УСТРОЙСТВО СНИЖЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ШУМА ШАССИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
AIRCRAFT UNDERCARRIAGE NOISE KILLER

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к снижению аэродинамического шума, создаваемого убирающимся шасси при взлете и посадке.
Уровень техники
Было установлено, что убирающиеся шасси летательного аппарата являются значительным источником шума, производимого во время приземления или взлета летательного аппарата. В частности, шасси содержит колесный узел, установленный на конструкции, выполненной подвижной и убирающейся, когда летательный аппарат находится в полете.
Учитывая различные требования, которым должно отвечать такое шасси, например сопротивление усилиям, действующим в фазе приземления или качения, или необходимость обеспечения выпуска шасси при любых обстоятельствах, конструкция с установленными на ней колесами является относительно сложной.
Такая конструкция содержит центральную стойку, установленную с возможностью поворота вокруг верхней поперечной оси и содержащую колесный узел на своем нижнем конце. Эта конструкция содержит также несколько штанг или тяг, шарнирно соединенных со стойкой, с конструкцией летательного аппарата и между собой одинаковым числом шарниров, содержащих ось, вокруг которой поворачиваются шарнирно установленные элементы. Как правило, эти оси выполнены полыми, чтобы уменьшить массу.
Так, шасси содержит две тяги, образующие подкос для блокировки стойки в выпущенном положении, две другие тяги, образующие двухзвенный шарнир, выполненный с возможностью передачи движения поворота вокруг вертикальной оси от верхней части на колесный узел, чтобы направлять летательный аппарат, если речь идет о переднем шасси.
Шасси дополнительно содержит ряд гибких гидравлических и других трубопроводов, проложенных с запасом длины от верхней части шасси до тормозов, которыми оборудован колесный узел, чтобы обеспечивать гидравлическую мощность, необходимую для торможения.
Эти гибкие трубопроводы точечно соединены с элементами конструкции, например, при помощи хомутов так, чтобы сохранять достаточную гибкость для обеспечения выпуска и убирания шасси, избегая повреждения этих трубопроводов.
В частности, такая убирающаяся конструкция с ее оборудованием имеет сложную геометрическую форму, образующую множество проемов, перегородок и проходов, которые создают очень большой аэродинамический шум, когда через конструкцию на большой скорости проходит воздушный поток.
Кроме того, в настоящее время большое внимание уделяется снижению шума, производимого летательным аппаратом в фазе приземления и взлета.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанного недостатка.
Поставленная задача решена в устройстве снижения аэродинамического шума шасси летательного аппарата, выпущенного в фазе приземления и/или взлета, содержащем две концевые крышки, предназначенные для закрывания соответственно каждого конца полой оси шасси, такой как шарнирная ось двух тяг этого шасси, а также, по меньшей мере, одну стяжку, предназначенную для введения в полую ось для соединения двух концевых крышек между собой, чтобы удерживать их прижатыми к концам этой оси.
При таком решении аэродинамический шум всего шасси можно снизить, не изменяя конструкции рассматриваемого шасси, при помощи операции, состоящей в креплении двух концевых крышек на каждой полой шарнирной оси, соединяя их центральной стяжкой, обеспечивающей их удержание на месте.
Кроме того, в устройстве согласно изобретению концевые крышки и/или стяжка выполнены из натуральных волокон, таких как волокна конопли или льна, погруженные в смолу типа смолы многоразового использования.
Поскольку концевые крышки, а также стяжка выполнены из относительно нетвердого материала, они не могут повредить лопатки реактивного двигателя летательного аппарата или следующего за ним летательного аппарата в случае, если они оторвутся и попадут на взлетно-посадочную полосу. В этом случае концевые крышки не могут также повредить шины или заклинить шасси во время подъема или выпуска на летательном аппарате или на следующем за ним летательном аппарате.
Таким образом, устройство может представлять собой расходную деталь, изготовленную из композитного материала, который может разлагаться и/или может быть использован повторно, при этом устройство становится тем, что называют «экологичным изделием». Кроме того, гибкость используемых материалов позволяет устройству адаптироваться к механическим деформациям оси.
Также, в устройстве согласно изобретению, по меньшей мере, одна концевая крышка содержит центральное отверстие, предназначенное для прохождения через него стяжки для соединения этой стяжки с концевой крышкой при помощи конца стяжки, проходящего через концевую крышку.
Таким образом, можно использовать единую центральную стяжку для удержания двух концевых крышек прижатыми к концам полой оси. Каждый конец стяжки, выступающий из концевой крышки, можно соединить с концевой крышкой при помощи любого средства, например, посредством приклеивания этого конца к центральному отверстию или к наружной стороне концевой крышки, при помощи узла, заклепки или другого средства.
Также, устройство согласно изобретению дополнительно содержит, по меньшей мере, одно средство блокировки, такое как скоба, предназначенное для жесткого соединения с концом стяжки, проходящим в концевой крышке через ее отверстие, причем это средство блокировки имеет сечение, большее сечения отверстия, чтобы опираться на наружную сторону этой концевой крышки.
