Запирающее устройство сдвижной двери летательного аппарата

Полезная модель относится к области авиационной техники и может быть использована в конструкции дверей вертолетов, самолетов.
Известна сдвижная дверь грузовой кабины вертолета (см. «Вертолет МИ-8. Техническое описание», М.- Машинстроение, 1970 г., стр. 16-17, рис. 16), которая содержит каркас и приклепанные к нему наружную и внутреннюю обшивки. Дверь снабжена двумя замками. В средней части расположен замок под ключ для запирания двери, который имеет внутреннюю и наружную ручки. В верхнюю часть двери вмонтирован штыревой замок для аварийного сбрасывания двери, снабженный внутренней и наружной ручками. Верхний замок связан тросом со средним замком, поэтому при срабатывании верхнего замка одновременно открывается щеколда среднего замка. На пассажирском вертолете наружная ручка аварийного сбрасывания сдвижной двери для удобства пользования установлена сзади, на одном уровне с основной ручкой открывания двери.
Известно устройство блокировки двери для раздвижных дверей вертолета  (патент US2010064741, публ. 18.03.2010 г, E05B65/08), которое предназначено  для поступательно управляемых раздвижных дверей вертолетов, которые управляются с помощью рельсов. Устройство содержит  замок с зубчатой рейкой , связанный с дверной конструкцией, и выемку, которая связана с конструкцией фюзеляжа и которая может входить в зацепление с фиксатором зубчатой рейки , как только фиксатор зубчатой рейки перемещается с помощью управляемых вручную распорок в закрытое положение, в котором дверь втягивается в дверной проем, расположенный в конструкции фюзеляжа. После чего дверь запирается.
Известен механизм пружинной блокировки двери кабины вертолета, наиболее близкий к заявляемому техническому решению  (патент CN110905302, публ. 24.03.2020 г., B64C1/14), который  содержит компонент внешней ручки, компонент внутренней ручки , компонент тяги , компонент замка  и компонент кронштейна замка . Компонент кронштейна с замком установлен на дверной раме, компонент корпуса с замком установлен на конструкции двери кабины, и эти два компонента взаимодействуют друг с другом для управления открытием и закрытием двери кабины. Компонент внешней ручки и компонент внутренней ручки соединены с компонентом коробки замка через компонент тяги, компонент тяги управляет взаимодействием между компонентом корпуса замка и блокирующим компонентом кронштейна, а также обеспечивает открытие и закрытие двери кабины. При использовании пружинного стопорного механизма двери кабины вертолета путь передачи усилия является прямым, и сила управления открыванием двери кабины может быть значительно уменьшена; встроенный запорный элемент отличается высокой надежностью, легким весом, низким уровнем отказов и удобством установки и обслуживания.
Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата при использовании известных запорных устройств, является большое усилие, приходящее на все кинематические звенья, вследствие трения скольжения между запирающим элементом и кинематическим звеном, неподвижно закрепленным на проеме двери, при перемещении запирающего элемента по наклонной поверхности неподвижного звена, и за счет этого втягивания двери внутрь проема, преодолевая сопротивление обжимаемых уплотнений.
Технической проблемой, решаемой заявляемой полезной моделью, является создание запирающего устройства двери кабины с возможностью открывания и-закрытия  изнутри и снаружи, при этом усилия, прикладываемые к ручкам, ограничены требованиями нормативных документов в соответствии с возможностями среднестатистического человека, также обеспечивается обжатие дверных  уплотнений для защиты от проникновения пыли и воды в капельном виде внутрь вертолета.
Технический результат заключается в улучшении эргономических и эксплуатационных характеристик запирающего устройства сдвижной двери летательного аппарата, повышении надежности за счет улучшения защиты запираемого отсека от проникновения внутрь  пыли и воды в капельном виде.
',
',
'
'
Для достижения технического результата предлагается запирающее устройство сдвижной двери летательного аппарата, содержащее замковое устройство, наружную 10 и внутреннюю 15 ручки, которые соединены с запирающим устройством с помощью  жестких тяг и качалок 2, 3,  \в соответствии с заявляемой полезной моделью отличающееся тем, что  на внутренней стороне двери  находятся качалка внутренняя верхняя  2, которая  установлена на кронштейне 4, качалка внутренняя нижняя  2  \установленная на кронштейне 5, при этом снаружи на кронштейнах 4 и 5 закреплены соответственно  качалки наружные верхняя 3 и нижняя 3на каждой качалке внешней 3, 3 установлены ролики 8, 8соответственно, запирающее устройство состоит из замкового устройства, объединенного в корпусе 1 наружном,  при этом на корпусе 1 наружном  смонтированы ручка наружная 10, ручка внутренняя 15, зубчатое колесо 11, соосные между собой и расположенные на одном валу, причем  зубчатое колесо 11 находится в зацеплении зубчатым сектором 12,  который соосно и неподвижно закреплен на одном валу с рычагом 16, а рычаг 16 соединен с тягой верхней 6 и тягой нижней 7.
Кроме того, корпус наружный 1 замкового устройства содержит неподвижно закрепленную на нем механическую вставку ключевую повышенной секретности 13, снабженную зубом 14.
