МЕХАНИЗМ ПРИВОДА СТВОРКИ НИШИ ШАССИ САМОЛЕТА
AIRCRAFT LANDING GEAR COMPARTMENT FOLD DRIVE MECHANISM

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к механизмам для привода створки шасси самолета.
Прототипом является механизм привода передних створок ниши шасси самолета, содержащий подкос, составленный из верхнего и нижнего звеньев, двуплечую ведущую и трехплечую ведомую качалки, первую и вторую тяги, и пару шарнирно соединенных с передними створками ниши шасси основных тяг, при этом нижнее звено подкоса шарнирно соединено с амортизационной стойкой шасси, один конец верхнего звена подкоса шарнирно соединен с нижним звеном подкоса, а его другой конец двумя соосными шарнирами, разнесенными по разные стороны от плоскости симметрии самолета, закреплен на фюзеляже самолета, и шарниром, размещенным вблизи плоскости симметрии самолета, соединен с ведомой качалкой, ведущая качалка закреплена на верхнем звене подкоса между шарнирами его соединения с ведомой качалкой и с нижним звеном подкоса, при этом одно плечо ведущей качалки соединено с первой тягой, шарнирно закрепленной на фюзеляже, а другое плечо соединено со второй тягой, шарнирно соединенной с ведущим плечом ведомой качалки, причем концы ведомых плеч ведомой качалки, расположенные по разные стороны от плоскости симметрии самолета, шарнирно соединены с упомянутыми основными тягами [Пат. РФ 2427502, МПК В64С 25/00, 2011].
Недостатками прототипа являются:
- сложная конструкция, обусловленная наличием большого количества деталей и узлов, что также ухудшает эксплуатационные характеристики;
- неудобство в эксплуатации, вызванное открытым состоянием створок на стоянке самолета и попаданием пыли в нишу шасси.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в механизме привода створки ниши шасси самолета, содержащем привод и тягу, один конец которой шарнирно соединен со створкой, первая часть механизма выполнена, по крайней мере, в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси первого червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором, установленным с возможностью поворота на оси, закрепленной на платформе, и сопряжено с соединенным с первым приводом вторым червяком, установленным соосно с осью поворота платформы и с возможностью вращения в ней, причем второй конец тяги шарнирно закреплен на зубчатом секторе, при этом другая часть механизма выполнена в виде соединенного со вторым приводом третьего червяка, сопряженного с червячным сектором, закрепленным на платформе.
Привод второго червяка выполнен в виде двух сопряженных зубчатых пар, колесо одной из которых соосно скреплено с платформой, а шестерня другой закреплена на втором червяке. Червяк выполнен глобоидным. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Червяк намагничен в радиальном направлении. Червячный сектор выполнен заодно с платформой. Червячное колесо выполнено заодно с первым червяком.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Выполнение первой части механизма, по крайней мере, в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси первого червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором, установленным с возможностью поворота на оси, закрепленной на платформе, и сопряжено с соединенным с первым приводом вторым червяком, установленным соосно с осью поворота платформы и с возможностью вращения в ней, причем второй конец тяги шарнирно закреплен на зубчатом секторе, позволяет путем изменения плеча силы сопротивления перемещению створки стабилизировать величину момента-сопротивления в процессе перемещения створки, что способствует применению менее мощного двигателя для перемещения створки. При этом конец тяги, закрепленный на зубчатом секторе, движется по линии, похожей на эпициклоиду, что уменьшает время открывания створки. Все это упрощает конструкцию, снижает массогабаритные характеристики механизма, уменьшает энергопотребление и упрощает управление двигателем, улучшая, тем самым, и эксплуатационные характеристики.
Выполнение другой части механизма в виде соединенного со вторым приводом третьего червяка, сопряженного с червячным сектором, закрепленным на платформе, упрощает конструкцию и повышает ее надежность за счет появления возможности управления работой створки двумя двигателями или одним в случае выхода из строя одного из них, при этом оба двигателя размещаются на неподвижном основании, что снижает массогабаритные характеристики механизма.
Выполнение привода второго червяка в виде двух сопряженных зубчатых пар, колесо одной из которых соосно скреплено с платформой, а шестерня другой закреплена на втором червяке, дает «возможность в случае необходимости выполнять механизм с одним двигателем, уменьшая массогабаритные характеристики.