При таком решении соединение стяжки с концевыми крышками просто осуществляют путем заклепывания дополнительной скобы на каждом конце стяжки, проходящем через концевую крышку, когда узел установлен на место.
Кроме того, в устройстве согласно изобретению концевая крышка содержит средства блокировки конца стяжки, проходящего через ее центральное отверстие.
Само центральное отверстие может быть, например, выполнено так, чтобы образовать средство блокировки, например содержать вырез в виде звездочки, внутренние вершины которой образуют зубья блокировки стяжки.
В устройстве согласно изобретению материал стяжки является термопластическим для соединения этой стяжки с концевой крышкой посредством расплющивания среза конца стяжки, проходящего через центральное отверстие этой концевой крышки, при помощи источника тепла.
Кроме того, в устройстве согласно изобретению одна из концевых крышек содержит на одной из своих сторон средства центровки, при помощи которых ее сажают в конец оси, который она должна закрывать.
В устройстве согласно изобретению средства центровки выполнены в виде сужения диаметра наружного края концевой крышки.
Также в устройстве согласно изобретению, по меньшей мере, одна концевая крышка содержит одно или несколько дополнительных отверстий, позволяющих избегать скапливания влажного воздуха внутри оси.
Краткое описание чертежа
На единственной фигуре показана полая ось шарнирного соединения двух элементов шасси, оборудованная устройством в соответствии с настоящим изобретением, вид в продольном разрезе.
Осуществление изобретения
Известно, что в убирающемся шасси полые оси, при помощи которых различные элементы шарнирно соединены друг с другом, являются существенным источником аэродинамического шума.
Согласно изобретению, концы полой оси закрывают парой концевых крышек, соединенных друг с другом внутренней стяжкой, которая прижимает их или блокирует каждую из них на конце, который она закрывает. Концевые крышки и стяжка выполнены из относительно нетвердого материала, чтобы в случае их отрыва и попадания на взлетно-посадочную полосу они не могли повредить летательный аппарат или следующий за ним летательный аппарат.
Узел, образованный концевыми крышками и стяжкой, можно выполнить из недорогого и предпочтительно подлежащего утилизации материала, чтобы устройство могло представлять собой расходную деталь одноразового пользования. Например, если необходимо произвести осмотр полой оси, установленные на ней концевые крышки и стяжку разрушают при снятии и после осмотра устанавливают новые концевые крышки с новой стяжкой.
Как показано на фиг.1, полая ось 1 не показанного шарнира шасси имеет цилиндрическую форму, проходящую вокруг и вдоль оси AX шарнира. Она содержит первый и второй концы 2a и 2b, образованные двумя прямыми сечениями, каждое из которых ограничивает концевую сторону, и эти концевые стороны обозначены соответственно 3a и 3b. Каждая концевая сторона имеет форму круглого плоского венца, расположенного в плоскости, перпендикулярной к оси AX.
Первый конец 2a и второй конец 2b закрыты первой и второй концевыми крышками 4a и 4b соответственно, соединенными друг с другом стяжкой 6, вставленной в полую ось 1, при этом концевые крышки центрованы на внутренней стороне 5 полой оси 1.
Первая концевая крышка 4a имеет общую форму диска, ограниченного плоской наружной стороной 7a и плоской внутренней стороной 8a, и содержит центральное отверстие 9a, проходящее от одной стороны к другой. Эта концевая крышка имеет наружный край 11a, последовательно содержащий: первый цилиндрический участок 11a, сопрягающийся с плоской наружной стороной 7a и продолженный опорной стороной 13a, которая имеет форму плоского круглого венца и которая, в свою очередь, продолжена вторым цилиндрическим участком 14a, сопрягающимся с плоской внутренней стороной 8a.
Вторая концевая крышка 4b имеет такую же форму, что и первая концевая крышка 4a, и тоже содержат плоские наружную сторону и внутреннюю сторону 7b и 8b, а также центральное отверстие 9b. Его край 11b тоже состоит из трех частей 12b-14b, идентичных частям 12a-14a.
Как показано на фигуре, первые цилиндрические участки 12a и 12b имеют диаметр, соответствующий наружному диаметру оси 1. Вторые цилиндрические участки 14a и 14b образуют сужение диаметра, имеющее диаметр, соответствующий диаметру внутренней стороны 5 оси 1, для обеспечения центровки каждой концевой крышки в соответствующем конце оси 1.
Таким образом, в целом эти концевые крышки имеют осесимметричную форму и имеют небольшую толщину порядка нескольких миллиметров. Дополнительно, по меньшей мере, одна из концевых крышек содержит одно или несколько дополнительных отверстий, образующих вентиляционные окна, чтобы влажный воздух не мог скапливаться в пространстве, ограниченном полой осью и концевыми крышками и чтобы, таким образом, предотвращать окисление этой оси.
Когда концевые крышки установлены на место, как показано на фигуре, каждая из них прижата своей опорной стороной 13a, 13b к соответствующей концевой стороне 3a, 3b оси 1.
