УСТРОЙСТВО ВЫДВИЖЕНИЯ ПРЕДКРЫЛКА КРЫЛА САМОЛЕТА
AIRCRAFT WING SLAT DRIVE

Изобретение относится к авиастроению, а именно к устройствам выдвижения предкрылка крыла самолета.
Известны различные конструкции устройств выдвижения предкрылка крыла самолета (авторские свидетельства СССР №379131, 2004 г., №508018, 2004 г., №972770, 2004 г., №1251458, 2004 г., заявки РФ на изобретение №93001468, 1996 г., №93052831, 1996 г., №96108425, 1998 г.; патенты США №4,469,297, 1984 г., №4,880,189, 1989 г.; заявка США на изобретение №2002005462, 2002 г.; европейская заявка ЕР 1843942,
2007 г., международная заявка № WO2006135421, 2006 г.).
Известно также устройство навески предкрылка крыла самолета, содержащее направляющий рельс, одним концом жестко соединенный с предкрылком, а другим через подвижную опору рельса - с носовой частью крыла, и неподвижную опору рельса, установленную в носовой части крыла (авторское свидетельство СССР №1287445, 2005 г.).
Известно устройство выдвижения предкрылка крыла самолета, содержащее выдвижной рельс с зубчатой рейкой, установленной в направляющих, закрепленных на каркасе крыла, взаимодействующее с зубчатой рейкой зубчатое колесо, также закрепленное на каркасе крыла (патент США №4,753,402, 1988 г.).
В описанных выше аналогах не предусмотрены средства, позволяющие регулировать положение предкрылка для обеспечения вписывания его контура в теоретический контур крыла.
Ближайшим аналогом изобретения является устройство выдвижения предкрылка, содержащее связанный с предкрылком выдвижной рельс с зубчатой рейкой, установленной в направляющих, закрепленных на каркасе крыла, взаимодействующее с зубчатой рейкой зубчатое колесо, также закрепленное на каркасе крыла, при этом предкрылок в средней части соединен с выдвижным рельсом, а в передней части предкрылка выполнена диафрагма, расположенная в поперечной плоскости, соединенная посредством болтового соединения с выдвижным рельсом, причем болтовое соединение выполнено с возможностью регулирования положения предкрылка относительно рельса (патент РФ на полезную модель RU 87993 U1,2009 г.).
К недостаткам известной полезной модели относится сложность и ненадежность регулировки положения предкрылка подбором прокладок между диафрагмой, расположенной в поперечной плоскости и соединенной посредством «плавающего» болтового соединения с выдвижным рельсом, а также возможность деформации предкрылка в полете вследствие жесткого соединения передней части предкрылка с передней частью выдвижного рельса посредством болтового соединения.
Задачей, решаемой изобретением, является улучшение эксплуатационных свойств устройства путем повышения надежности его работы и упрощения регулировки положения предкрылка (для вписывания в теоретический контур крыла).
Поставленная задача решается за счет того, что устройство содержит связанный с предкрылком выдвижной рельс, установленный в направляющих, закрепленных на каркасе крыла, и прикрепленный к предкрылку посредством переднего и заднего шарнирных узлов типа ухо-вилка, при этом задний шарнирный узел образован серьгой, одним концом прикрепленной к средней части предкрылка также соединением типа ухо-вилка с использованием шарового шарнира, а вторым концом связанной с выдвижным рельсом также соединением типа ухо-вилка с использованием шарового шарнира, причем соединение серьги с выдвижным рельсом выполнено с возможностью регулировки расстояния между направляющим рельсом и предкрылком для обеспечения возможности вписывания предкрылка в теоретический контур крыла, а передний шарнирный узел расположен в передней части предкрылка и передней части выдвижного рельса и выполнен в виде соединения типа ухо-вилка с использованием шарового шарнира, при этом в ухе переднего шарнирного узла установлена втулка с ограничительными буртиками, взаимодействующими с внешним кольцом шарового шарнира переднего шарнирного узла.
