УСТРОЙСТВО СТОПОРЕНИЯ ШТОКА МЕХАНИЗМА РАСКЛАДЫВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к области авиационной техники, а именно элементам средств раскладывания и фиксации аэродинамических поверхностей летательных аппаратов.
Из уровня техники известно устройство раскладывания и фиксации консолей крыла летательного аппарата (патент Российской Федерации RU 2463210, дата приоритета 13.05.2011, МПК В64С 3/56, F42B 10/14), наиболее близкое к предлагаемой полезной модели и выбранное в качестве прототипа. Устройство раскладывания и фиксации консолей крыла летательного аппарата, в частности, содержит узел раскладывания консолей крыла, в состав которого входит, в том числе, пневмоцилиндр с поршнем, и узел фиксации консолей крыла, в состав которого входит средство фиксации, входящее в зацепление с поршнем.
Недостатком устройства раскладывания и фиксации консолей крыла летательного аппарата является недостаточная надежность устройства при воздействии ударного нагружения во время раскладывания.
Полезная модель направлена на решение следующей технической проблемы: предотвращение повреждения элементов устройства при ударном взаимодействии консолей аэродинамических поверхностей с упорными элементами конструкции.
Техническая проблема решается за счет того, что устройство стопорения штока механизма раскладывания аэродинамических поверхностей содержит опорный элемент и стопорящий элемент, при этом шток имеет возможность поступательного перемещения относительно опорного элемента вдоль своей продольной оси, а в штоке выполнен паз, стопорящий элемент выполнен в виде пластинчатой пружины изгиба, первый конец стопорящего элемента свободен, второй конец стопорящего элемента зафиксирован на опорном элементе, стопорящий элемент установлен таким образом, что первый конец стопорящего элемента обращен в направлении хода штока под углом к продольной оси штока, на поверхности стопорящего элемента, обращенной к штоку, установлен с возможностью перемещения вдоль стопорящего элемента подвижный элемент таким образом, что сила упругости пружины прижимает стопорящий элемент и подвижный элемент к штоку, и в первом положении подвижный элемент контактирует с первым концом стопорящего элемента, а во втором положении подвижный элемент расположен между первым и вторым концами стопорящего элемента, высота подвижного элемента такова, что в первом положении подвижный элемент предотвращает попадание стопорящего элемента в паз, при этом во втором положении подвижный элемент позволяет попадание стопорящего элемента в паз, а при попадании в паз подвижный элемент предотвращает перемещение штока против хода.
Технический результат полезной модели заключается в повышении надежности работы устройства стопорения штока механизма раскладывания при воздействии ударного нагружения за счет предотвращения повреждения его элементов.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами: На фиг. 1-5 изображены различные этапы работы устройства стопорения штока механизма раскладывания аэродинамических поверхностей, причем V - скорость перемещения штока. На фиг. 1 и фиг. 2 направление V совпадает с ходом штока.
На фиг. 1-5 обозначены следующие позиции:
1 - опорный элемент;
2 - стопорящий элемент;
3 - подвижный элемент;
4 - паз;
5 - шток.
Устройство стопорения штока механизма раскладывания аэродинамических поверхностей состоит из опорного элемента 1, стопорящего элемента 2, подвижного элемента 3 и паза 4, выполненного в штоке 5.
Опорный элемент 1 может быть выполнен либо в виде корпуса устройства стопорения штока механизма раскладывания аэродинамических поверхностей, либо, в случае, если устройство стопорения штока механизма раскладывания аэродинамических поверхностей входит в состав более сложного узла, представлять собой другой элемент такого узла, относительно которого происходит перемещение штока 5. На фиг. 1-5 опорный элемент 1 схематично обозначен в виде заделки.
Стопорящий элемент 2 выполнен в виде пластинчатой пружины изгиба. Первый конец стопорящего элемента 2 свободен, второй конец стопорящего элемента 2 зафиксирован на опорном элементе 1. Стопорящий элемент 2 установлен таким образом, что первый конец стопорящего элемента 2 обращен в направлении хода штока 5 под углом α продольной оси штока 5.
