УЗЕЛ УБИРАЮЩЕЙСЯ САМОВЫРАВНИВАЮЩЕЙСЯ СТОЙКИ СТАБИЛИЗАТОРА, ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО И ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
SELF-LEVELING STABILIZER STRUT RETRACTABLE ASSEMBLY, VEHICLE AND AIRCRAFT

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Варианты осуществления, раскрытые в данном документе, относятся, в общем, к стойкам стабилизации для стабилизации фюзеляжа летательного аппарата, например, либо в хвостовой, либо передней части фюзеляжа во время наземных операций погрузки/разгрузки.
Уровень техники
[0002] Транспортный летательный аппарат в типичном варианте имеет центр тяжести (CG), который типично находится впереди основной стойки шасси. Таким образом, возможна тенденция, во время работ по погрузке/разгрузке для такого летательного аппарата, оснащенного створками заднего грузового люка, что летательный аппарат сдвигается относительно узла основной стойки шасси, что, в свою очередь, поднимает носовую часть летательного аппарата. В экстремальных ситуациях сдвиг летательного аппарата во время погрузки/разгрузки может вызывать сильное опрокидывание летательного аппарата на хвостовую часть, что повреждает каркас летательного аппарата и/или подвергает персонал опасности телесных повреждений. По этим причинам, целесообразно, чтобы транспортный летательный аппарат включал в себя дополнительную наземную стабилизацию позади основной стойки шасси во время операций погрузки/разгрузки.
[0003] В целом, известно множество узлов стабилизации хвостовой части. Например, известны узлы стабилизации хвостовой части, которые позиционно закрепляются и состоят из неподвижной опоры, которая типично ассоциируется с наземным оборудованием, вручную помещаемым под летательный аппарат. Как может быть понятно, такие неподвижные узлы стабилизации требуют предварительного позиционирования наземного оборудования, а также существенного времени на установку, тем самым, продлевая операцию погрузки/разгрузки, что является очевидным недостатком, если транспортный летательный аппарат загружается/разгружается в зоне активных боевых действий.
[0004] Также известны бортовые системы стабилизации, которые могут быть механически или вручную приведены в действие. Например, известны системы стабилизации с телескопической стойкой, которые обычно используют бортовые гидравлические и/или электрические актуаторы. Системы стабилизации с телескопической стойкой типично включают в себя основную стойку и актуатор для убирания в качестве аналогичного компонента.
[0005] Бортовой узел хвостового подъемника также известен из патента США № 4,593,871, полное содержимое которого явно включено в данный документ по ссылке, который включает в себя вручную задействуемую систему гидравлического подъемника и стойку, которая может быть функционально прикреплена к системе подъемника. Оператор может, таким образом, выдвигать/убирать стойку, когда может быть необходимым стабилизировать хвостовую часть. Однако, когда не используется, стойка должна быть физически отсоединена от подъемника и складирована дистанционно (например, как часть шахты трапа хвостовой части).
[0006] Также известны системы стабилизации с убираемой стойкой, которые применяют гидравлические и/или электрические актуаторы с тем, чтобы иметь возможность размещения между уложенным состоянием в нише для стойки фюзеляжа летательного аппарата и выдвинутым состоянием, в результате чего, стойка стабилизирует хвостовую часть летательного аппарата. Такие убираемые системы стабилизации будут типично оснащены люком для стойки, который может быть вручную задействован или приведен в действие посредством механизма, связанного со стабилизатором, или посредством специального актуатора люка.
[0007] Системы стабилизации с убираемой стойкой, однако, проблематично работают в случае, когда стойка не выравнивается с нишей для стойки во время укладывания. Т.е., когда система стабилизации с убираемой стойкой применяется во время операции погрузки/разгрузки летательного аппарата, могут испытываться боковые нагрузки, которые могут вынуждать стойку смещаться от центра или сдвигаться относительно ниши для стойки. Если затем выполняется попытка убрать стойку в нишу для стойки, в то время как она имеет смещенный центр или не выровнена, она может быть зажата, тем самым, препятствуя эксплуатации летательного аппарата.