Кроме того, направляющие рельсы размещены в стаканах с фланцами, расположенных в баке-кессоне отъемной части крыла, с зазором, при этом фланцы стаканов прикреплены к каркасу и выполнены с дренажными отверстиями для отвода влаги, попадающей внутрь стаканов через вырезы в стенке каркаса.
При этом для регулировки взаимного расположения предкрылка и направляющего рельса устройство снабжено эксцентриковой осью, установленной в отверстиях уха серьги и вилки направляющего рельса, эксцентриковая ось выполнена в виде эксцентрикового болта с заплечиками и гайки, при этом головка болта выполнена с возможностью ее фиксации от проворота относительно уха за счет выполнения головки болта из двух частей - головки под ключ и расширенной части с радиусными выемками, расположенными по окружности для размещения в них штифта, входящего в отверстие, выполненное под них в вилке рельса.
Техническим результатом от использования устройства является улучшение его эксплуатационных свойств вследствие повышения надежности работы за счет снижения деформации секций предкрылка в полете, а также за счет упрощения и повышения надежности регулировки положения предкрылка.
Достижение технического результата обусловлено тем, что соединение предкрылка с рельсом осуществлено в трех шарнирных узлах, обеспечивается, с одной стороны, жесткость соединения, с другой стороны, за счет наличия шаровых шарниров («треугольник» с шаровыми шарнирами в вершинах) снимаются напряжения в соединениях типа ухо-вилка - обеспечивается самоцентрирование или возможность перемещения при небольших перекосах в полете, при этом возможность разворота рельса относительно предкрылка в плоскости хорд крыла заблокирована втулкой с ограничительными буртиками. Втулка с ограничительными буртиками установлена в проушину силовой диафрагмы предкрылка, буртики втулки упираются во внешнее кольцо шарового шарнира, расположенного в месте соединения передней части выдвижного рельса с передней частью предкрылка (передний шарнирный узел). Кроме того, наличие соединения типа ухо-вилка с шаровым шарниром в месте соединения серьги с выдвижным рельсом позволяет расположить в этом месте узел регулировки взаимного положения выдвижного рельса и предкрылка, что, по сравнению с ближайшим аналогом, позволяет улучшить эксплуатационные свойства заявленного устройства вследствие повышения надежности в работе этого узла и обеспечения удобства регулировки положения предкрылка относительно рельса для вписывания предкрылка в теоретический контур крыла.
Дополнительным техническим результатом от использования изобретения является то, что выполнение стаканов в баке-кессоне отъемной части крыла в виде сварных кожухов с приваренными к ним фланцами, а также установка выдвижных рельсов с зазорами по отношению к внутренней поверхности стакана позволяют обеспечить бесконтактное движение рельсов внутри стаканов, что исключает нарушение герметичности.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг.1 - передний и задний шарнирные узлы устройства (вид слева).
На фиг.2 - то же (вид справа).
На фиг.3 - устройство выдвижения предкрылка (фрагмент).
На фиг.4 - разрез А-А фиг.3.
На фиг.5 - стакан, установленный в баке-кессоне ОЧК.
На фиг.6 - сечение D-D фиг.5.
На фиг.7 - втулка с ограничительными буртиками.
Устройство выдвижения предкрылка 1 содержит выдвижные рельсы 2 с прикрепленными к ним зубчатыми рейками (на чертеже не показаны). Выдвижной рельс 2, определяющий траекторию выдвижения предкрылка, закреплен на каркасе крыла в направляющих качения (на чертеже не показаны). Зубчатая рейка, связанная с выдвижным рельсом, взаимодействует с зубчатым колесом (на чертежах не показано), также закрепленным на каркасе крыла.
