ВРАЩАТЕЛЬНЫЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

1. Вращательный исполнительный механизм (32), содержащий
коллекторный блок (34); и
первый роторный узел (36), установленный на коллекторном блоке (34);
причем первый роторный узел (36) включает в себя
первый роторный вал (46) проходящий в коллекторный блок (34);
множество дугообразных поршней (60), прикрепленных к первому роторному валу, при этом каждый дугообразный поршень проходит по кривой на заданном радиальном расстоянии от оси (56) вращения первого роторного вала (46), и каждый поршень прикреплен к первому роторному валу (46) посредством коленчатого рычага (58);
первый узел (64) камер давления, соединенный с коллекторным блоком (34), при этом первая камера давления образует множество камер (66) давления для поршней, каждая из которых выполнена с возможностью приема и по меньшей мере частичного охватывания соответствующего дугообразного поршня (60);
множество сальниковых уплотнений (72), расположенных возле входа (74) в каждую камеру (66) давления для поршня и создающих уплотнение между внутренней поверхностью (70) камеры (66) давления для поршня и внешней поверхностью (68) вставленного в нее соответствующего дугообразного поршня;
причем каждое сальниковое уплотнение (72) включает в себя внутреннее уплотнение (88), выполненное с возможностью взаимодействия с поверхностью дугообразного поршня (60), и множество внешних уплотнений (90), выполненных с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью (70) камеры (66) давления для поршня таким образом, что между каждой камерой (66) давления для поршня и соответствующим вставленным в нее дугообразным поршнем (60) образовано гидравлическое уплотнение;
первый роторный узел (36) выполнен таким образом, что подача гидравлической жидкости в указанное множество камер (66) давления для поршней вызывает перемещение дугообразного поршня (60), расположенного внутри каждой камеры (66) давления для поршня, на заданное радиальное расстояние вокруг оси (56) вращения первого роторного вала (46) с вращением первого роторного вала (46).
2. Вращательный исполнительный механизм по п. 1, в котором указанное множество дугообразных поршней (60) включает в себя первый набор (94) из указанного множества дугообразных поршней, проходящих в первом направлении вращения вокруг оси (56) вращения, и второй набор (96) из указанного множества из дугообразных поршней, проходящих во втором, противоположном направлении вращения вокруг указанной оси (56) вращения, таким образом, что подача гидравлической жидкости в множество первых камер (66) давления для поршней для первого набора (94) дугообразных поршней вызывает вращение первого роторного вала (46), а подача гидравлической жидкости во второе множество вторых камер давления для поршней из второго набора (96) дугообразных поршней вызывает вращение первого роторного вала (46) в противоположном направлении.
3. Вращательный исполнительный механизм по п. 1 или 2, дополнительно содержащий первый корпус (51) исполнительного механизма, герметично соединенный с коллекторным блоком (34) и охватывающий первый узел (64) камер давления таким образом, что внешняя поверхность (100) первого узла (64) камер давления, внешняя поверхность (102) первого роторного вала (46) и внутренняя поверхность (104) первого корпуса (51) исполнительного механизма совместно образуют первый объем (106) обратного давления.
4. Вращательный исполнительный механизм по любому из пп. 1-3, в котором внутренний конец (45) первого роторного вала (46) проходит в выемку (44), образованную в коллекторном блоке (34); а также содержащий выходной выступ (42), соединенный с внутренним концом (45) первого роторного вала (46), причем выходной выступ (42) выполнен с возможностью соединения с поверхностью (114) управления.
5. Вращательный исполнительный механизм по любому из пп. 1-4, в котором указанное множество дугообразных поршней (60) соединены попарно с первым роторным валом (46) с образованием конфигурации, имеющей двойную вращательную симметрию вокруг оси (56) вращения.
6. Вращательный исполнительный механизм по любому из пп. 1-5, в котором каждое сальниковое уплотнение (72) расположено внутри отверстия (78) для сальника, образованного во внутренней поверхности (70) его соответствующей камеры (66) давления для поршня.
7. Вращательный исполнительный механизм по п. 6, в котором каждое сальниковое уплотнение (72) включает в себя сальник (76), который удерживается внутри отверстия (78) для сальника работающей на срез проволокой (80), расположенной между сальником (76) и отверстием (78) для сальника, которая взаимодействует с сальником (76) и отверстием (78) для сальника.
8. Вращательный исполнительный механизм по любому из пп. 1-7, в котором внутреннее уплотнение (88) включает в себя уплотнение штока.
9. Вращательный исполнительный механизм по любому из пп. 1-8, в котором указанное множество внешних уплотнений (90) включают в себя множество кольцевых уплотнений.
10. Вращательный исполнительный механизм по любому из пп. 1-9, в котором коллекторный блок (34) образует множество внутренних каналов (92), выполненных с возможностью подачи гидравлической жидкости в камеры (66) давления для поршней.