Удержание двух концевых крышек в положении опоры на концы оси обеспечивается центральной стяжкой 6, соединяющей эти две концевые крышки между собой, будучи при этом по существу натянутой.
В примере, показанном на фигуре, концы 5a и 5b центральной стяжки 6 проходят соответственно через центральное отверстие 9a и 9b, и срезы 6a и 6b этих концов 5a и 5b расплющивают после установки узла в полую ось 1 так, чтобы эти срезы 6a и 6b имели диаметр, превышающий диаметр отверстий 9a и 9b.
Когда узел устройства установлен на место, как показано на фигуре, стяжка 6 препятствует отсоединению концевых крышек от оси и может находиться под небольшим механическим натяжением, стремясь приблизить их друг к другу, при этом срезы 6a и 6b опираются соответственно на наружные стороны 7a и 7b концевых крышек.
На практике можно выполнять стяжку 6 из термопластического материала, чтобы облегчить операцию расплющивания ее концов во время установки. В этом случае оператор использует источник тепла, чтобы сначала расплющить срез 6а стяжки 6 и ввести эту стяжку в отверстие 9a первой концевой крышки 4a, а затем вставить стяжку в полую ось 1 таким образом, чтобы ее срез 6b выступал из этой оси 1.
При этом оператор может ввести свободный конец стяжки 6 в отверстие 9b второй концевой крышки 4b и посадить эту вторую концевую крышку 4b в конец 2b полой оси 1. На этой стадии оператор держит стяжку 6 за свободный конец и тянет его к себе, чтобы придать этой стяжке относительно большое натяжение и зажать эту стяжку плоскогубцами, находящимися у наружной стороны 7b второй концевой крышки. В этой ситуации оператор использует источник тепла, чтобы расплющить срез 6b стяжки в губках плоскогубцев, которые он использует.
После расплющивания среза 6b оператор охлаждает его, затем разжимает плоскогубцы, чтобы этот срез пришел в положение опоры на наружную сторону 7b второй концевой крышки за счет своей упругости. Понятно, что после установки стяжка находится под натяжением и соединена с концевыми крышками, удерживая их на месте.
Можно предусмотреть также и другие варианты осуществления устройства, соединяя концевые крышки при помощи одной или нескольких стяжек, проходящих в полой оси.
Например, систему можно поставлять таким образом, чтобы стяжка была предварительно соединена с одной из концевых крышек, будучи, например, закрепленной на ее внутренней стороне.
Кроме того, соединение стяжки с концевой крышкой можно обеспечить при помощи наружной скобы, которую заклепывают на конце стяжки, проходящем через концевую крышку. В этом случае установка аналогична случаю, когда стяжка выполнена из термопластического материала, только вместо того, чтобы деформировать срезы, оператор заклепывает скобу на каждом конце стяжки при помощи заклепочного инструмента.
Можно также установить средства блокировки конца стяжки, выполненные на одной или другой или на обеих концевых крышках. Для этого центральное отверстие одной из концевых крышек можно выполнить в виде звездочки или другой формы, чтобы внутренние вершины этого выреза в виде звездочки образовали зубья, блокирующие стяжку, когда ее пропускают через центральное отверстие.
Эти средства блокировки могут быть также выполнены в другом виде, например, могут находиться на уровне наружной стороны рассматриваемой концевой крышки.
Каждая концевая крышка может также содержать стяжку, предварительно закрепленную на ее внутренней стороне, при этом конец одной из этих стяжек оборудован захватом типа механизма натяжения ленты, содержащим губки, смыкаемые упругими возвратными средствами.
В этом случае оператор вводит в полую ось стяжку, не содержащую захвата, затем вводит эту стяжку в захват, находящийся на конце другой стяжки, и пропускает ее через ось. Затем оператор может потянуть за свободную стяжку, чтобы приблизить обе концевые крышки друг к другу, обеспечивая натяжение двух стяжек, соединенных в полой оси захватом, образующим тормоз или механизм натяжения.
Кроме того, устройство можно изготовить из материалов на основе волокон биологического происхождения и смолы типа смолы многоразового использования, чтобы уменьшить влияние производства на окружающую среду и одновременно получить недорогое устройство.
Концевые крышки можно выполнять с применением коротких натуральных волокон, таких как волокна конопли или льна, и термопластической смолы или биополимеров, в которые эти волокна погружают.
Что касается стяжки, то ее можно выполнить из одной или нескольких прядей натуральных волокон конопли или льна, пропитанных или погруженных в термопластическую смолу или биополимеры.
Как правило, это устройство представляет собой не работающий элемент, так как через него не проходят никакие усилия, кроме усилий, обеспечивающих его удержание. Гибкость концевых крышек и стяжки позволяют поглощать удары, например, в фазе приземления. В случае слишком сильного толчка устройство может отсоединиться от оси и разрушиться, не причиняя при этом вреда летательному аппарату или следующим за ним летательным аппаратам.