Стаканы 3 в баке-кессоне отъемной части крыла под выдвижные рельсы 2 представляют собой сварные кожухи из листового алюминия с приваренными к ним фрезерованными фланцами. Стаканы 3 обеспечивают зону для размещения выдвижных рельсов в убранном положении предкрылков, изолированную от топлива в крыльевом топливном баке. Между выдвижными рельсами и внутренней поверхностью стаканов обеспечен гарантированный зазор. Стакан 3 при помощи фланцев крепится к стенке каркаса 4 заклепками на герметике для обеспечения герметичности. Стаканы 3 выдвижных рельсов 2 предкрылка имеют дренажные отверстия 5, позволяющие отводить влагу, попадающую внутрь через вырезы в стенке каркаса.
Каждый выдвижной рельс 2 крепится к соответствующей секции предкрылка с помощью двух шарнирных узлов - переднего и заднего, установленных на общем кронштейне, закрепленном на предкрылке 1.
Задний шарнирный узел выполнен с использованием серьги 6, шарнирно прикрепленной к средней части предкрылка 1 посредством кронштейна соединением ухо-вилка с шаровым шарниром и к выдвижному рельсу 2 соединением типа ухо-вилка также с шаровым шарниром, причем шарнирное соединение серьги 6 с выдвижным рельсом 2 выполнено с возможностью обеспечения регулировки расстояния между направляющим рельсом и секцией предкрылка. Возможность регулировки взаимного расположения предкрылка 1 и рельса 2 обусловлена наличием эксцентриковой оси 7, установленной в отверстиях уха 8 серьги 6 и вилки 9 на выдвижном рельсе 2. При повороте эксцентриковой оси 7 изменяется расстояние между выдвижным рельсом 2 и предкрылком 1, т.е. изменяется их взаимное расположение по высоте, что требуется для вписывания предкрылка в теоретический контур крыла. Эксцентриковая ось 7 выполнена в виде болта с заплечиками 10. Выверка точного положения предкрылка по высоте осуществляется поворотом эксцентриковой оси 7 с последующим закреплением гайкой 11 и фиксацией головки болта относительно вилки 9. Фиксацию осуществляют за счет того, что головка болта выполнена из двух частей - головки 12 под ключ и расширенной части 13 с радиусными выемками («зубчиками»), расположенными по окружности. При достижении требуемого положения эксцентриковой оси в радиусные выемки головки болта вставляют штифт 14, входящий в отверстие, выполненное в вилке 9, далее затягивают гайку 11.
Передний шарнирный узел соединения выдвижного рельса и предкрылка выполнен следующим образом. В передней части предкрылка 1 соединение ухо 15 - вилка 16 осуществлено с использованием шарового шарнира 17. В ухе 16 размещена втулка 18 с ограничительными буртиками 19 (см. фиг.7), которые упираются в наружное кольцо 20 шарового шарнира (см. фиг.4).
Шаровые шарниры, используемые в соединениях ухо-вилка, состоят из внутреннего кольца с выпуклой сферической внешней поверхностью и внешнего кольца с вогнутой сферической внутренней поверхностью, соответствующей выпуклой сферической поверхности внутреннего кольца.
Ухо 15 расположено на переднем конце выдвижного рельса, а вилка 16 закреплена на диафрагме предкрылка 21 в передней его части 1.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Привод (на чертежах не показан), приводит во вращение зубчатое колесо, установленное на каркасе крыла и взаимодействующее с зубчатой рейкой, закрепленной на выдвижном рельсе. Выдвижной рельс 2 перемещается, при этом выдвигается также связанный с рельсом предкрылок 1, движение которому передается через передний и задний шарнирные узлы и серьгу 6.
При необходимости регулировки положения предкрылка после расконтривания гайки и головки болта производится поворот эксцентриковой оси до достижения вписывания предкрылка в теоретический контур крыла. За счет наличия двух разнесенных по хорде предкрылка шарнирных соединений, одно из которых регулируемое, возможно, при необходимости, вписывание предкрылка в теоретический контур крыла в случае его деформации.