11. Вращательный исполнительный механизм по п. 2, в котором коллекторный блок (34) образует первое множество внутренних каналов (92), выполненных с возможностью подачи гидравлической жидкости в первые камеры (66) давления для поршней, а также образует второе множество внутренних каналов (92), выполненных с возможностью подачи гидравлической жидкости во вторые камеры давления для поршней, так что посредством поочередной подачи гидравлической жидкости в первую и вторую камеры давления для поршней обеспечена возможность приведения первого роторного вала (46) во вращение в одном направлении и в противоположном направлении.
12. Вращательный исполнительный механизм по п. 2, дополнительно содержащий второй роторный узел (38), установленный на коллекторном блоке (34) на стороне, противоположной первому роторному узлу (36); причем второй роторный узел (38) по существу симметричен первому роторному узлу (36) в отношении поворота вокруг вертикальной оси (108), ортогональной к оси (56) вращения; и внутренний конец (47) второго роторного вала (48) второго роторного узла (38) проходит в выемку (44), образованную в коллекторном блоке (34); а также содержащий выходной выступ (42), который соединен с внутренними концами первого роторного вала (46) и второго роторного вала (48), причем выходной выступ (42) выполнен с возможностью соединения с поверхностью (114) управления.
13. Вращательный исполнительный механизм по п. 12, в котором каждый из первого и второго роторных узлов включает в себя восемь дугообразных поршней (60), прикрепленных к своему соответствующему роторному валу; причем каждый из первого и второго роторных узлов включает в себя первый набор (94) из четырех дугообразных поршней, проходящих в первом направлении вращения вокруг оси (56) вращения, и второй набор (96) из четырех дугообразных поршней, проходящих во втором, противоположном направлении вращения вокруг указанной оси (56) вращения; так что подача гидравлической жидкости в первые камеры (66) давления для поршней первого набора (94) из четырех дугообразных поршней для каждого из первого и второго роторных узлов вызывает вращение объединенных первого и второго роторных валов, а подача гидравлической жидкости во вторые камеры давления для поршней второго набора (96) из четырех дугообразных поршней для каждого из первого и второго роторных узлов вызывает вращение объединенных первого и второго роторных валов в противоположном направлении.
14. Система с исполнительным механизмом для поверхности управления, содержащая
поверхность управления (114) летательного аппарата (10);
вращательный исполнительный механизм (32), который соединен с поверхностью (114) управления таким образом, что работа вращательного исполнительного механизма вызывает перемещение указанной поверхности (114) управления;
причем вращательный исполнительный механизм (32) включает в себя:
коллекторный блок (34); и
и первый и второй роторные узлы, установленные на противоположных сторонах коллекторного блока (34) вдоль оси (56) вращения;
причем каждый из первого и второго роторных узлов включает в себя
роторный вал (46,48), проходящий в коллекторный блок (34) вдоль оси (56) вращения;
множество дугообразных поршней (60), прикрепленных к роторному валу, при этом каждый поршень проходит по кривой вдоль заданного радиального расстояния от оси (56) вращения роторного вала, и каждый поршень прикреплен к роторному валу посредством промежуточного коленчатого рычага (58);
узел (64) камер давления, соединенный с коллекторным блоком (34), при этом узел (64) камер давления образует множество камер (66) давления для поршней, выполненных с возможностью приема и по меньшей мере частичного охватывания указанного множества дугообразных поршней (60);
множество сальниковых уплотнений (72), расположенных возле входа (74) в каждую камеру (66) давления для поршня и создающих уплотнение между внутренней поверхностью (70) камеры давления для поршня и расположенным в ней дугообразным поршнем (60);
причем каждое сальниковое уплотнение (72) включает в себя внутреннее уплотнение (88), выполненное с возможностью взаимодействия с дугообразным поршнем (60), и множество внешних уплотнений (90), выполненных с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью (70) камеры давления для поршня таким образом, что между каждой камерой (66) давления для поршня и вставленным в нее дугообразным поршнем (60) образовано гидравлическое уплотнение; и
каждый роторный узел выполнен таким образом, что подача гидравлической жидкости в указанное множество камер (66) давления для поршней вызывает перемещение дугообразного поршня (60), расположенного внутри каждой камеры давления для поршня, вокруг оси (56) вращения с увеличением объема камеры давления для поршня и таким образом вращением соединенного роторного вала.
15. Система с исполнительным механизмом для поверхности управления по п. 14, в которой поверхность (114) управления является одним из элерона крыла, руля высоты, руля направления, интерцептора, закрылка крыла, предкрылка крыла, воздушного тормоза, рычага управления или триммера.
16. Система с исполнительным механизмом для поверхности управления по п. 14 или 15, в которой вращательный исполнительный механизм расположен полностью в крыле летательного аппарата.
