ОТСЕК ШАССИ УМЕНЬШЕННЫХ ГАБАРИТНЫХ РАЗМЕРОВ
LANDING GEAR COMPARTMENT OF REDUCED OVERALL DIMENSIONS

Настоящее изобретение относится к отсеку шасси летательного аппарата.
Известно, что шасси летательного аппарата, например переднее шасси, в убранном положении размещается в кессоне, расположенном под полом кабины летчиков.
Кессон изолирует шасси от герметичной части летательного аппарата и предназначен для того, чтобы выдерживать давление, поддерживаемое на борту летательного аппарата.
Этот кессон представлен в виде блока, имеющего по существу форму параллелепипеда, как правило, вытянутой формы, которая содержит несколько соединенных друг с другом панелей: продольную панель, две вертикальные боковые панели и две поперечные панели, установленные на двух краях кессона, которые расположены по одной линии вдоль продольного размера; причем предусматривается проем со стороны, противоположной продольной панели.
Кессон располагается в перевернутом положении, наподобие капота, и содержит продольную панель, расположенную сверху, и проем снизу, позволяющий убирать в кессон и извлекать из него шасси.
Множество поперечных нервюр жесткости устанавливаются параллельно друг другу и крепятся на внешней поверхности кессона таким образом, чтобы каждая из них образовывала П-образную опору.
В этой конструкции панели выдерживают нагрузки, обусловленные давлением, а П-образные опоры собирают эти нагрузки с целью удержания панелей на месте.
Такая конструкция является эффективной для обеспечения функции механического сопротивления давлению и передачи на фюзеляж усилий, производимых шасси.
Однако кессон занимает большой объем в пространстве, в котором он установлен, в результате чего практически не остается места для размещения оборудования, например вычислителей.
Настоящее изобретение направлено на устранение, по меньшей мере, одного из вышеупомянутых недостатков, и в нем предлагается отсек шасси, включающий в себя кессон продольной формы, который содержит стенки, определяющие внутреннюю нишу, открытую в нижней части, для обеспечения уборки шасси внутрь ниши и его выпуска за пределы ниши; причем стенки кессона отделяют негерметичную внутреннюю нишу от герметичной окружающей зоны летательного аппарата, отличающийся тем, что кессон включает в себя первичный внутренний каркас, содержащий:
- несколько первичных поперечных дуг усиления в нише;
- по меньшей мере, один центральный продольный внутренний элемент усиления в нише, причем стенкам кессона и элементам усиления придана форма, позволяющая повторять формы шасси и его механизма выпуска/уборки.
Наличие такого внутреннего каркаса позволяет кессону обеспечивать большое механическое сопротивление давлению, которое оказывается на него, и он особенно устойчив к нагрузкам, передаваемым от шасси.
Кроме того, предусматривая наличие внутреннего каркаса усиления и располагая стенки кессона, а также элементы каркаса как можно ближе вокруг шасси и его механизма выпуска/уборки, достигается уменьшение габаритных размеров кессона.
В связи с этим пространство, высвобождаемое, таким образом, в результате уменьшения объема, занимаемого кессоном, может быть использовано для размещения в нем груза, различного оборудования (вычислителей …).
Согласно отличительному признаку, упомянутый, по меньшей мере, один продольный центральный элемент усиления соединяет поперечные дуги усиления каркаса между собой для придания каркасу большей прочности.
Согласно отличительному признаку, упомянутый, по меньшей мере, один продольный центральный элемент усиления устанавливается таким образом, чтобы он располагался между двумя колесами шасси, когда оно убрано, что позволяет максимально приблизить стенки кессона к колесам шасси и еще больше уменьшить, таким образом, габаритные размеры кессона.
Согласно отличительному признаку, продольный центральный элемент усиления содержит верхнюю часть, которая изогнута по тому же изгибу, что и изгиб колес шасси, позволяя, таким образом, повторять форму колес.
Когда элемент усиления установлен между колесами шасси, его форма углового сектора позволяет ему прекрасно вписываться во внешний контур колес.
Согласно отличительному признаку, каждая из поперечных дуг усиления имеет в целом форму перевернутой буквы U так, чтобы обрамлять с трех сторон, как можно ближе, расположенную вровень с элементом усиления часть шасси и (или) его механизма выпуска/уборки.
Такое расположение позволяет, таким образом, максимально приблизить стенки кессона как можно ближе к шасси и его механизму для того, чтобы получить кессон с уменьшенными габаритными размерами.
