Диск для колеса летательного аппарата

Полезная модель относится к посадочным устройствам летательных аппаратов, а именно к составным частям колес летательных аппаратов [B64C 25/02, B64C 25/40].
Шина летательного аппарата – сложная высокотехнологическая структура и один из наименее понимаемых и наиболее недооцененных элементов самолета. Авиашина – это многоэлементный компонент, сконструированный из трех материалов: корд, резина, металл. В весовом соотношении шина самолета состоит на 50% из резины, на 45 % из корда и на 5% из металла. При посадке самолета шасси испытывает колоссальные не только статические, но и динамические нагрузки, воспринимаемые стойками и колесами. С точки зрения безопасности полетов к шасси летательных аппаратов предъявляются достаточно высокие и жесткие требования.
При полете летательного аппарата колеса неподвижны, а при касании со взлетно-посадочной полосой должны быстро набрать обороты, соответствующие посадочной скорости, и в момент касания колес с покрытием взлетно-посадочной полосы на них действует значительная сила трения, приводящая к преждевременному износу внешней поверхности колес.
Предлагаемое техническое решение направлено на снижение нагрузки на колесо летательного аппарата при посадке и увеличение его срока службы.
Из уровня техники известен колесный блок самолета [US6450448 (B1), опубл.: 17.09.2002], содержащий по меньшей мере одно колесо, имеющее участок обода с установленной на нем шиной сцепления с землей, причем упомянутое одно колесо прикреплено к оси колеса для вращения с ним; пневматический двигатель для приведения во вращение упомянутого колеса, упомянутый пневматический двигатель содержит первое рабочее колесо, прикрепленное к упомянутой оси колеса для вращения вместе с ним; вход для сжатого воздуха для подачи сжатого воздуха в указанное первое рабочее колесо, тем самым приводя указанное рабочее колесо в движение; камеру расширения для приема и расширения сжатого газа, выходящего из указанной первой крыльчатки; и второе рабочее колесо, прикрепленное к указанной оси колеса, указанное второе рабочее колесо приводится в движение за счет расширения воздуха из указанной расширительной камеры.
Недостатком аналога является его сложная конструкция, снижающая его надежность и требующая повышенного внимания при проверке безопасности самолета.
Другим аналогом, направленным на устранение недостатков предыдущего, является самовращающаяся шина самолета [US3773283 (A), опубл.: 20.11.1973], имеющая поверхность протектора, включающая по меньшей мере одну круговую канавку, причем канавка полностью содержит множество неподвижных лопаток рабочего колеса асимметричной формы, которая оказывает дифференциальное сопротивление воздушному потоку, вызывая вращение, радиально крайнюю дальнюю протяженность, указанные лопатки расположены радиально внутрь от поверхности протектора.
Недостатком этого аналога является снижение рабочих характеристик такой шины в течение срока службы, обусловленная износом лопаток колеса при воздействии на них сил трения, возникающих при касании со взлетно-посадочной полосой.
Наиболее близким по технической сущности и достаточно простым решением, направленным на устранение недостатков приведенных аналогов, является рабочее колесо как приводное устройство колес шасси самолета [DE3213193 (A1), опубл.: 20.10.1983], отличающееся тем, что лопаточное колесо прикреплено к ободу каждого колеса шасси посредством плотно прилегающего соединения таким образом, чтобы воздух, проходящий мимо летательного аппарата, приводил в движение лопаточное колесо и с его помощью соответствующее колесо шасси со скоростью, соответствующей направлению движения летательного аппарата.
Основной технической проблемой прототипа является высокое сопротивление турбулентным потокам воздуха, направленным в противоположном направлению движения летательного аппарата, образующимся при отражении от фюзеляжа летательного аппарата. Другой недостаток прототипа связан с формой лопаток, достаточно сложной в технологии изготовления.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом полезной модели является снижение износа и увеличение срока службы резины колеса.
Указанный технический результат достигается за счет того, что диск для колеса летательного аппарата, содержащий диск с радиально расположенными от центра к краю диска лопатками, выполненными под отрицательным наклоном к плоскости диска, при этом диск смонтирован внутри обода колеса между его бортами, а лопатки выполнены выступающими наружу за плоскость колеса, отличающийся тем, что диск смонтирован к колесу через обгонную муфту и выполнен из материала с высокой теплопроводностью.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показан вид спереди диска для колеса летательного аппарата.
На фиг.2 показан вид сбоку диска для колеса летательного аппарата в разрезе.
На фигурах обозначено 1 – диск, 2 – ступичный выступ, 3 – лопатки.
Осуществление полезной модели
Диск для колеса летательного аппарата содержит диск 1, на котором от его края к центру до ступичного выступа 2 радиально смонтированы лопатки 3, при этом упомянутые лопатки 3 выполнены под отрицательным наклоном к плоскости диска 1.
Диск для колеса выполнен из материала с высокой теплопроводностью и смонтирован между бортами к ободу шасси колеса или ступице колеса шасси разъемным соединением с его внешней стороны. В одном из вариантов реализации диск для колеса летательного аппарата смонтирован к ободу или ступице колеса шасси через обгонную муфту (на фигурах не показана).
Диск для колеса летательного аппарата выполнен штампованием из листового конструкционного материала или литьем под давлением.
Диск для колеса летательного аппарата работает следующим образом.
Перед описанием работы диска для колеса необходимо указать на особенности его монтажа. Как указано выше, диск для колеса смонтирован между бортами к ободу шасси колеса или ступице колеса шасси разъемным соединением с его внешней стороны, при этом монтаж конструктивно выполнен таким образом, чтобы поверхность диска 1 была утоплена внутрь обода колеса, а лопатки выполнены снаружи. Такая особенность крепления связана прежде всего с тем, чтобы снизить сопротивление диска 1 и соответственно колеса встречному воздушному потоку и снизить вероятность непроизвольного демонтажа диска для колеса от обода.
Колеса шасси летательного аппарата по время его полета при нахождении их внутри фюзеляжа летательного аппарата находятся в неподвижном состоянии. При выпуске шасси при посадке летательного аппарата встречный воздушный поток воздействует с высокой скоростью на лопатки 3 диска для колеса и раскручивает колеса, при этом за счет того, что лопатки 3 выполнены под отрицательным наклоном к плоскости диска 1 они создают повышенное сопротивление встречному воздушному потоку, и тем самым диск для колеса летательного аппарата вместе с колесом быстрее набирает скорость вращения, сопоставимую со скоростью летательного аппарата. Раскрученные до скорости летательного аппарата колеса шасси при касании с поверхностью взлетно-посадочной полосы подвергаются минимальному воздействию трения, и тем самым повышается их срок службы.
Также благодаря размещению лопаток 3 под отрицательным наклоном турбулентный поток воздуха, образованный отражением встречного воздушного потока от элементов фюзеляжа летательного аппарата, проходит по касательной к лопаткам 3 и не оказывает существенного влияния на скорость вращения колес летательного аппарата.
В момент первичного касания колес летательного аппарата взлетно-посадочной полосы скорость вращения колес за счет трения с поверхностью существенно снижается, причем происходит это быстрее снижения скорости летательного аппарата. В этом случае, за счет монтажа дисков для колес летательного аппарата к упомянутым колесам с помощью обгонных муфт упомянутые обгонные муфты при снижении скорости вращения колес обеспечивают инерционное прокручивание дисков для колес в прежнем направлении с прежней скоростью, которые, в свою очередь, воздействуя на колеса, вновь их раскручивают, тем самым обеспечивают уменьшение воздействия трения на материал колес и, как следствие, увеличение их срока службы.