17. Способ приведения в действие поверхности управления летательного аппарата, включающий обеспечение (122) вращательного исполнительного механизма (32), включающего в себя
коллекторный блок (34); и
первый роторный узел (36), установленный на коллекторном блоке (34);
причем первый роторный узел (36) включает в себя:
первый роторный вал (46) проходящий в коллекторный блок (34);
множество дугообразных поршней (60), прикрепленных к первому роторному валу (46), при этом каждый поршень проходит по кривой вдоль заданного радиального расстояния от оси (56) вращения первого роторного вала (46), и каждый поршень прикреплен к первому роторному валу (46) посредством коленчатого рычага (58);
первый узел (64) камер давления, соединенный с коллекторным блоком (34), при этом первая камера давления образует множество камер (66) давления для поршней, выполненных с возможностью приема и по меньшей мере частичного охватывания указанного множества дугообразных поршней (60);
причем коллекторный блок (34) образует первое множество внутренних каналов (92) для подачи гидравлической жидкости в камеры (66) давления для поршней;
множество сальниковых уплотнений (72), расположенных возле входа (74) в каждую камеру (66) давления для поршня и создающих уплотнение между внутренней поверхностью (70) камеры давления для поршня и расположенным в ней дугообразным поршнем (60);
причем каждое сальниковое уплотнение (72) включает в себя внутреннее уплотнение (88), выполненное с возможностью взаимодействия с поверхностью дугообразного поршня (60), и множество внешних уплотнений (90), выполненных с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью (70) камеры давления для поршня таким образом, что между каждой камерой (66) давления для поршня и вставленным в нее дугообразным поршнем (60) образовано гидравлическое уплотнение;
причем первый роторный узел (36) выполнен таким образом, что подача гидравлической жидкости в указанное множество камер (66) давления для поршней через указанное множество внутренних каналов (92) коллекторного блока (34) вызывает перемещение дугообразного поршня (60), расположенного внутри каждой камеры (66) давления для поршня, вокруг оси (56) вращения первого роторного вала (46) с вращением первого роторного вала (46); и
внутренний конец (45) первого роторного вала (46) проходит в выемку (44), образованную в коллекторном блоке (34), при этом выходной выступ (42) соединяет внутренний конец (45) первого роторного вала (46) с поверхностью (114) управления;
подачу (124) гидравлической жидкости под давлением в первый узел (64) камер давления через внутренние каналы (92) коллекторного блока (34) для увеличения давления гидравлической жидкости в камерах (66) давления для поршней первого узла (64) камер давления;
вращение (126) первого роторного вала (46) посредством вызова перемещения дугообразных поршней (60), расположенных в камерах (66) давления для поршней первого узла (64) камер давления, вокруг оси (56) вращения первого роторного вала (46) вследствие повышенного давления гидравлической жидкости в камерах (66) давления для поршней;
перемещение (128) выходного выступа (42), соединенного с внутренним концом (45) первого роторного вала (46), посредством вращения первого роторного вала (46); и
приведение (132) в действие поверхности (114) управления летательного аппарата посредством перемещения выходного выступа (42).
18. Способ по п. 17, согласно которому первый набор (94) из указанного множества дугообразных поршней проходит в первом направлении вращения вокруг оси (56) вращения, и второй набор (96) из указанного множества из дугообразных поршней проходит во втором, противоположном направлении вращения вокруг указанной оси (56) вращения; а коллекторный блок (34) образует второе множество внутренних каналов (92), выполненных с возможностью подачи гидравлической жидкости во второе множество камер давления для поршней; дополнительно включающий
подачу (134) гидравлической жидкости под давлением в указанное множество вторых камер давления для поршней и вызов перемещения второго набора (96) указанного множества дугообразных поршней вокруг оси (56) вращения первого роторного вала (46) в противоположном направлении, и вызов возвратно-поступательного перемещения первого набора (94) указанного множества дугообразных поршней, расположенных в первых камерах давления для поршней, вокруг оси (56) вращения первого роторного вала (46) с вращением первого роторного вала (46) в противоположном направлении;
возвратно-поступательное перемещение (136) поверхности (114) управления посредством вращения в противоположном направлении первого роторного вала (46) с перемещением выходного выступа (42), соединяющего внутренний конец (45) первого роторного вала (46) с поверхностью (114) управления; и
возвращение (140) поверхности управления (114) летательного аппарата в первоначальную конфигурацию посредством перемещения выходного выступа (42) в его первоначальное положение.
19. Способ по п. 17 или 18, согласно которому обеспечение вращательного исполнительного механизма включает обеспечение второго роторного узла (38), установленного на коллекторном блоке (34) на стороне, противоположной первому роторному узлу (36), причем второй роторный узел (38) по существу зеркально-симметричен первому роторному узлу (36) относительно плоскости, делящей пополам коллекторный блок (34) перпендикулярно оси (56) вращения, и внутренний конец (47) второго роторного вала (48) второго роторного узла (38) проходит в выемку (44), образованную в коллекторном блоке (34), и при этом выходной выступ (42) дополнительно соединен с внутренним концом (47) второго роторного вала (48).
20. Способ по п. 19, согласно которому обеспечение вращательного исполнительного механизма включает обеспечение первого и второго роторных узлов, каждый из которых включает в себя восемь дугообразных поршней (60), прикрепленных к каждому из первого и второго роторных валов.