Согласно отличительному признаку, стенкам кессона придана такая структура, чтобы образовать несколько последовательно расположенных секций, удерживаемых первичным внутренним каркасом, причем каждая из секций имеет форму, адаптированную к форме части шасси и его механизма выпуска/уборки, обрамленной секцией.
Конфигурация кессона в виде секций позволяет упростить его производство путем покрытия различных специфических частей шасси и его механизма внутри секций, имеющих простую, но адаптированную форму. В какой-то степени осуществляется приближение малых поверхностей сложной формы внешнего кожуха шасси и его механизма множеством последовательно расположенных секций, каждая из которых имеет простую геометрическую форму.
Таким образом, имеется передняя секция, которая содержит изогнутую верхнюю стенку для повторения части контура колес шасси.
Кроме того, сзади передней секции предусматриваются две дополнительные секции для охвата двух других специфических частей шасси и его механизма, а именно задняя секция, имеющая наклоненную верхнюю стенку, и промежуточная секция, расположенная между передней секцией и задней секцией и снабженная верхней стенкой.
Верхняя стенка промежуточной секции, например, располагается на отметке, находящейся выше, чем отметка наклоненной верхней стенки задней секции.
Верхняя стенка промежуточной секции располагается, например, горизонтально для того, чтобы образовывать рабочую поверхность для персонала, ответственного за проведение технического обслуживания в пространстве вокруг кессона.
Кроме того, согласно другому отличительному признаку, между нижней задней секцией и верхней промежуточной секцией предусмотрен вертикальный сдвиг.
Согласно отличительному признаку, верхние стенки кессона имеют гладкие внешние стороны, которые облегчают проведение техническим персоналом работ по обслуживанию вокруг кессона.
Согласно отличительному признаку, первичные поперечные дуги усиления образуют разделительные перегородки между двумя секциями.
Согласно отличительному признаку, кессон содержит внутренние боковые продольные элементы усиления, которые параллельны продольному центральному элементу усиления первичного каркаса, который соединяет между собой поперечные дуги усиления первичного каркаса.
Согласно другому отличительному признаку, могут быть предусмотрены и оборудованы параллельно первичным поперечным дугам усиления внутренние вторые поперечные дуги усиления в кессоне.
Согласно отличительному признаку, отсек шасси, согласно изобретению, может содержать передний шпангоут и задний шпангоут, выполняющие функцию передней и задней стенок кессона, которые расположены на двух его противоположных продольных краях.
В данной конструкции передний шпангоут устанавливается со стороны кессона, где размещаются колеса шасси, и содержит две части:
- нижнюю часть, образующую переднюю стенку кессона и устанавливаемую параллельно касательной к траектории колеса;
- верхнюю часть, наклоненную относительно нижней части таким образом, чтобы удаляться от кессона.
Ломаная конфигурация переднего шпангоута позволяет выиграть дополнительно немного места в пространстве, окружающем кессон, по сравнению с передним шпангоутом, нижняя и верхняя части которого были бы расположены по одной линии.
Изобретение также относится к летательному аппарату, который содержит отсек шасси в соответствии с предшествующим кратким изложением.
Согласно отличительному признаку, снаружи кессона средства вертикальной стабилизации стенок кессона, например тяги, опираются, с одной стороны, на стенку кессона, а с другой стороны, на внутреннюю стенку фюзеляжа летательного аппарата.
Эти средства располагаются, например, на уровне плоскости верхней стенки кессона, т.е. в плоскости данной стенки.
Установка этих средств в верхней части кессона является предпочтительной, поскольку эти средства могут предоставить меньшее напряжение, чем в том случае, если бы они были расположены в нижней части кессона. Кроме того, установленные таким образом они более доступны для возможного проведения операций по техническому обслуживанию, чем в том случае, если бы они были расположены в нижней части.
Согласно отличительному признаку, с одной и другой стороны кессона, по меньшей мере, одна панель или перегородка вытянута в продольном направлении между вертикальными продольными стенками кессона и внутренней стенкой фюзеляжа.
Эти внешние панели усиления служат для того, чтобы не допустить деформации стенок кессона, в частности вертикальных стенок последнего, в течение определенного времени в зависимости от нагрузок, которым они подвергаются.
