ШАССИ ВОЗДУШНОГО СУДНА, ВКЛЮЧАЮЩЕЕ ОБТЕКАТЕЛЬ
AIRCRAFT UNDERCARRIAGE INCLUDING FAIRING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к шасси воздушного судна, имеющему аэродинамический обтекатель.
Уровень техники
Как правило, является желательным минимизировать шум, который создает воздушное судно, для того, чтобы, например, уменьшить нарушения покоя и неудобства для населения, создаваемые шумом воздушного судна, в особенности вблизи аэропортов. Турбулентный воздушный поток, создаваемый шасси воздушного судна во время посадки и взлета, вызывает появление значительного уровня шума. Еще одним важным фактором для эксплуатантов воздушного судна является защита шасси от повреждений в результате ударов посторонних тел.
Попытки устранить эти недостатки включают установку неподвижных воздушных обтекателей на одну или более частей шасси воздушного судна. Однако такие неподвижные обтекатели создают новые связанные с ними проблемы. Значительная часть шума, создаваемого шасси, связана с тормозами вследствие их сложной конфигурации. Тормоза обычно включают вскоре после касания земли воздушным судном во время посадки для того, чтобы уменьшить скорость воздушного судна. При включении тормоза имеют тенденцию выделять значительное количество тепла, которое охлаждается воздушным потоком во время продолжения движения воздушного судна. Вследствие этого неподвижный обтекатель, закрывающий тормоза и, следовательно, экранирующий их от набегающего воздушного потока, значительно увеличивает опасность перегрева тормозов во время эксплуатации.
В результате появились технические решения, согласно которым аэродинамические обтекатели устанавливают вокруг деталей шасси, за исключением тормозов, при этом турбулентный воздушный поток, проходящий около тормозов, все-таки создает значительный шум, а тормоза являются незащищенными от повреждений в результате ударов посторонних тел. Предпринимались попытки решить эту проблему за счет аэродинамических обтекателей, которые закрывают тормоза, при этом часть воздушного потока проходит через обтекатели около тормозов для их охлаждения (см., например, US2006/0102775).
Однако неподвижный обтекатель создает дополнительную проблему доступа к тормозам, когда воздушное судно находится в стационарных условиях, например, для технического обслуживания. Кроме того, на шасси вблизи тормозов располагается разъем буксировочного соединения или гнездо под подъемник, при этом неподвижный обтекатель, предлагаемый, в частности, в патенте US2006/0102775, создает трудности для доступа к буксировочному соединению или к гнездам под подъемник.
Раскрытие изобретения
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предусмотрено шасси воздушного судна, включающее обтекатель, установленный с возможностью перемещения между первым и вторым положениями, при этом в первом положении обтекатель закрывает элемент шасси от набегающего воздушного потока, причем обтекатель выполнен с возможностью установки в первое положение, когда шасси выпущено, но не нагружено, а во втором положении обтекатель открывает элемент шасси для набегающего воздушного потока, причем обтекатель выполнен с возможностью установки во второе положение, когда шасси выпущено и нагружено.
Благодаря обтекателю, который установлен с возможностью перемещения между первым и вторым положениями, можно обеспечить более эффективное уменьшение шума, который создается шасси, когда воздушное судно продолжает находиться в воздухе, при этом перемещение обтекателя во второе положение обеспечивает прохождение воздушного потока к определенным частям шасси, в частности к тормозам, когда воздушное судно находится на земле, что исключает вышеуказанные недостатки неподвижных обтекателей. Кроме того, обтекатель может быть установлен таким образом, чтобы предотвратить удары посторонних тел об элемент шасси.
Указанный элемент шасси предпочтительно представляет собой тормоз, однако, разумеется, следует понимать, что другие элементы шасси, в частности гнездо под подъемник или буксировочная штанга, могут быть выборочно закрыты обтекателем в соответствии с требованиями.
Обтекатель может включать перфорированную часть, которая выполнена таким образом, чтобы пропускать некоторую часть набегающего воздушного потока. Оказалось, что при определенных обстоятельствах полное экранирование части шасси от набегающего воздушного потока может фактически увеличивать создаваемый шум, поскольку обтекатель вызывает появление турбулентного потока воздуха в других местах. Поэтому, пропуская ограниченный воздушный поток через обтекатель, можно исключить этот альтернативный источник шума.
Обтекатель может быть шарнирно соединен с шасси, а шасси может включать телескопическую опору и рабочую тягу, которая соединяет телескопическую опору и обтекатель и выполнена с возможностью поворота обтекателя между первым положением и вторым положением по мере уменьшения длины телескопической опоры.