'
При этом на проеме двери сверху и снизу неподвижно закреплены две  вставки 9, каждая из которых имеет клиновидный паз 19, открытый с одной стороны и закрытый с другой стороны, по поверхности которого могут перемещаться ролики 8, 8 .
Кроме того,  ручка наружная 10 снабжена кнопкой 18, а  ручка внутренняя 15 снабжена рычагом 17.
Применение запирающего устройства сдвижной двери летательного аппарата, содержащего замковое устройство, объединенное в корпусе 1 наружном, на котором смонтированы ручка наружная 10, ручка внутренняя 15, зубчатое колесо 11, соосные между собой и расположенные на одном валу,   причем зубчатое колесо 11 находится в зацеплении зубчатым сектором 12,  который соосно и неподвижно закреплен на одном валу с рычагом 16,  а рычаг 16 соединен с тягой верхней 6 и тягой нижней 7, направлено на повышение надежности, улучшение эргономических и эксплуатационных характеристик запирающего устройства.
Запирающее устройство сдвижной двери летательного аппарата
поясняется чертежами:
Фиг. 1 – Сдвижная дверь с запорным устройством, вид изнутри при снятой внутренней обшивкой;
Фиг.  2 – Разрез А-А, наружная и внутренняя ручки, Плоскость сечения А-А обозначена на фиг. 1;
Фиг. 3 - Вид на замковое устройство снаружи двери при условно снятой наружной обшивке.
Сдвижная дверь летательного аппарата  состоит из каркаса, внешней  и внутренней обшивок, разнесенных на строительную высоту каркаса и закрепленных на нем. Дверь установлена на кабину летательного аппарата на верхней и нижней направляющих.  Запорное устройство расположено между двумя обшивками.
Запирающее устройство состоит из замкового устройства, объединенного в корпусе наружном 1 (фиг. 2).
'
'
На внутренней стороне двери  находятся качалка внутренняя верхняя  2, которая  установлена на кронштейне 4, качалка внутренняя нижняя  2  установленная на кронштейне 5. При этом снаружи на кронштейнах 4 и 5 закреплены соответственно  качалки наружные верхняя 3 и нижняя 3(фиг. 1).Система кинематических звеньев представлена жесткими тягами 6 и 7, которые являются передаточным звеном от ручек к качалкам.
'
'
'
'
'
На каждой качалке внешней 3, 3 установлены ролики 8, 8соответственно. На проеме двери сверху и снизу неподвижно закреплены две  вставки 9, каждая из которых имеет клиновидный паз 19, открытый с одной стороны и закрытый с другой стороны, по поверхности которого могут перемещаться ролики 8, 8 каждой из качалок внешних 3, 3. На фиг. 1 показана нижняя вставка 9 с зацеплением с роликом 8  в запертом положении замка. Верхняя вставка не показана с целью отображения конструкции качалок 2 и 3, расположенных на двери.
Перечисленные узлы разнесены вдоль заднего по полету обреза двери. На окантовке проема по контуру двери расположены и неподвижно соединены с окантовкой проема обжимаемые уплотнения (не показаны).
На корпусе наружном 1 смонтированы ручка наружная 10 зубчатое колесо 11, и находящийся в зацеплении с ним, зубчатый сектор 12, вставка ключевая 13, с зубом  14 (фиг. 2) ручка внутренняя 15, рычаг 16. Ручки наружная и внутренняя  соосны. Ручка наружная 10 и ручка внутренняя 15 снабжены механическими устройствами для фиксации и расфиксации их в двух крайних положениях - закрытом и открытом положениях запорного устройства. Для этих целей ручка наружная 10 снабжена кнопкой 18. Ручка внутренняя 15 снабжена рычагом 17.
Привод механизма фиксации ручек выполняется путем нажатия на рычаг 17, расположенный на внутренней ручке, или утапливанием кнопки 18 расположенной на наружной ручке. На той же оси, что и ручки, расположено зубчатое колесо 11. Ручка наружная 10, ручка внутренняя 15, зубчатое колесо 11 неподвижно соединены с валом (не показан)  и, тем самым, между собой.
'
'
На одной оси с зубчатым сектором 12 расположен рычаг 16 (фиг.1). Зубчатый сектор 12 и рычаг 16  неподвижно закреплены на одном валу (не показан) и имеют только одну степень свободы – вращение относительно общей оси. Рычаг 16 соединен с тягой верхней 6 и тягой нижней 7. Таким образом, замковое устройство  посредством тяги верхней 6  соединено с качалками 2, 3, расположенными на верхнем кронштейне 4,  а посредством тяги нижней 7 соединено  с качалками  2и 3, расположенными на нижнем кронштейне 5.
С целью затруднения несанкционированного проникновения в кабину корпус наружный 1 замкового устройства содержит неподвижно закрепленную на нем механическую вставку ключевую повышенной секретности, 13 (фиг. 2) управляемую специальным ключом, входящим в ее состав. При соответствующей ориентации ее зуба 14, которая достигается путем поворота ее механизма специальным ключом, либо упирается зубом (упором) в зубчатый сектор 12, что обеспечивает блокировку всего запорного устройства, либо занимает другое крайнее положение и не препятствует повороту зубчатого сектора 12, что позволяет поворачивать ручку наружную 10 или ручку внутреннюю 15, и  тем самым, манипулировать запорным устройством. На фиг. 2 изображено заблокированное положение запорного устройства.