Другие характеристики и преимущества станут видны из нижеследующего описания, приводимого исключительно в качестве примера, не носящего ограничительного характера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
- фиг.1 представляет собой общий схематический вид отсека шасси, согласно изобретению, с выпущенным шасси;
- фиг.2 представляет собой общий вид в перспективе сверху отсека шасси, показанного на фиг.1;
- фиг.3 изображает вид снизу внутреннего пространства отсека шасси, представленного на фиг.2, без шасси;
- фиг.4 представляет собой схематический вид продольного разреза отсека шасси, представленного на предыдущих фигурах, с шасси, которое изображено в двух крайних положениях;
- фиг.5 изображает в схематичном виде в перспективе конструкции летательного аппарата, расположенные вокруг отсека шасси, согласно изобретению.
Как это показано на фиг.1 и обозначено общей позицией 10, передняя часть летательного аппарата содержит пространство 12, расположенное в передней части летательного аппарата под полом 14, например полом кабины летчиков.
В этом пространстве размещается отсек шасси 16 для размещения в нем переднего шасси во время полета летательного аппарата.
Герметичная зона 18, расположенная под полом 14, окружает отсек 16 шасси.
На фиг.1 шасси 20 изображено в выпущенном положении с частью его механизма выпуска и уборки 22.
На фиг.2 изображен в перспективе отсек 16 шасси с шасси 20 в выпущенном положении и без пола 14.
Отсек 16 шасси содержит кессон, имеющий продольную форму, которая соответствует продольной оси летательного аппарата, вдоль которой убирается шасси 20.
Кессон 16 закрыт сверху и по бокам для изолирования герметичной внешней зоны 18 летательного аппарата от негерметичного внутреннего пространства кессона.
Кессон содержит вертикальные боковые и верхние стенки, которые образуют внешний кожух кессона и определяют внутреннюю нишу 24, открытую снизу для обеспечения уборки шасси в нишу (фиг.4) и его выпуска (фиг.1 и 2).
Следует отметить, что на фиг.4 два крайних положения шасси и его механизма выпуска/уборки показаны сплошными линиями.
Кессон содержит внутренний каркас, называемый первичным силовым набором, который включает в себя множество внутренних первичных поперечных дуг жесткости ниши 24.
В примере практической реализации, изображенном на фигурах, представлены две дуги усиления 26, 28, которые крепятся к внутренним сторонам стенок кессона (фиг.3).
Внутренний каркас также содержит, по меньшей мере, один внутренний относительно ниши продольный центральный элемент усиления 30, который также крепится к внутренним сторонам стенок кессона.
Как это изображено на фиг.3, продольный элемент усиления 30 соединяет между собой поперечные дуги усиления 26 и 28 и продольно расположен в передней части отсека шасси.
Согласно примеру практической реализации, элемент усиления 30 выполнен в виде двух частей, где первая часть 30а соединяет между собой поперечные элементы усиления 26 и 28, а вторая часть 30b вытянута вперед от поперечного элемента усиления 28.
Как это показано на фиг.2-4, стенки кессона как можно ближе повторяют внешний контур шасси и его механизма уборки/выпуска для образования минимального внешнего габаритного размера отсека шасси.
Кроме того, различные поперечные и продольные элементы усиления имеют конфигурацию, специально адаптированную для повторения форм шасси и его механизма выпуска/ уборки.
Для того чтобы это сделать, различные элементы усиления первичного внутреннего каркаса имеют вогнутую форму, адаптированную под форму части шасси и (или) его механизма 22, вровень с которой они располагаются.
Таким образом, например, каждая из поперечных дуг усиления 26 и 28 имеет общую конфигурацию в виде перевернутой буквы U для того, чтобы обрамлять, как можно ближе, с трех сторон (верхней части и боковых частей) рассматриваемую часть шасси и (или) его механизма, которая расположена прямо против элемента усиления.
Следует отметить, что дуги 26 и 28 имеют относительно большой поперечный размер для повышения инертности дуг.
Кроме того, в одной из опорных стоек дуги 26 выполняется овальное отверстие 27 (фиг.3) для того, чтобы через него проходил силовой цилиндр, называемый подъемным, механизма 22.
Кроме того, вытянутая форма отверстия обеспечивает ход силового цилиндра во время приведения в движение шасси между его двумя крайними положениями, изображенными на фиг.4.
Для того чтобы кессон имел форму, которая будет как можно ближе адаптирована к форме шасси и его механизма выпуска/ уборки, структура кессона образована несколькими последовательно расположенными секциями, имеющими простую форму, каждая из которых адаптирована к форме специфической зоны шасси и (или) его механизма.
На фиг. 2 и 4 различимы три последовательно расположенные секции, которые удерживаются внутренним каркасом, изображенным на фиг.3, каждой из которых придана форма, позволяющая повторять внешний контур части шасси и (или) его механизма выпуска/ уборки.