Этот вариант осуществления изобретения имеет дополнительное достоинство, поскольку перемещение обтекателя между первым и вторым положениями осуществляется механически при помощи телескопического амортизатора, который во время посадки сжимается под весом воздушного судна. Это упрощает управление и настройку времени срабатывания при перемещении обтекателя.
Рабочая тяга может быть установлена между обтекателем и вспомогательной тягой или шлиц-шарниром шасси. Кроме того, обтекатель может быть шарнирно соединен с балкой тележки шасси.
Шасси может альтернативно содержать электромеханический или гидромеханический привод, соединенный с обтекателем и выполненный с возможностью перемещения обтекателя между первым и вторым положениями.
Шасси воздушного судна может представлять собой главное шасси или переднее шасси.
Краткое описание чертежей
Ниже в качестве неограничительных иллюстративных примеров более подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлены:
фигура 1 - схематическое изображение шасси воздушного судна согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения с ненагруженным шасси:
фигура 2 - схематическое изображение шасси воздушного судна с фигуры 1 с нагруженным шасси;
фигура 3 - схематическое изображение альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения с ненагруженным шасси;
фигура 4 - схематическое изображение другого варианта осуществления настоящего изобретения с нагруженным шасси;
фигура 5 - схематическое изображение переднего шасси воздушного судна в ненагруженном состоянии в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фигура 6 - схематическое изображение переднего шасси с фигуры 5 в нагруженном состоянии.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 показано схематическое изображение первого варианта осуществления шасси воздушного судна согласно настоящему изобретению. Шасси включает телескопическую опору 2, показанную на фигуре 1 полностью выдвинутой, при этом шасси показано перед касанием земли 4 и, следовательно, является не нагруженным. В данном варианте осуществления показанное шасси представляет собой основное шасси воздушного судна и содержит две пары шин 6, расположенных на обоих концах балки 8 тележки, которая, в свою очередь, шарнирно соединена с нижним концом телескопической опоры 2. Каждое колесо имеет связанный с ним тормоз 10 известной конструкции. Обтекатель 12 закрывает большую поверхность перед балкой тележки и является достаточно широким, чтобы закрывать тормоза переднего хода и нижнюю часть балки тележки, включая гнездо 14 под подъемник и сохраняя при этом зазоры с шинами 6. Следует понимать, что колеса/шины/тормоза с противоположной стороны тележки для упрощения не включены в рассмотрение. Обтекатель 12 шарнирно соединен поворотным элементом 16 с балкой 8 тележки. В показанном варианте осуществления ось 18 переднего колеса образует механический стопор, который препятствует дальнейшему повороту обтекателя 12 против часовой стрелки вокруг точки 16 поворота. Шасси включает переднюю вспомогательную тягу, содержащую верхний рычаг 20 вспомогательной тяги и нижний рычаг 22 вспомогательной тяги, шарнирно соединенный с верхним рычагом 20 вспомогательной тяги в центральном вершинном соединении 24. Рабочая тяга 26, в частности жесткая металлическая стойка, шарнирно соединена одним концом с вершинным соединением 24 вспомогательной тяги, а другим концом - с другим шарнирным соединением 28 обтекателя 12.
На фигуре 2 показано основное шасси с фигуры 1 после касания воздушным судном земли 4. Как можно видеть, телескопическая опора 2 теперь сжата, в результате чего верхний и нижний рычаги 20, 22 вспомогательной тяги прижаты друг к другу, в свою очередь, уменьшая расстояние между вершинным соединением 24 и балкой 8 тележки. При этом рабочая тяга 26 действует с направленной вниз силой на обтекатель 12 через шарнирное соединение между рабочей тягой 26 и обтекателем 12. Это заставляет обтекатель 12 повернуться по часовой стрелке относительно поворотного элемента 16, установленного между обтекателем и балкой тележки, таким образом, обтекатель больше не закрывает тормоза 10 переднего хода от воздушного потока и не препятствует полному охлаждению тормозов. Кроме того, поскольку обтекатель остается повернутым в сторону от тормозов даже после полной остановки воздушного судна вследствие продолжающегося сжатия телескопической опоры, обеспечивается доступ к тормозам или к гнезду 14 под подъемник.
Обтекатель может быть выполнен таким образом, чтобы он предотвращал удары посторонних тел или отходов о тормоза или другие элементы шасси, когда обтекатель находится в первом (опущенном) положении. Для этого обтекатель может быть изготовлен из достаточно прочного материала, который может оказывать сопротивление удару таких посторонних тел, в частности, из металлического сплава или из пластмассы, армированной волокном. Обтекатель может быть выполнен таким образом, чтобы он выдерживал эти удары без повреждения или, наоборот, чтобы он поглощал энергию удара, деформируясь или разрушаясь управляемым способом.