Выполнение червяка глобоидным уменьшает массогабаритные характеристики, так как глобоидный червяк может воспринимать большие нагрузки, а червячное колесо, выполненное заодно с червяком, уменьшает число деталей и узлов механизма, что упрощает его конструкцию.
Выполнение червячной передачи самотормозящейся позволяет автоматически фиксировать створку в нужном положении после отключения двигателя, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики.
Намагничивание червяка в радиальном направлении позволяет использовать его при необходимости в качестве датчика угла поворота створки, разместив при этом рядом с ним, например, геркон или датчик Холла. Это упрощает конструкцию, повышает ее надежность и улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение червячного сектора заодно с платформой уменьшает число деталей механизма, что упрощает конструкцию.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен механизм привода створки ниши шасси самолета. На фиг. 2 изображен разрез А-А механизма. На фиг. 3 изображена схема работы механизма.
Механизм привода створки ниши шасси самолета содержит червячное колесо 1, которое жестко закреплено на оси червяка 2, размещенного в опорах 3 платформы 4 и взаимодействующего с зубчатым сектором 5, установленным с возможностью поворота на оси 6, закрепленной на платформе, и сопряжено с червяком 7, установленным соосно с осью поворота платформы и с возможностью вращения в ней. Концы тяги 8 шарнирно закреплены на осях 9, 10, соответственно закрепленных на зубчатом секторе 5 и створке 11, которая установлена с возможностью поворота на оси 12, укрепленной на основании 13, на котором закреплены опоры 14 червяка 15, соединенного с двигателем (не показан) и сопряженного с платформой, скрепленной с зубчатым колесом 16, сопряженным с шестерней 17, установленной с возможностью вращения на оси 18 основания и скрепленной с колесом 19, которое сопряжено с шестерней 20, выполненной заодно с валом червяка 7, установленным с возможностью вращения во втулке 21, закрепленной в основании.
Механизм привода створки ниши шасси самолета работает следующим образом.
Для опускания (открывания) створки, на которую в начальный момент действует сила набегающего потока воздуха, прижимающая створку к нише шасси, включают двигатель, благодаря чему начинает вращаться червяк 15 и поворачиваться вокруг червяка 7 платформа 4 с колесом 16 и осью 6. В результате тяга 8 приоткрывает створку 11, поворачивая ее вокруг оси 12 (фиг. 1, 2, 3). Одновременно поворачивающееся колесо 16 через шестерню 17, колесо 19 и шестерню 20 вращает червяк 7.
Заметим, что червяк 7 может вращаться от отдельного двигателя, тогда надобность в колесах 16, 19 и шестернях 17, 20 отпадает, при этом повышается надежность работы, так как в случае отказа одного из двигателей открывание (закрывание) створки 11 можно выполнить другим двигателем. Если отказал двигатель, вращающий червяк 7, то при включении оставшегося двигателя посредством червяка 15 будет вращаться платформа 4, перемещая осью 9, тягу 8 и створку 11. При этом колесо 1 будет обкатываться вокруг неподвижного червяка 7, не препятствуя повороту платформы 4. Если вышел из строя двигатель червяка 15, то вращаемый червяками 7, 2 зубчатый сектор 5 также посредством оси 9 и тяги 8 откроет створку 11. Отметим также, что в случае применения одного двигателя он может быть соединен и с червяком 7, который в этом случае будет ведущим, а червяк 15 - ведомым.
Вращающийся червяк 7 посредством колеса 1 и червяка 2 будет поворачивать зубчатый сектор 5. В результате этого ось 9 движется по линии, похожей на эпициклоиду (фиг. 3). В начальный момент движения, когда сила сопротивления, действующая на тягу 8, максимальна, из-за малой длины плеча момент сопротивления движению от воздействия тяги 8 на ось 9 снижается, что позволяет уменьшить мощность двигателя. По мере открывания створки 11 сила сопротивления движению будет уменьшаться, а указанное плечо, наоборот, увеличиваться, что способствует стабилизации величины момента сопротивления движению и увеличению скорости открывания створки. После достижения створкой нужного положения двигатель выключают, автоматически фиксируя створку в этом положении.
Затем производят выпуск шасси, стойка которого должна выйти из проема ниши, закрываемого створкой. После этого створку закрывают, вращая червяки 7, 15 в обратном направлении.
Внедрение изобретения позволит создать простой по конструкции и удобный в эксплуатации механизм, позволяющий применять для перемещения створки менее мощные двигатели, не увеличивая при этом времени ее открывания (закрывания).