Так, стенки кессона 16 имеют такую конструкцию, чтобы они образовывали последовательно расположенные переднюю секцию 32, размещенную на переднем краю кессона и вровень с колесами шасси, когда последние находятся в убранном положении (фиг.4), промежуточную секцию 34, которая размещена непосредственно перед передней секцией 32 и вровень с первой частью механизма выпуска/ уборки шасси, и заднюю секцию 36, которая размещена непосредственно перед промежуточной секцией 34 и вровень со второй частью механизма 22.
Эти секции разграничены между собой двумя поперечными элементами усиления 26 и 28 внутреннего каркаса, изображенного на фиг.3, которые разделяют, таким образом, частично, две соседние секции.
Секции ограничены с внешней стороны вертикальными боковыми стенками 38 и 40 кессона и верхними стенками 42, 44 и 46, которые образуют верхнюю часть кессона.
Как это показано на фиг.1, 2 и 4, верхние стенки кессона имеют гладкие внешние стороны в отличие от кессона, выполненного с использованием достигнутого уровня техники, который изображен расположенным сверху и обозначен на фиг.4 позицией 50.
Эти гладкие верхние стороны облегчают оборудование пространства герметичной зоны, расположенной вокруг кессона, и облегчают также выполнение операций по техническому обслуживанию в этой зоне.
Следует отметить, что верхняя стенка кессона на уровне промежуточной секции является плоской и горизонтальной, в результате чего образуется эргономическая плоская поверхность для выполнения операций по техническому обслуживанию.
Наклоненная плоская поверхность верхней стенки 46 задней секции облегчает также выполнение человеком работ вокруг кессона.
Верхняя стенка 42 передней секции 32 имеет выпуклую кривизну, обращенную наружу кессона таким образом, чтобы обеспечить повторение верхнего контура колес шасси.
Кроме того, продольный центральный элемент усиления 30b, прикрепленный к верхней стенке 42, имеет кривизну с вогнутостью, развернутой внутрь кессона, что позволяет ему размещаться между двумя колесами шасси, когда оно убрано (фиг.4).
Колеса могут, таким образом, располагаться ближе всего к поверхности внутренней стороны стенки 42, как это изображено на фиг.4, для уменьшения габаритного размера.
Следует отметить, что верхняя стенка промежуточной секции 34 устанавливается на отметке, которая выше отметки верхней стенки 46 задней секции 36, в результате чего образуется вертикальный сдвиг между двумя соседними секциями.
Этот сдвиг образуется посредством поперечного элемента усиления 26, который вытянут к верху и выступает над верхней стенкой 46, причем это продолжение образует также внешнюю часть кессона.
Конструкция кессона оказывается проще, поскольку продолжение поперечного элемента усиления 26 наружу кессона позволяет избежать необходимости добавлять дополнительный элемент для образования этого сдвига на уровне внешнего кожуха кессона.
Кроме того, два продольных края кессона - передний и задний - закрываются передним шпангоутом 52 и задним шпангоутом 54.
Передний шпангоут 52 располагается в части фюзеляжа, находящейся в передней части летательного аппарата, которая, таким образом, оказывается более узкой. Этот шпангоут имеет по существу круглую форму и образован двумя частями, причем как нижняя часть 52а, так и верхняя часть 52b имеют полукруглую форму.
Нижняя часть 52а представляет собой переднюю стенку кессона и устанавливается параллельно относительно касательной к траектории колес шасси для того, чтобы не мешать колесам во время их перемещения.
Верхняя часть 52b наклонена относительно нижней части 52а в удалении от кессона, это сделано для того, чтобы предоставить дополнительный выигрыш в объеме вокруг кессона, который будет оборудоваться (фиг.1 и 4).
Задний шпангоут 54 в целом имеет U-образную форму, открытую к верху, а основание буквы U служит в качестве задней стенки, закрывающей кессон (фиг.2 и 3).
Следует отметить, что задний шпангоут 54 снабжен отверстием, размеры которого немного больше размеров края 22а подъемного силового цилиндра механизма 22 вышеупомянутого шасси.
Такое оборудование отверстия в стенке заднего шпангоута способствует вертикальному ходу конца силового цилиндра во время движения по выпуску и уборке шасси.
Кроме того, герметичный кожух (не показан) крепится вокруг проема таким образом, чтобы закрыть последний.
В дополнение к продольному лонжерону 30 (например, изготовленному из двух частей 30а и 30b, закрепленных винтами на поперечных дугах) и поперечным дугам усиления 26 и 28 конструкция, используемая для внутреннего упора в кессон, содержит промежуточную дугу 56 поперечного усиления, установленную в промежуточной секции между двумя дугами 26 и 28.
