МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ САМОЛЕТА

Полезная модель относится к авиастроению, в частности, к конструкции механизма управления аэродинамическими поверхностями самолета, например, закрылками.
Основы конструирования в авиастроении, являясь общими с основами конструирования в целом, включают особый подход к конструированию с учетом повышенных требований к уровню надежности для обеспечения безопасности полетов. Уровень надежности самолетов интегрирован из многих составляющих, в том числе из надежности механизма управления аэродинамическими плоскостями самолета. В изобретениях, касающихся механизмов управления аэродинамическими поверхностями самолетов, обязательным элементом конструкции является шарнирная связка кинематических звеньев механизма. (SU 1497916, А11830844 А1, МКИ 4 B 64 C 13/34, ЕР 1426290, RU 96108425, кн. В.Н.Кестельман, А.В.Федоров «Механизмы управления самолетом», - М.: Машиностроение, 1987, стр.18, рис.1.11, г; стр.33, рис.2.4 - прототип).
Однако в известных устройствах указанного назначения, в том числе по прототипу, надежность механизма управления аэродинамическими поверхностями самолета не отвечает высокому уровню вследствие конструктивного решения узла шарового шарнира: фрикционное крепление внутреннего кольца (яблока) ввиду недостаточной надежности его стопорения и, как следствие, возможность проворота яблока при действии аэродинамических нагрузок, что отрицательно влияет на нагрузочные характеристики узла.
Задача полезной модели - повышение уровня надежности и нагрузочных характеристик механизма управления аэродинамическими поверхностями
самолета.
Для решения задачи в механизме управления аэродинамическими поверхностями самолета, например закрылками, кинематические звенья которого связаны посредством шарнирных узлов, в том числе узла шарового шарнира, соединяющего подкос с кронштейном крыла самолета, включающего силовую ось и внутреннее кольцо, в котором в отличие от прототипа, на силовой оси установлена жестко связанная с ней втулка с радиальными фланцевыми выступами, сопрягаемыми с ответными пазами внутреннего кольца, выполненными на его торцовой поверхности. Силовая ось выполнена ступенчатой, с эксцентричной посадочной поверхностью под втулку и застопорена шлицевой шайбой на проушине кронштейна крыла.
Указанная задача решается также тем, что:
- на торцовой поверхности внутреннего кольца шарнирного узла выполнено по меньшей мере шесть равномерно расположенных пазов;
- пазы на торцовой поверхности внутреннего кольца и фланцевые выступы втулки выполнены прямоугольного сечения;
- втулка связана с силовой осью с помощью шпонки;
- силовая ось выполнена со шлицевой головкой под шлицевую шайбу.
Заявляемая конструкция механизма представлена на чертежах.
На фиг.1 представлен общий вид механизма, установленного на крыле самолета; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2.
Механизм управления аэродинамическими поверхностями самолета содержит связанную с закрылком 1 и хвостовым звеном 2 каретку 3, установленную на рельсах 4, закрепленных в отклоняемой подкрыльевой балке 5. Перемещение каретки с закрылком по рельсам в механизме выполняет шариковинтовой подъемник 6, а отклонение балки с механизмом осуществляют кинематические звенья с шарнирными узлами: тяга 7, рычаг 8 и подкос 9. Узел шарового шарнира 10, соединяющий подкос 9 с кронштейном 11 крыла
самолета, содержит проушину 12 подкоса 9 с закрепленным в ней наружным кольцом 13, внутреннее кольцо 14 и втулку 15, установленные на эксцентриковой поверхности "В" ступенчатой силовой оси 16, связанной с втулкой 15 шпонкой 17. На торцовой поверхности внутреннего кольца 14 выполнены радиальные пазы 18, сопрягаемые с фланцевыми выступами 19 втулки 15. Силовая ось 16 установлена в проушинах 20 кронштейна 11 и зафиксирована от поворота с помощью шлицевой шайбы 21 (шлицы 22), закрепленной на проушине винтом 23. Внутри силовой оси установлена дублирующая ось 24.
Взаимодействие элементов кинематической связки подкос-кронштейн крыла самолета в механизме управления аэродинамическими поверхностями самолета осуществляется следующим образом.
Ступенчатая силовая ось 16 с эксцентриковой поверхностью «В» при монтаже в проушины 20 кронштейна 11 поворачивается за шлицы 22 на ее головке так, чтобы установленные на ее эксцентриковой части втулка 15 и внутреннее кольцо 14 заняли такое положение, которое обеспечивает требуемое кинематическое положение механизма и связанной с ним аэродинамической поверхности. Это положение силовой оси фиксируется с помощью шлицевой шайбы 21, закрепляемой на проушине 20 кронштейна 11 крыла самолета винтом 23. Втулка 15 и внутреннее кольцо 14 связаны между собой с помощью радиальных пазов 19 на торцовой поверхности кольца, сопрягаемых с фланцевыми выступами 18 втулки, которая, в свою очередь, зафиксирована от поворота относительно силовой оси с помощью шпонки 17.
Таким образом, за счет эксцентричного расположения поверхности "В" на силовой оси путем регулирования осуществлено необходимое кинематическое положение центра шарнирного узла и обеспечена гарантированная жесткая фиксация в требуемом положении звеньев механизма, в том числе внутреннего кольца узла шарового шарнира, исключающая его поворот при действии на механизм аэродинамических нагрузок.
Прямоугольная форма пазов на торце внутреннего кольца и выступов на торце втулки имеет технологические преимущества. Заявленное соотношение количества пазов и выступов на соединяемых деталях является оптимальным, позволяющим обеспечить жесткое стопорение внутреннего кольца, подверженного воздействию крутящего момента, с сохранением требуемых нагрузочных характеристик узла при сохранении его минимальных габаритов.
При реализации устройства заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает технический результат - возможность регулировки положения кинематических звеньев механизма со связанной с ним аэродинамической поверхностью и гарантированное жесткое стопорение от поворота внутреннего кольца узла шарового шарнира, что решает задачу повышения уровня надежности в целом всего механизма при одновременном повышении его нагрузочных характеристик.