УСТРОЙСТВО ПОВОРОТА БАЛКИ С ПОДДУВНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель может быть использована в области транспорта, преимущественно для скоростных транспортных средств, использующих поддув, то есть подачу струи газов от движителя в пространство под транспортным средством для создания там избыточного давления и создания подъемной силы для облегчения взлета и движения. Особенно эффективно использование поддува для экранопланов и экранолетов, а также для аэроглиссеров и аэросаней.
Из уровня техники известны устройства поворота пилонов с установленными на них двигателями.
Известно устройство поворота пилона с поддувными двигателями, содержащее поворотную опору пилона, установленную на корпусе транспортного средства, и механизм привода поворота пилона, соединенный с корпусом транспортного средства, (см. патент США US 1951817, заявитель Earle E. Blount опубликованный 20.04.1934, [1]). Основным недостатком известной конструкции является низкая надежность приводных двигателей и механизмов привода поворотов пилонов, в которых используются глобоидные червячные передачи. Червячные передачи имеют высокое трение при работе и по этой причине быстро изнашиваются, особенно при повышенных и вибрационных нагрузках.
Известно устройство поворота пилона с двигателями, содержащее поворотную опору пилона, установленную на корпусе транспортного средства, и механизм привода поворота пилона, соединенный с корпусом транспортного средства, (см патент Великобритании GB 1088231 А, заявитель NORD-AVIATION SOCIETE NATIONALE DE CONSTRUCTIONS AERONAUTIQUES, опубл. 25.10.1967, [2]). Известное устройство можно отнести к устройствам поворота поддувных двигателей. Сам механизма поворота двигателей выполнен рычажным двусторонним, но весь механизм приводится в движение одним основным приводным рычагом с одной стороны, что дополнительно нагружает поворотную опору двигателей.
Известно устройство поворота пилона с двигателями, содержащее поворотную опору пилона, установленную на корпусе транспортного средства, и механизм привода поворота пилона, соединенный с корпусом транспортного средства, (см. патент США US 3567157 А, заявитель BOEING CO, опубликованный 02.03.1971, [3]). Устройство поворота пилона с двигателями расположено с одной стороны от опоры и при его работе опора поворота пилона нагружается дополнительными радиальными силами, что снижает долговечность и надежность устройства.
Известно устройство поворота пилона с поддувными двигателями, содержащее поворотную опору пилона, установленную на корпусе транспортного средства, и механизм привода поворота пилона, соединенный с корпусом транспортного средства, отличающееся тем, что механизм привода поворота пилона включает, по меньшей мере, два приводных агрегата, каждый из которых выполнен с возможностью изменения длины, кинематически связан с пилоном, и соединен с корпусом, (см. патент США US 4482108 А, заявитель The Boeing Company, опубл. 13.11.1984, [4]). Устройство поворота пилона с двигателями, содержащее поворотную опору пилона, установленную на корпусе транспортного средства, и механизм привода поворота пилона, соединенный с корпусом транспортного средства, причем механизм привода поворота пилона включает, по меньшей мере, два приводных агрегата, каждый из которых выполнен с возможностью изменения длины, кинематически связан с пилоном, и соединен с корпусом, но они действуют одновременно для изменения положения двигателя и пилона для плоско-параллельного перемещения двигателя с пилоном. По этой причине они не могут значительно разгрузить опору пилона двигателя и компенсировать изменяющиеся нагрузки на него.
Известно устройство поворота пилона с поддувными двигателями, содержащее поворотную опору пилона, установленную на корпусе транспортного средства, и механизм привода поворота пилона, соединенный с корпусом транспортного средства (см. патент РФ RU 2253580 С2, заявитель Закрытое акционерное общество "Конструкторское бюро скоростных судов им. Р.Е.Алексеева", опубл. 10.06.2005, [5]). Известное устройство поворота пилона с поддувными двигателями, содержащее поворотную опору пилона, установленную на корпусе транспортного средства, и механизм привода поворота пилона, соединенный с корпусом транспортного средства, имеет все указанные признаки и свойства, высокие величины нагрузок при движении и по волнистой поверхности приводят к возникновению колебаний и дополнительным нагрузкам от односторонне расположенного механизма привода и веса пилона с двигателями на поворотную опору, что снижает ее ресурс и надежность работы.
Техническое решение, представленное в описании изобретения к патенту РФ RU 2253580 С2, принята в качестве наиболее близкого аналога полезной модели.
Техническим результатом предложенной полезной модели является снижение радиальных нагрузок на поворотную опору пилона Дополнительным техническим результатом является снижение радиальных нагрузок на поворотную опору пилона при колебаниях транспортного средства и поддувных двигателей во время движения и работы устройства поворота.
