сопротивления на рычаге 3 устанавливается обтекатель 23.
Для исключения соударений отброшенных колесами шасси предметов с элементами конструкции самолета, на каждой стойке шасси сзади колеса установлены щитки 16. На оси правой опоры устанавливается сигнализатор обжатого положения шасси 17.
Хвостовая опора 2 состоит из амортизационной стойки 18 полурычажного типа и нетормозного колеса 9. Её крепление осуществляется на шпангоуте с помощью фюзеляжного кронштейна 19 и звена 20. Хвостовая опора свободно ориентируется в процессе выполнения рулежек и имеет возможность поворота на 360 град. Центрирующее устройство (на фигурах не показано) в амортизационной стойке 18, обеспечивает установку колеса 9 в линию полёта, из развёрнутого влево или право положения на угол ± 15°, при снятии осевой нагрузки с колеса. На цилиндре амортизационной стойки 18 организован узел подсоединения буксировочного водила 21. На амортизационной стойке 18 установлен стопор 22 для автоматической фиксации колеса 9 в линии полёта при отключённом гидравлическом давлении, его расфиксации от гидравлического давления, создаваемого вручную из кабины пилота, а так же механически управляемый вручную при отключённом гидравлическом давлении при наземном обслуживании. Хвостовое колесо 9, как и основные колеса, оборудовано щитком (на фигурах не показан).
Все опоры шасси оборудованы механическими указателями грубой посадки (на фигурах не показаны).
Устройства работают следующим образом.
При посадке самолета, на колесо воздействует вертикально действующая сила, в результате чего, рычаг стойки перемещается вокруг продольной оси на кронштейнах: кабан в корневой части рычага воздействует на амортизатор, который, сжимаясь, поглощает энергию, одновременно осуществляя функцию демпфирования.
Основные опоры шасси ЛМС могут быть использованы как во взлетно-посадочном устройстве с носовой опорой, так и во взлетно-посадочном устройстве с хвостовой опорой. Это позволяет применять заявленную конструкцию на большем числе типов самолётов и позволяет улучшить проходимость взлётно-посадочного устройства в целом при применении хвостовой опоры. Каждая стойка основной опоры ЛМС в сечении выполнена в виде круглой трубы, воспринимающей все нагрузки, это позволяет упростить технологию изготовления и снизить стоимость изделия, сохранив аэродинамические и весовые характеристики. Ось, на которой установлена стойка ЛМС, размещена за пределами каркаса фюзеляжа, в съемном обтекателе, что позволяет упростить обслуживание стойки в процессе эксплуатации. Рычаг амортизатора, соединяющий стойку с амортизатором у ЛМС является частью стойки, благодаря чему уменьшено число подвижных соединений и количество деталей стойки шасси. Это, в свою очередь, увеличивает надежность и упрощает обслуживание стойки в процессе эксплуатации.
Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» заявляемой группы изобретений.
Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой группы изобретений условию патентоспособности «изобретательский уровень».
1. Шасси для легкого многоцелевого самолета, выполненное неубирающимся, состоящее из двух основных опор и одной хвостовой опоры, отличающееся тем, что каждая из стоек основных опор имеет сварную конструкцию и состоит из трубчатого рычага, на конце которого закреплено колесо с тормозом, в верхней части трубчатый рычаг имеет ось, на которой рычаг может поворачиваться при амортизации, кроме того, на оси установлен рычаг амортизатора, входящий внутрь фюзеляжа, шарнирно соединенный с амортизатором, который также помещен внутрь фюзеляжа и другим концом шарнирно связан с фюзеляжем, при этом ось расположена за пределами каркаса фюзеляжа и заключена в съемный обтекатель.
2. Шасси для легкого многоцелевого самолета по п.1, отличающееся тем, что ось образована траверсой с цапфами на концах.
3. Шасси для легкого многоцелевого самолета по п.1, отличающееся тем, что хвостовая опора состоит из амортизационной стойки полурычажного типа с центрирующим устройством и нетормозного колеса.
4. Шасси для легкого многоцелевого самолета по п.1, отличающееся тем, что амортизаторы расположены под углом к поперечной оси самолета, друг навстречу другу, при этом угол наклона составляет не больше 30о.
5. Основная опора шасси, состоящая из трубчатого рычага, на конце которого закреплено колесо, отличающаяся тем, что в верхней части трубчатый рычаг имеет ось, на которой рычаг может поворачиваться при амортизации, кроме того, на оси установлен рычаг амортизатора, входящий внутрь фюзеляжа, шарнирно соединенный с амортизатором, который также помещен внутрь фюзеляжа и другим концом шарнирно связан с фюзеляжем, при этом ось расположена за пределами каркаса фюзеляжа и заключена в съемный обтекатель.
6. Основная опора шасси по п.5, отличающаяся тем, что ось образована траверсой с цапфами на концах.
7. Основная опора шасси по п.5, отличающаяся тем, что амортизаторы расположены под углом к поперечной оси самолета, друг навстречу другу, при этом угол наклона составляет не больше 30о.