'
',
На кронштейнах 4  и 5 на общем валу, подвижно закрепленному к соответствующим кронштейнам расположены и неподвижно соединены с валом качалки внутренние 2 2 и качалки внешние 3, 3 которые могут совместно вращаться на общей оси. Качалка внешняя содержит ролик 8.
Вставка 9 с клиновидным пазом 19 и ролик 8 вместе с качалкой 3 (фиг. 1)  представляют собой кинематическую пару – кулачок с внутренним зацеплением и толкатель.
Привод запорного устройства осуществляется рукой человека путем поворота либо наружной 10 , либо внутренней 15 ручек.
Перевод двери из открытого в закрытое положение осуществляется следующим образом. При действии снаружи необходимо передвинуть и придавить дверь в проем, нажать на центральную кнопку, расположенную на внешней ручке. При действии изнутри необходимо передвинуть и притянуть дверь в проем, нажать на гашетку 17, расположенную с внутренней стороны внутренней ручки 15 (фиг.1). При этом обе ручки 10, 15 будут расфиксированы для возможности поворота. После этого необходимо повернуть ручку 15 из положения «вертикально вниз» вверх до упора (до горизонтального  положения). При этом  через зубчатую пару - зубчатое колесо 11, зубчатый сектор 12 (фиг. 2, 3) вращением ручек 10 или 15 поворачивается рычаг 16, а он, продольно перемещая тяги 6 и 7, передает движение на качалки внутренние 2 расположенные на кронштейнах верхнем 4 и нижнем 5. Качалка внутренняя 2, поворачиваясь, поворачивает качалку внешнюю 3 с роликом 8.
Ролик 8 через открытую сторону паза 19  вставки 9 входит в зацепление со вставкой 9. Затем при повороте качалок 2 и 3, что приводит к  криволинейному движению ролика 8, образующая поверхность ролика 8 движется контактируя с поверхностью паза 19 вставки 9 (фиг. 1) от открытого конца паза 19 к закрытому. При этом ролик 8, обкатываясь по его прямолинейной части стенки подобно толкателю по кулачку, создает вектор перемещения двери внутрь дверного проема. Сила реакции на ролик 8 со стороны поверхности паза 19 вставки 9  через кронштейны 4, 5 передается на дверь.
При этом дверь обжимает уплотнения (не показаны), расположенные на проеме двери по ее периметру, и образует контур, защищающий внутренний объем от проникновения пыли и воды в капельном виде. После запирания запорного устройства двери для предотвращения ее несанкционированного открытия снаружи на стоянке поворачивают вставку ключевую 13 путем поворота специальным ключом из одного крайнего положения в другое крайнее положение, при  котором ее зуб (упор) 14 упирается в зубчатый сектор 12, что блокирует обе ручки 10 и 15 от поворота, а также все запорное устройство, от перемещения.
Для открытия двери снаружи необходимо провернуть механизм ключевой вставки 13 из одного крайнего положения в другое, отведя ее зуб 14 от зубчатого сектора 12  и тем самым обеспечивая возможность вращения зубчатого сектора 12  и соосного с ним рычага 16; затем нажать на центральную кнопку 18, расположенную на наружной ручке 10 (фиг.2). После чего повернуть наружную ручку 10 до упора вниз.
Далее для образования проема необходимо дверь рукой за ручку 10 сдвинуть в направлении открытия.
Для открытия двери изнутри механизм ключевой вставки 13 должен быть заранее снаружи провернут в крайнее положение, в котором ее зуб 14 отведен от зубчатого сектора 12, и тем самым будет обеспечена возможность вращения зубчатого сектора 12  и соосного с ним рычага 16. На внутренней  ручке 15 необходимо нажать рычаг 17 (гашетку). Затем необходимо повернуть внутреннюю ручку 15 до упора вниз.
Далее, для образования проема, требуется сдвинуть дверь рукой за ручку в направлении открытия.
Весь механизм сделан в соответствии с требованиями Авиационных правил АП-29, а также FAR-29.
Таким образом, использование предлагаемой конструкции позволяет достичь  технический результат, при этом обеспечивается:
открытие-закрытие изнутри и снаружи;
ручной привод, который позволяет манипулировать механизмом запирания двери при усилии на ручках, ограниченном возможностями среднего человека;
при запирании дверь затягивается в проем, обжимая уплотнения для предотвращения попадания воды в кабину;
исключение случайного несанкционированного открытия и одновременно санкционированное открытие замков одним движением как изнутри, так и снаружи;
стопорение ручек 10 и 15 в запертом положении, так,  что случайное опирание человека на ручку не приведет к повороту и расфиксации запоров;
снаружи действие на открытие является рефлекторным.
Кроме того, достигается минимизация веса и размеров запирающего устройства.