Несколько лонжеронов, расположенных продольно, параллельно центральному элементу усиления 30, крепятся на внутренних сторонах верхних стенок 44 и 46 промежуточной и задней секций 34 и 36 (фиг.2 и 3).
Как это показано на фиг.2, на которой изображен (вид сверху) в перспективе кессон, различные элементы усиления были осуществлены в интересах изложения, но их не видно с внешней стороны кессона.
Таким образом, в промежуточной секции насчитывается четыре продольных маленьких балки усиления, располагаемых попарно с одной и другой стороны лонжерона 30а, а именно маленькие балки 58 и 60 и маленькие балки 62 и 64 (фиг.2 и 3).
В задней секции четыре продольных маленьких балки, а именно маленькие балки 66, 68, 70 и 72, устанавливаются параллельно друг другу.
В каждой секции кессона также устанавливаются параллельно друг другу множество поперечных элементов усиления, которые изображены на фиг.2 и 3 (они также были осуществлены на фиг.2, но их не видно с внешней стороны кессона).
Таким образом, различают первое множество поперечных элементов усиления 74, располагаемых на уровне верхней стенки передней секции, второе множество 76 поперечных элементов усиления, располагаемых на уровне верхней стенки промежуточной секции, и третье множество 78 поперечных элементов усиления, располагаемых на уровне верхней стенки задней секции.
Например, эти внутренние относительно кессона дополнительные поперечные элементы усиления встроены в панели, образующие верхние стенки кессона, для упрощения процесса его изготовления.
Следует отметить, что боковые стенки 38 и 40 кессона снабжены вертикальными внешними ребрами жесткости 80, которые дополнительно усиливают конструкцию кессона по бокам, а не сверху с целью ограничения внешнего габаритного размера кессона.
Эти ребра жесткости имеют поперечное расположение по всей высоте кессона, но они обладают небольшим размером протяженности перпендикулярно стенкам 38, 40.
Кроме того, предусматривается дополнительная конструкция усиления в нижней части кессона в виде одной или нескольких панелей, располагаемых продольно с одной и другой стороны упомянутого кессона для того, чтобы не допустить деформации боковых стенок 38 и 40 кессона.
Согласно варианту практической реализации, эта дополнительная конструкция выполнена в виде четырех продольных панелей, которые располагаются попарно с одной и другой стороны боковых стенок кессона, причем две панели, расположенные с одной и той же стороны кессона, крепятся концами одна к другой, как это показано на фиг.3, панелями 82 и 84, располагаемыми в продолжении одной к другой, и аналогичным образом для панелей 86 и 88, установленных с противоположной стороны.
Эти панели спрофилированы с учетом уменьшения диаметра фюзеляжа, если идти от заднего шпангоута 54 к переднему шпангоуту 52.
Эти панели, располагаемые перпендикулярно к сторонам боковых стенок 38 и 40 кессона, крепятся к последним и служат для обеспечения соединения с внутренней стенкой фюзеляжа и его конструкцией, которая изображена на фиг.5.
На этой фигуре в схематическом виде изображены шпангоуты 90а, 90b, 90c, 90d, 90e, 90f, 90g и 90h внутренней конструкции фюзеляжа, а также каркас 92 пола 14, представленного на фиг.1.
Снаружи кессона предусмотрено несколько средств вертикальной стабилизации стенок кессона.
Эти средства размещены между кессоном и внутренней стенкой фюзеляжа для того, чтобы опираться на одну и другую и, таким образом, вертикально стабилизировать стенки кессона.
Эти средства размещены, предпочтительно, в верхней части кессона для того, чтобы, с одной стороны, принимать усилия, которые менее значительны, чем в нижней части, и, с другой стороны, облегчить выполнение операций по техническому обслуживанию.
Эти средства выполнены, например, в виде тяг 94, 96, 98, 100, располагаемых попарно с одной и другой стороны кессона, как это показано на фиг.2.
Эти тяги устанавливаются горизонтально на уровне плоскости верхней стенки кессона.
Например, эти средства устанавливаются на уровне плоскости верхней стенки 44 промежуточной секции и располагаются поперек в вертикальной плоскости поперечных элементов усиления 26 и 28, где принимается большая часть усилий, производимых на кессон.
На фиг.5 изображено расположение двух (94, 96) из четырех средств вертикальной стабилизации кессона между стенками последнего и шпангоутами 90а-90h фюзеляжа.