[0008] Поэтому, в области техники необходимыми являются узлы убираемых стоек, которые имеют механизм самовыравнивания, чтобы устранять проблемы, связанные со смещением центра или неправильным выравниванием стойки в результате операций погрузки/разгрузки летательного аппарата. По существу, узел самовыравнивающейся убирающейся стойки будет обеспечивать меры безопасности и надежность для операций транспортного летательного аппарата. Варианты осуществления изобретения в данном документе направлены на удовлетворение таких потребностей.
Сущность изобретения
[0009] Варианты осуществления, раскрытые в данном документе, в целом, направлены на узлы самовыравнивающейся убирающейся стойки стабилизации, которые входят в соприкосновение с землей при эксплуатации, чтобы стабилизировать транспортное средство, например, транспортный летательный аппарат во время операций погрузки/разгрузки. В некоторых вариантах осуществления узел стойки стабилизации будет бортовым оборудованием, связанным с летательным аппаратом, которое может быть приведено в действие (например, через гидравлические и/или электрические системы актуатора) оператором летательного аппарата с тем, чтобы стабилизировать летательный аппарат во время некоторых наземных операций, например, операций погрузки/разгрузки груза и/или личного состава.
[0010] Следовательно, согласно некоторым вариантам осуществления летательный аппарат снабжается бортовым узлом самовыравнивающейся стойки стабилизации, который является подвижным между убранной позицией, в которой узел стойки стабилизации размещается в нише для стойки летательного аппарата, и выдвинутой позицией, в которой узел стойки стабилизации находится во взаимодействующем контакте с землей, чтобы стабилизировать хвостовой фрагмент летательного аппарата. Узел стойки стабилизации будет преимущественно включать в себя основную стойку, поворотно соединенную с поддерживающей конструкцией летательного аппарата для поворотных перемещений между своими выдвинутой и убранной позициями, выдвижной элемент стойки, функционально связанный с основной стойкой для перемещений между убранным состоянием и взаимодействующим с землей выдвинутым состоянием, актуатор, функционально соединенный с основной стойкой для перемещения основной стойки и выдвижного элемента стойки, функционально связанного с ней, между выдвинутой и убранной позициями, и пару поперечно разделенных подпружиненных центрирующих механизмов двойного действия, каждый имеет один конец, поворотно прикрепленный к поддерживающей конструкции летательного аппарата, и противоположный конец, прикрепленный к основной стойке.
[0011] В предпочтительных вариантах осуществления центрирующие механизмы будут, каждый, определять состояние нулевой нагрузки подпружинивания, соответствующее выровненному состоянию основной стойки, так что смещение основной стойки из выровненного состояния ответно вынуждает, по меньшей мере, один центрирующий механизм оказывать нагрузку подпружинивания в противоположном направлении смещения, вынуждающую, по меньшей мере, один центрирующий механизм возвращаться в состояние нулевой нагрузки подпружинивания, тем самым, возвращая основную стойку в ее выровненное состояние. Центрирующие механизмы могут содержать выдвигающиеся выдвижные штанги, имеющие наконечник, поворотно соединенный с поддерживающей конструкцией летательного аппарата.
[0012] Выдвижной элемент стойки может быть телескопически принят внутрь основной стойки для возвратно-поступательных прямолинейных перемещений между своими убранным и взаимодействующим с землей состояниями. Взаимодействующая с землей подкладка под стойку может быть полезным образом соединена с наконечником выдвижного элемента стойки.
[0013] Основной люк стойки может функционально быть соединен с основной стойкой для покрывания узла стойки, когда он уложен в нишу для стойки. Соединение основного люка стойки может быть предусмотрено для того, чтобы функционально связывать основной люк стойки с основной стойкой с тем, чтобы вынуждать основной люк стойки перемещаться между открытым и закрытым состояниями в ответ на поворотное перемещение основной стойки между ее выдвинутой и убранной позициями. Вспомогательный люк стойки может также быть предусмотрен, в таком случае соединительная вилка функционально механически связывает вспомогательный люк стойки и основной люк стойки, так что основной и вспомогательный люки стоек синхронизируются друг с другом для перемещений между их открытыми и закрытыми состояниями.
[0014] Эти и другие аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более ясными, после того как будет выполнено тщательное рассмотрение последующего подробного описания предпочтительных примерных вариантов его осуществления.