Технический результат достигается за счет того, что, как и в наиболее близколм аналоге [5], устройство поворота пилона с поддувными двигателями содержит поворотную опору пилона, установленную на корпусе транспортного средства, и механизм привода поворота пилона, соединенный с корпусом транспортного средства, но в отличие от наиболее близкого аналога [5], механизм привода поворота пилона включает, по меньшей мере, два приводных агрегата, каждый из которых выполнен с возможностью изменения длины, кинематически связан с пилоном и соединен с корпусом, причем приводные агрегаты, выполнены с возможностью создания однонаправленных моментов силы относительно оси поворота пилона при разнонаправленном изменении длины. Такое выполнение возможно при расположении приводных агрегатов тангенциально к оси поворотной опоры, при различном (разнонаправленном) подключении к источнику энергии. Для электрических агрегатов постоянного тока это будет подключение с разной полярностью, и при этом они будут синхронно включаться, работать один на выдвижение штока, другой на уменьшение его длины, а оба агрегата будут синхронно создавать однонаправленный поворотный момент относительно опоры пилона, что уменьшит радиальные нагрузки на указанную опору. При правильном расчете или практическом определении изменения усилий можно снизить радиальные нагрузки на поворотные опоры (такие методы расчетов рычажных механизмов на определение минимальной радиальной опорной реакции известны из теории механизмов и машин и статически не определимых систем см. например учебник теоретической механике Мещерского или любого другого автора).
Механизм привода поворота пилона включает, по меньшей мере, два гидравлических приводных агрегата, каждый из которых выполнен с возможностью изменения длины, кинематически связан с пилоном, и соединен с корпусом. При этом наиболее просто управлять устройством вручную по показаниям манометров, то по давлению в гидравлических полостях, которое прямо пропорционально усилию на штоке каждого приводного агрегата. Небольшой опыт работы позволит регулировать усилие в поворотной опоре в необходимых пределах.
В механизме привода поворота пилона, который включает, по меньшей мере, два электроприводных агрегата, каждый из которых выполнен с возможностью изменения длины, кинематически связан с пилоном и соединен с корпусом, это регулирование будет происходить полуавтоматически по заранее рассчитанным характеристикам электроприводных агрегатов.
Для механизма привода поворота пилона, который включает, по меньшей мере, два пневматических приводных агрегата, каждый из которых выполнен с возможностью изменения длины, кинематически связан с пилоном, и соединен с корпусом имеются стандартные управляющие контроллеры, серийно производимые регулирующие устройства, при помощи которых можно создать любую характеристику изменения усилий на исполнительных механизмах.
Устройство поворота пилона с поддувными двигателями с любым из перечисленных механизмов привода поворота пилона включает, по меньшей мере, два приводных агрегата и два устройства регулирующих их работу позволяет известными методами и средствами регулировать усилия на поворотной опоре пилона и динамически изменять нагрузку на нее или изменять ее несущую способность.
Полезная модель поясняется чертежом. На фигуре схематично показано устройство поворота пилона с поддувными двигателями, в двух положениях: сплошными линиями показано исходное положение для крейсерского полета (движения) и пунктиром без шарнирных соединений при максимальном угле поворота для наддува.
Устройство поворота пилона с поддувными двигателями осуществлено следующим образом.
Устройство поворота пилона 1 с поддувными двигателями 2, содержащее поворотную опору 3 пилона 1, установленную на корпусе 4 транспортного средства, и механизм привода поворота пилона, соединенный с корпусом транспортного средства. Механизм привода поворота пилона включает, по меньшей мере, два приводных агрегата, каждый из которых выполнен с возможностью изменения длины, например гидравлического телескопического цилиндра (далее - гидроцилиндра) 5, один конец которого 7 кинематически связан с пилоном, а другой 8 соединен с корпусом, и гидроцилиндра 6, один конец которого 9 кинематически связан с пилоном, а другой 10 соединен с корпусом, причем приводные агрегаты, выполнены с возможностью создания однонаправленных моментов силы относительно оси поворотной опоры 3 пилона 1 при разнонаправленном изменении длины. Например, при повороте пилона 1 по часовой стрелке приводной агрегат, например, гидроцилиндр 5, будет увеличивать свою длину, создавая толкающее усилие, а приводной агрегат, например, гидроцилиндр 6 - уменьшать, создавая соответственно тянущее усилие. Причем очевидно, что рычаг на котором действует приводной агрегат, например, гидроцилиндр 5, больше, и создаваемое им усилие должно быть больше, так как гидроцилиндр 5 должен воспринимать вес пилона 1 и двигателей 2, а рычаг на котором действует приводной агрегат, например, гидроцилиндр 6, меньше, а создаваемое им усилие по величине близко усилию для компенсации излишнего радиального усилия и создания только вращающего момента. При этом радиальная нагрузка на поворотную опору 3 по мере отклонения пилона 1 будет уменьшаться.
Аналогично должны работать и остальные типы механизмов привода с устройствами их управления. В качестве таких механизмов могут использоваться электроприводные, пневматические и т.п. агрегаты. При этом механизм привода поворота пилона может содержать устройства, регулирующих работу приводных агрегатов. При использовании гидравлических и пневматических приводных агрегатов благодаря их демпфирующим свойствам достигается дополнительный технический результат по снижение радиальных нагрузок на поворотную опору пилона при колебаниях транспортного средства и поддувных двигателей во время движения и работы устройства поворота.
Во время работы двигателей 2 указанные механизмы в зафиксированном положении или в рабочем состоянии могут компенсировать нагрузку от тягового усилия двигателей при нестанционарном их режиме работы, например при разгоне, маневрах или изменении ветровой нагрузки или сопротивления движения.
При расположении приводных агрегатов, например, гидроцилиндров 5 и 6 в плоскостях, параллельных плоскости чертежа, они могут компенсировать или уравновешивать корриолисовое ускорение вращающихся масс двигателей.
Представленная совокупность существенных признаков в описании полезной модели раскрыто в степени, достаточной для разработки и изготовления устройства поворота пилона с установленными на нем поддувными двигателями на специализированном предприятии.