Шасси самолета с торсионным амортизатором
LANDING GEAR WITH TORSIONAL DAMPERS

Изобретение относится к взлетно-посадочным устройствам и может быть использовано в конструкции шасси самолета для уменьшения веса конструкции, снижения трудоемкости в изготовлении опор шасси, повышения надежности в эксплуатации.
Известно шасси самолета, выполненное в виде упругой балки, например, на спортивно-пилотажных самолетах Су-29 и Су-31 или на самолете СМ-92 "Турбо-Финист".
Недостатком такой конструкции является ее ограниченная энергоемкость, так как изгиб упругой балки шасси происходит относительно двух осей, а также сопровождается кручением, что вызывает изменение плоскости вращения колеса; изгиб балки начинается от нулевого обжатия и поэтому для достижения максимальной нагрузки на опоре требуются большие деформации балки, так как отсутствует первоначальное поджатие балки до величины стояночного веса, а также тот факт, что основной изгиб балки относительно горизонтальной оси вызывает поворот плоскости колеса относительно этой же оси и сопровождается увеличением колеи колес, при торможении колеса происходит поворот колеса относительно вертикальной оси, что еще более усугубляет выход колеса из исходной плоскости, что ограничивает применение такой конструкции для самолетов взлетным весом более 3÷5 тонн.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является конструкция торсионного амортизатора основных пор шасси самолета (патент РФ №22927).
Шасси самолета имеет закрепленные на корпусе упругие элементы в виде торсионов, установленные на них рычаги правого и левого колес, демпферы, оснащено втулками. Описанное устройство принято за прототип.
Недостатком прототипа является необходимость наличия специальной шассийной балки для крепления втулки и демпфера, а также не предусмотрена возможность выпуска-уборки основной опоры шасси.
Технической задачей изобретения является снижение трудоемкости изготовления систем амортизации колес для самолетов весом более 5 тонн за счет отказа от жидкостно-газовых амортизаторов, упрощение конструкции привода выпуска уборки за счет применения единого привода основного и аварийного выпуска для правой и левой шассийной балки.
Решение указанной задачи достигается тем, что шасси самолета, содержащее закрепленные на корпусе упругие элементы в виде торсионов, установленные на них рычаги правого и левого колес, демпферы, втулки, имеет упругие элементы в виде торсионов, шарнирно закрепленые в районе плоскости симметрии самолета и ограниченые в повороте рычагом, который соединен с единым силовым приводом уборки выпуска шасси, а на обратном конце торсионов размешена шестерня, которая входит в зацепление с шестерней шассийной балки и поворачивает ее под действием силового привода на выпуск или на уборку.
Решение указанной задачи достигается тем, что шасси самолета имеет качалку крепления единого привода уборки выпуска, зафиксированную силовым приводом аварийного выпуска, который с обратной стороны закреплен за неподвижный кронштейн на фюзеляже.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 - положение шасси выпущено, изображение дано для левой опоры, правое зеркальное отражение.
На фиг. 2 - положение шасси убрано, изображение дано для левой опоры, правое зеркальное отражение.
На фиг. 3 - положение шасси выпущено аварийно, изображение дано для левой опоры, правое зеркальное отражение.
На фиг. 4 - установка опоры с торсионным амортизатором на самолете местных воздушных линий.
На фиг. 5 - сечение по шестеренчатому зацеплению.
Сущность изобретения заключается в том, что велосипедная тележка колес поз. 1 фиг. 1 и шассийная балка поз. 2 фиг. 1 и фиг. 5 шарнирно подвешены в отверстиях корпуса шасси поз. 3 фиг. 1, пяточный амортизатор поз. 4 и демпфер-ограничитель поз. 5 через единый кронштейн на шассийной балке крепятся к корпусу шасси, поворот шассийной балки передается через ее шестерню поз. 6 на шестерню поз. 7 торсионного вала поз. 8 или напрямую на пакет торсионных валов поз. 8 фиг. 5, торсионный вал заканчивается вертикальным рычагом поз. 9 фиг. 1, фиг. 2, к которому крепится шток силового привода выпуска уборки поз. 10, с обратной стороны силовой привод поз. 10 крепится к качалке поз. 11, с которой соединен силовой привод аварийного выпуска поз. 12, с обратной стороны привод поз. 12 закреплен за неподвижный шарнир поз. 13, верхний подкос поз. 14 фиг. 4 консольно закреплен на корпус шасси поз. 3 фиг. 4, вдоль нижнего подкоса поз. 15 проходит торсионный вал поз. 8 фиг. 4 и фиг. 5.
Конструкция работает следующим образом: фиг. 1 при касании поверхности аэродрома велосипедная тележка поз. 1 поворачивает шассийную балку поз. 2 и шестерню поз. 6 в корпусе шасси поз. 3, зацепление шестерен поз. 6 и поз. 7 вызывает кручение торсионного вала поз. 8, упругая деформация торсионного вала фиксируется рычагом поз. 9, поворот которого может меняться с помощью силового привода поз. 10. Шток привода выпущен - шасси поджато согласно фиг. 2, шток привода убран - шасси выпущено согласно фиг. 1. Силовой привод поз. 10 фиксируется на поворотной качалке поз. 11, повороту которой препятствует силовой привод поз. 12 аварийного выпуска, закрепленный в неподвижном кронштейне поз. 13. Корпус шасси поз. 3 передает нагрузку на верхний подкос поз. 14 фиг. 4 и нижний подкос поз. 15 фиг. 4.
В случае отказа силового привода поз. 10 шасси выпускается с помощью силового привода поз. 12. Шток привода аварийного выпуска убран - шасси выпущено согласно фиг. 3. Конструкция опоры обеспечивает двухэтапный процесс амортизации: на первом этапе происходит частичное скручивание (деформация) торсионного вала, но полностью обжимается пяточный амортизатор поз. 4, после касания обоими колесами поверхности начинается полное скручивание торсионного вала, которое ограничивается ходом демпфера-ограничителя поз. 5 фиг. 1, демпфер-ограничитель также останавливает поворот шассийной балки при обратном ходе.
Техническим результатом является конструкция энергоемкого амортизатора, в которой за счет предварительного закручивания торсионного вала можно задать начальное усилие обжатия, которое обеспечит необходимую жесткость при посадке с различным весом. Конструкция отличается предельной простотой, а значит и надежностью, вес торсионов может быть уменьшен за счет применения высокопрочных материалов, например, на основе волоконных технологий.
Изобретение позволяет снизить стоимость изготовления и вес систем шасси самолета, очевидно, что стоимость торсионного вала и шестеренчатой пары существенно меньше, чем жидкостно-газовый амортизатор аналогичной энергоемкости, к тому же требуется только один силовой привод для выпуска-уборки обоих шассийных балок, при применении в силовых агрегатах линейного электропривода отпадает необходимость в замках выпущенного и убранного положения, а также повышается надежность эксплуатации систем шасси в неблагоприятных погодных условиях, особенно при низких температурах. Торсионный вал и шестеренчатая пара не требуют постоянного обслуживания и контроля состояния в отличие от жидкостно-газового амортизатора, у которого необходимо постоянно следить за герметичностью трущихся поверхностей, проверять уровень жидкости и давление зарядки газовой полости, причем давление газа зависит от температуры окружающей среды.