Краткое описание чертежей
[0015] Раскрытые варианты осуществления настоящего изобретения будут лучше и более полно поняты посредством обращения к последующему подробному описанию примерных неограничивающих иллюстративных вариантов осуществления совместно с чертежами, на которых:
[0016] Фиг. 1 - это частичный боковой вид в вертикальном разрезе транспортного летательного аппарата, который включает в себя узел убирающейся самовыравнивающейся стойки стабилизации в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
[0017] Фиг. 2 - это подробный перспективный вид узла убирающейся самовыравнивающейся стойки стабилизации в соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанного в убранной позиции;
[0018] Фиг. 3 - это подробный перспективный вид узла самовыравнивающейся стойки стабилизации в соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанного в выдвинутой позиции;
[0019] Фиг. 4-7 показывают последовательность действий, посредством которой узел самовыравнивающейся стойки стабилизации убирается из своей выдвинутой функциональной позиции (фиг. 4) и в убранную позицию, в результате чего, узел стойки размещается в нише для стойки (фиг. 7);
[0020] Фиг. 8-10 - это обращенные к хвостовой части виды в вертикальном разрезе кинематических диапазонов движения для узла самовыравнивающейся стойки в соответствии с вариантом осуществления изобретения, которые могут возникать во время поперечных смещений летательного аппарата;
[0021] Фиг. 11-13 - это обращенные вбок виды в вертикальном разрезе кинематических диапазонов движения для узла самовыравнивающейся стойки в соответствии с вариантом осуществления изобретения, которые могут возникать во время продольных (передней и хвостовой части) смещений летательного аппарата;
[0022] Фиг. 14 - это подробный вид свободы движения узла стойки стабилизации и связанного центрирующего механизма; и
[0023] Фиг. 15-18 - это виды с торца узла самовыравнивающейся стойки в соответствии с вариантом осуществления изобретения, показывающие самовыравнивание, когда стойка убирается.
Подробное описание
[0024] Сопровождающий фиг. 1 изображает транспортный летательный аппарат 10, в котором вариант осуществления узла 20 самовыравнивающейся стойки стабилизации согласно изобретению может быть функционально использован. Примерный транспортный летательный аппарат 10 включает в себя фюзеляж 10-1, имеющий рампу 10-2 основного грузового люка хвостовой части, которая показана в открытом состоянии, чтобы предоставлять возможность физически загружать груз в грузовое пространство 10-1a внутри фюзеляжа 10-1.
[0025] Узел 20 стойки стабилизации является поворотно подвижным в и из ниши 10-4 для стойки внутри фюзеляжа 10-1 летательного аппарата 10 посредством соответствующих гидравлических и/или электрических актуаторов (см., например, изображенный актуатор 30, например, на фиг. 2 и 3). Например, как изображается сплошной линией на фиг. 1, узел 20 стойки стабилизации показан как находящийся в выдвинутой и функциональной позиции позади узла 10-3 основной стойки шасси летательного аппарата во взаимодействии с земной поверхностью GS, чтобы, тем самым, стабилизировать хвостовой фрагмент фюзеляжа 10-1 летательного аппарата, когда груз погружается/разгружается через рампу 10-2, когда она открыта. Когда операция погрузки/разгрузки груза завершена, однако, рампа 10-2 грузового люка может быть закрыта, и узел 20 стойки поворотно перемещен (стрелка A1) в убранную позицию в нише 10-4 для стойки фюзеляжа 10-1, как показано прерывистой линией на фиг. 1. Наоборот, при подготовке для операции погрузки/разгрузки, узел 20 стойки стабилизации может быть поворотно перемещен (стрелка A1) из своей уложенной позиции в нише 10-4 для стойки и в функциональную, взаимодействующую с землей позицию, как будет описано более подробно ниже.