Подвижный элемент 3 установлен на стопорящем элементе 2 со стороны, обращенной к штоку 5, с возможностью перемещения вдоль стопорящего элемента 2 и возможностью занимать, по меньшей мере, два положения: в первом положении подвижный элемент 3 контактирует с первым концом стопорящего элемента 2, во втором положении подвижный элемент 3 расположен между первым и вторым концами стопорящего элемента 2.
Стопорящий элемент 2 установлен таким образом, что сила упругости прижимает его к штоку 5, и в случаях, когда стопорящий элемент 2 либо подвижный элемент 3 касаются штока 5 вне паза 4, и в случаях, когда стопорящий элемент 2 либо подвижный элемент 3 касаются внутренней поверхности паза 4.
Паз 4 выполнен в штоке 5 с той стороны, с которой расположен стопорящий элемент 2, таким образом, чтобы при перемещении штока 5 вдоль продольной оси стопорящий элемент 2 с подвижным элементом 3 мог попадать в паз 4.
Глубина паза 4 и высота подвижного элемента 3 таковы, чтобы подвижный элемент 3, находясь в пазу 4 и занимая на стопорящем элементе 2 первое положение (фиг. 3), приподнимал стопорящий элемент 2 над пазом 4 достаточно, чтобы стопорящий элемент 2 не мог касаться стенок паза 4. Длина паза 4 и длина и высота подвижного элемента 3 таковы, что застревания подвижного элемента 3 в пазу 4 не происходит при движении штока 5 в направлении, указанном на фиг. 2.
Устройство стопорения штока механизма раскладывания аэродинамических поверхностей работает следующим образом:
До срабатывания механизма раскладывания аэродинамических поверхностей стопорящий элемент 2 находится в исходном положении, подвижный элемент 3 находится в первом положении (фиг. 1). При срабатывании механизма раскладывания аэродинамических поверхностей под действием усилия раскладывания шток 5 начинает движение в направлении хода штока 5 (совпадающем с направлением раскладывания), и приподнимает стопорящий элемент 2 с подвижным элементом 3 (фиг. 2). Подвижный элемент 3 попадает в паз 4 штока 5, при этом за счет подвижного элемента 3, предотвращающего попадание стопорящего элемента 2 в паз 4, стопорящий элемент 2 поднят над штоком 5 (фиг. 3).
После того, как шток 5 займет крайнее положение, происходит откат (фиг. 4). В отсутствие подвижного элемента 3 стопорящий элемент 2 уже попал бы в паз 4, произошла бы фиксация, и из-за максимальной кинетической энергии системы и силы удара, действующей на стопорящий элемент 2, возникла бы угроза его разрушения. Но из-за наличия подвижного элемента 3 стопорящий элемент 2, приподнятый над штоком 5, во время отката не попадает в паз 4, попадает в паз 4 только подвижный элемент 3, который за счет этого в процессе отката перемещается вдоль стопорящего элемента 2 и занимает свое второе положение.
После отката штока 5 усилие раскладывания продолжает действовать на шток 5 и под действием его шток 5 возобновляет движение в направлении хода штока 5 (указано на фиг. 1 и фиг. 2) до тех пор, пока снова не займет крайнее положение, после чего стопорящий элемент 2 попадает в паз 4 (фиг. 5). На данном этапе раскладывания кинетическая энергия системы уже погашена и удара не возникает, что позволяет осуществить стопорение штока 5, избежав разрушения стопорящего элемента 2. После осуществления стопорения штока 5 стопорящий элемент 2 препятствует перемещению штока 5 в направлении против хода штока 5.
Устройство стопорения штока механизма раскладывания аэродинамических поверхностей предназначено для применения в области авиационной техники, а именно элементам средств раскладывания и фиксации аэродинамических поверхностей летательных аппаратов и обладает надежностью при ударном нагружении.