Альтернативный вариант осуществления шасси воздушного судна согласно настоящему изобретению показан на фигуре 3, где телескопическая опора 2 также полностью выдвинута, т.е. не нагружена. В варианте осуществления, показанном на фигуре 3, обтекатель 12 не имеет шарнирного соединения с балкой 8 тележки, но вместо этого он шарнирно соединен с верхней частью телескопической опоры 2 при помощи добавочного рычага 30. Рабочая тяга 26 одним концом шарнирно соединяется с добавочным рычагом 30, примерно посредине между точкой соединения добавочного рычага с телескопической опорой и основным корпусом обтекателя, а другим концом шарнирно соединена с балкой 8 тележки. Поэтому, когда телескопическая опора 2 сжимается при касании земли воздушным судном, добавочный рычаг 30 и, следовательно, обтекатель 12 поворачиваются рабочей тягой 26 вверх относительно балки тележки и тормоза 10. Хотя и не являясь такой компактной конструкцией, как первый вариант осуществления, показанный на фигурах 1 и 2, механическая система, показанная на фигуре 3, исключает необходимость соединения со вспомогательной тягой и не требует каких-либо последующих модификаций вспомогательной тяги. Для специалистов в данной области техники, разумеется, очевидно, что возможны также другие различные механические конструкции обтекателя и соединения с телескопической опорой, выбор которых будет в большой степени определяться механической конструкцией остальных компонентов шасси воздушного судна с учетом свободного пространства и веса.
На фигуре 4 показан другой вариант осуществления шасси воздушного судна согласно настоящему изобретению. В варианте осуществления, показанном на фигуре 4, обтекатель 12 шарнирно соединен с балкой 8 тележки аналогично первому варианту осуществления, показанному фигурах 1 и 2. Однако при этом непосредственное механическое соединение между обтекателем 12 и телескопической опорой 2 отсутствует. Вместо этого предусмотрен телескопический привод 32, который шарнирно соединяется с обтекателем 12 и балкой 8 тележки. На фигуре 4 привод показан в полностью убранном положении, заставляя обтекатель 12 поворачиваться по часовой стрелке относительно точки 16 его поворота на балке тележки, открывая тормоза для обдува воздушным потоком и обеспечивая доступ к тормозам и гнездам под подъемники. Телескопический привод 32 может быть также заменен поворотным приводом, действующим непосредственно в точке 16 поворота обтекателя. В варианте осуществления, представленном на фигуре 4, не показаны соответствующие соединения, которые требуются для обеспечения управления и питания привода 32.
На фигуре 5 показано схематическое изображение переднего шасси согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Переднее шасси включает телескопическую опору 2, к нижнему концу которой непосредственно присоединено колесо 210 в сборе. Обтекатель 212 шарнирно соединяется с нижним концом опоры при помощи двух параллельных опорных звеньев 250, 251. Шлиц-шарнир, содержащий верхний рычаг 220 шлиц-шарнира и нижний рычаг 222 шлиц-шарнира, шарнирно соединяется известным способом с верхней и нижней частями телескопической опоры. Рабочая тяга 226 шарнирно соединена с нижним рычагом 222 шлиц-шарнира и верхним опорным звеном 250. Переднее шасси такого варианта осуществления настоящего изобретения показано на фигуре 5 с полностью выдвинутой телескопической опорой 2, т.е. перед приземлением воздушного судна. Поэтому обтекатель 12 находится в первом положении, в котором он закрывает нижние элементы шасси от воздушного потока и/или от ударов посторонних тел. Как показано на фигуре 6, когда воздушное судно приземляется, результирующее сжатие телескопической опоры 2, в свою очередь, вызывает сжатие шлиц-шарнира и вытягивание назад рабочей тяги 226, что заставляет верхнее (и нижнее) опорное звено поворачиваться по часовой стрелке, а обтекатель - перемещаться вверх и открывать доступ к нижним элементам шасси, в частности к гнезду 214 под подъемник, для проведения технического обслуживания или для выполнения подъемных операций с применением домкрата.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения обтекатель 12, 212 может быть абсолютно непроницаемым для набегающего воздушного потока или может включать перфорированную часть, в частности сетчатый участок, который позволяет некоторой части набегающего воздушного потока проходить сквозь обтекатель к тормозам, поскольку при определенных условиях это может вносить вклад в уменьшение шума по сравнению с полным закрытием тормозов от воздушного потока.
Шасси воздушного судна и обтекатель согласно вариантам осуществления настоящего изобретения являются более эффективными для уменьшения шума, чем неподвижный обтекатель, поскольку он может полностью закрывать тормоза переднего хода, когда воздушное судно находится в воздухе, и пропускать полный воздушный поток к тем же самым тормозам после касания земли. Нормальный доступ к гнезду под подъемник также сохраняется, не влияя на средства наземного обслуживания.