[0026] Сопровождающие фиг. 2 и 3 изображают узел 20 самовыравнивающейся стойки стабилизации, отделенный от летательного аппарата 10 в его убранной и выдвинутой позициях, соответственно. Узел стойки стабилизации, в целом, состоит из основной стойки 22, которая включает в себя выдвижной элемент 24 стойки, который в изображенном варианте осуществления телескопически принимается внутрь основной стойки 22 и, таким образом, является возвратно-поступательно прямолинейно выдвигаемым (например, посредством подходящего гидравлического и/или электрического актуатора (не показан)) между убранным состоянием, как показано на фиг. 2, и выдвинутым, взаимодействующим с землей состоянием, как показано на фиг. 3. Наконечник выдвижного элемента 24 стойки включает в себя подкладку 26 под стойку, которая выполнена с возможностью взаимодействия с земной поверхностью GS, когда выдвижной элемент 24 стойки находится в своем выдвинутом состоянии, как показано на фиг. 3, чтобы обеспечивать передачу нагрузки от основной стойки 22 на земную поверхность GS.
[0027] Верхний конец основной стойки 22 поворотно соединяется с поддерживающей конструкцией 10-5 фюзеляжа 10-1 летательного аппарата посредством узла 28 оси шарнира. Гидравлически или электрически приводимый в действие актуатор 30 поворотно соединяется на одном конце с опорным выступом 10-5a поддерживающей конструкции 10-5 и включает в себя выдвижной поршень 30-1 актуатора, соединенный поворотно на своем наконечнике с соединительным ухом 22-1, связанным с основной стойкой 22.
[0028] Узел 22 стойки также снабжается основным и вспомогательным люками 32, 34 стойки, соответственно. Основной люк 32 стойки включает в себя пару поперечно разделенных шарниров 32a, 32b основного люка. Вспомогательный люк 34 стойки поддерживается посредством опорного кронштейна 34a, который соединяется с фюзеляжем 10-1 летательного аппарата 10 посредством осей 34a-1 шарнира. Соединительная вилка 36 люка поворотным образом взаимно соединяет шарниры 32a, 32b основного люка с опорным кронштейном 34a вспомогательного люка. Соединительный рычаг 38 люка стойки поворотно соединяется на одном конце с основной стойкой 22, а на противоположном своем конце с основным люком 32, с тем, чтобы функционально связывать основную стойку 22 с основным люком 32. Перемещение основной стойки 22 между ее убранной и выдвинутой позициями будет, следовательно, ответно вынуждать основной люк стойки перемещаться между его закрытым и открытым состояниями посредством взаимного соединения между ними, обеспеченного посредством соединительного рычага 38. Механическое соединение между основным люком 32 стойки и вспомогательным люком 34 стойки, обеспеченное посредством соединительной вилки 36 люка, будет одновременно вынуждать вспомогательный люк 34 стойки перемещаться между его закрытой и открытой позициями.
[0029] Узел 20 стойки также включает в себя поперечно разделенную пару подпружиненных центрирующих механизмов 40, 42, каждый имеет выдвижную штангу 40-1, 42-1, соединенную поворотно на своем наконечнике 40a, 42a с ближним концом шарниров 32a, 32b основного люка. Механизмы 40, 42 также поворотно соединяются на конце, противоположном концам 40a, 42a, с поперечными соединительными выступами 40b, 42b основной стойки 22, соответственно. (Только соединительный выступ 40b просматривается на фиг. 3, но см., например, фиг. 8-11). Каждый из центрирующих механизмов 40, 42 размещает пружинный блок двойного действия (не показан), имеющий номинальную длину, соответствующую центрированной позиции как поперечно, так и продольно относительно продольной оси фюзеляжа 10 летательного аппарата. Когда узел 20 стойки находится в продольно и вертикально выровненной (центрированной) позиции, следовательно, каждый из центрирующих механизмов будет определять номинальную длину, в соответствии с чем, представляется нулевая нагрузка подпружинивания. Поперечные и/или продольные перемещения основной стойки 22 (например, которые могут возникать во время операций загрузки/разгрузки летательного аппарата 10, когда выдвижной элемент 24 стойки находится во взаимодействии с земной поверхностью GS) могут вызывать выдвижение и/или втягивание выдвижных штанг 40-1 и/или 42-1, которые, в свою очередь, ответно изменяют номинальную длину, по меньшей мере, одного из пружинных блоков двойного действия, связанных с центрирующими механизмами 40 и/или 42, соответственно. Это изменение в номинальной длине пружины будет, тем самым, в свою очередь, вызывать формирование нагрузки подпружинивания в противоположном направлении, которая вынуждает выдвижные штанги 40-1 и/или 42-1 возвращаться в свое номинальное или центрированное состояние нулевой нагрузки подпружинивания.
[0030] Сопровождающие фиг. 4-7 изображают последовательность действий, чтобы убирать узел 20 стойки в нишу 10-4 для стойки фюзеляжа 10-1 летательного аппарата. Когда находится в выдвинутой позиции, как показано на фиг. 4, выдвижной элемент 24 стойки будет должен первоначально быть убран посредством действия бортовых гидравлически и/или электрически приводимых в действие систем привода (не показаны), функционально связанных с основной стойкой 22. Убранное состояние выдвижного элемента 24 стойки относительно основной стойки 22 изображается на фиг. 5. После этого, приведение в действие актуатора 30, связанного с основной стойкой 22, будет, следовательно, вынуждать рычаг 30-1 актуатора убираться, тем самым, ответно вынуждая основную стойку 22 поворотно перемещаться вокруг узла 28 оси шарнира. Поворотное движение основной стойки 22 вокруг узла 28 оси шарнира также ответно вынуждает основной и вспомогательный люки 32, 34 стойки, соответственно, следовать за ней вследствие механически синхронизированного соединения, обеспеченного, в связи с этим, посредством соединительной вилки 36 основного люка стойки и соединительного рычага 38 основного люка стойки. Промежуточное состояние убирания стойки изображается на фиг. 6. Продолжающееся убирание основной стойки 22, следовательно, вынудит ее полностью размещаться в нише 10-4 для стойки, в связи с чем, основной и вспомогательный люки 32, 34 стойки, соответственно, располагаются заподлицо с внешней обшивкой фюзеляжа 10-1. Такое полностью убранное состояние узла 20 стойки изображается на фиг. 7. Как может быть понято, когда находится в убранной позиции, как показано на фиг. 7, приведение в действие актуатора 30, следовательно, вынуждает рычаг 30-1 актуатора раздвигаться, тем самым, ответно вынуждая основную стойку 22 поворотно перемещаться вокруг узла 28 оси шарнира в выдвинутую позицию, как показано на фиг. 4, т.е., в последовательности действий, противоположной последовательности действий, изображенной последовательно посредством фиг. 4-7.
[0031] Фиг. 8-10 являются обращенными к хвостовой части видами в вертикальном разрезе кинематических диапазонов движения для узла 20 самовыравнивающейся стойки, которые могут возникать во время поперечных смещений летательного аппарата, принимается во внимание, что фиг. 9 показывает узел 20 в продольно выровненном (центрированном) состоянии. Фиг. 11-13, с другой стороны, являются обращенными вбок видами в вертикальном разрезе кинематических диапазонов движения для узла 20 самовыравнивающейся стойки, которые могут возникать во время продольных (передней и хвостовой части) смещений летательного аппарата, принимается во внимание, что фиг. 12 показывает узел 20 в вертикально выровненном (центрированном) состоянии. Будет отмечено, что шиповые соединения актуатора 30 и центрирующих механизмов 40, 42 имеют достаточный свободный ход, таким образом, чтобы предоставлять возможность предварительно определенных степеней несовмещения относительно продольной и вертикальной осей летательного аппарата. Такие угловые несовмещения, которые разрешаются посредством какого-либо из шиповых соединений актуатора 30 и центрирующих механизмов 40, 42, также изображаются прерывистыми линиями на фиг. 14, в связи с чем его сплошные линии изображают узел 20 в продольно и вертикально выровненном состоянии.
[0032] Сопровождающие фиг. 15-18 изображают вид с торца узла 20 стойки, показывающий, как центрирующие механизмы 40, 42 служат, чтобы физически возвращать основную стойку 22 в ее выровненное (центрированное) состояние, чтобы предоставлять возможность ее полного убирания в нишу 10-4 для стойки фюзеляжа 10-1.
[0033] В то время как изобретение было описано в связи с тем, что в настоящее время считается наиболее практичным и предпочтительным вариантом осуществления, должно быть понятно, что изобретение не должно ограничиваться раскрытым вариантом осуществления, а, напротив, предназначается, чтобы охватывать различные модификации и эквивалентные конфигурации, включенные в его сущность и рамки.