ДВЕРЬ-ТРАП САМОЛЕТА
AIRCRAFT ENTRANCE STAIRS

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано на различных воздушных средствах.
Прототипом является дверь-трап воздушного средства, перемещаемая вниз за контур фюзеляжа, содержащая панель, закрывающую дверной проем отсека, снабженную ступеньками, и направляющие, закрепленные на конструкции стенки упомянутого отсека, при этом панель установлена в упомянутых направляющих с возможностью перемещения вдоль них, причем ступеньки расположены с наружной стороны панели [Пат. РФ 2193505, МПК В64С 1/24, 1/14, 2002].
Недостатками прототипа являются:
- невозможность быстрого спуска по лестнице людей в чрезвычайной ситуации, особенно в случае, когда требуется эвакуировать большое число людей, что ограничивает функциональные возможности конструкции;
- необходимость раздельного открывания двери и опускания лестницы, что увеличивает время подготовки устройства к работе и ухудшает эксплуатационные характеристики.
- необходимость применения ручного труда, связанного с опусканием лестницы и ее подъемом по направляющим, что ухудшает эксплуатационные характеристики. Кроме того, применение ручного труда ограничивает массогабаритные характеристики двери-трапа, что позволяет применять такую конструкцию только к самолетам, имеющим относительно невысокое шасси.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и улучшение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в двери-трапе самолета, перемещаемой вниз за контур фюзеляжа, содержащей механизм перемещения и лестницу со ступеньками, лестница выполнена из двух секций и, по крайней мере, часть механизма перемещения выполнена в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на первой секции лестницы и взаимодействующего с зубчатым колесом, кинематически связанным со второй секцией лестницы, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с осью поворота первой секции.
Другая часть механизма перемещения выполнена в виде червячной передачи, при этом червячное колесо закреплено на первой секции и его ось совпадает с осью поворота последней. Один червяк выполнен глобоидным. Червячное колесо размещено в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым колесом. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Червяк намагничен в радиальном направлении. Червяк, ось которого совмещена с осью поворота первой секции, выполнен пустотелым. Часть первой секции в зоне червяков со скрещивающимися осями выполнена в виде масляной ванны. Кинематическая связь выполнена в виде цепной передачи. Червячное колесо выполнено заодно с первым червяком. В ступеньку помещена подушка из газонепроницаемого материала. В подушке размещен пиропатрон.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Выполнение части механизма перемещения в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на первой секции лестницы и взаимодействующего с зубчатым колесом, кинематически связанным со второй секцией лестницы, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с осью поворота первой секции, позволяет размещать двигатель, поднимающий (опускающий) вторую секцию, на неподвижном основании. Это упрощает конструкцию, снижает массогабаритные характеристики поворачивающихся секций, а также их момент инерции, что уменьшает энергопотребление, дает возможность применять менее мощный двигатель, улучшая тем самым также и эксплуатационные характеристики.
Выполнение другой части механизма укладки в виде червячной передачи, червячное колесо которой закреплено на первой секции, и его ось совпадает с осью поворота последней, упрощает конструкцию механизма укладки, а также позволяет автоматически фиксировать первую секцию лестницы в нужном положении.
Выполнение червяка глобоидным уменьшает массогабаритные характеристики, так как глобоидный червяк может воспринимать большие нагрузки, а червячное колесо, выполненное заодно с червяком, уменьшает число деталей и габариты механизма, что упрощает конструкцию.
Размещение червячного колеса в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым колесом, уменьшает массогабаритные характеристики механизма.
Выполнение червячной передачи самотормозящейся позволяет автоматически фиксировать секции в нужном положении после отключения двигателя, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики.
Намагничивание червяка в радиальном направлении позволяет использовать его при необходимости в качестве датчика угла поворота секций, разместив при этом рядом с ним, например, геркон или датчик Холла. Это упрощает конструкцию и повышает ее надежность.
Выполнение червяка, ось которого совмещена с осью поворота первой секции, пустотелым позволяет использовать его в качестве трубы, осуществляя при необходимости прокладку электрического провода, например для приведения в действие пиропатрона. Это упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение части первой секции в зоне червяков со скрещивающимися осями в виде масляной ванны улучшает условия их работы, при этом механизм оказывается закрытым от попадания в него влаги и грязи. Это повышает надежность и эксплуатационные характеристики.
Выполнение кинематической связи в виде цепной передачи позволяет сосредоточить практически весь механизм перемещения на неподвижном основании, что упрощает конструкцию секций и уменьшает их массогабаритные характеристики.
Помещение в ступеньку подушки из газонепроницаемого материала позволяет надувать ее при аварийном покидании самолета на земле, что расширяет функциональные возможности и повышает эксплуатационные характеристики.
Размещение в подушке пиропатрона позволяет быстро надувать подушки и использовать лестницу в качестве аварийного трапа, по которому производится спуск людей при срочной эвакуации, что расширяет функциональные характеристики.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена дверь-трап в сложенном положении внутри самолета. На фиг. 2 изображена дверь-трап в сложенном состоянии в момент опускания. На фиг. 3 изображена дверь-трап в разложенном состоянии. На фиг. 4 изображен разрез А-А механизма перемещения двери-трапа. На фиг. 5 изображен вид Б механизма перемещения двери-трапа. На фиг. 6 изображена дверь-трап с наполненными газом подушками. На фиг. 7 изображен вид В двери-трапа.
Дверь-трап самолета размещена в проеме корпуса (фюзеляжа) 1, на котором неподвижно закреплено основание 2, на котором установлено червячное колесо 3 с возможностью поворота на втулке 4, неподвижно закрепленной на основании, сопряженное с червячком 5, соединенным с первым двигателем (не показан) и вращающимся в опорах основания. На колесе 3 закреплена стойка 6 с пазом 7 и опора 8 оси 9, на которой неподвижно закреплены ведущая звездочка 10 и червячное колесо 11, взаимодействующее с зубьями глобоидного червяка 12, который установлен в пазу 7 стойки 6 с возможностью осевого вращения и имеет жестко закрепленное на оси червячное колесо 13, сопряженное с полым червяком 14, вал 15 которого установлен во втулке 4 с возможностью вращения и соединен со вторым двигателем (не показан), закрепленным на основании 2. С колесом 3 скреплена первая секция 16, на конце которой неподвижно закреплена ось 17, на которой с возможностью вращения установлены скрепленные вместе секция 18 и ведомая звездочка 19, соединенная цепью 20 с ведущей звездочкой 10. Червяк 14 может иметь сквозное отверстие 21 для пропуска провода. Секция 16 закреплена на панели 22 двери-трапа и может быть соединена посредством стоек 23 с поручнем 24, при этом концы стоек могут быть установлены с возможностью поворота в поручне и секции. В ступенях могут быть размещены подушки 25.
Дверь-трап самолета работает следующим образом.
В исходном состоянии секции 16, 18 лестницы находятся в сложенном состоянии, при этом поручень 24 находится в прилегающем к секции 18 положении (фиг. 1).
Для опускания секций 16, 18 (трапа) включают первый двигатель, вращающий на втулке 4 посредством червяка 5 червячное колесо 3, вместе с которым начинает поворачиваться секция 16 (фиг. 2). После достижения секциями нужного положения выключают первый двигатель. Заметим, что при вращении колеса 3 червячное колесо 13 своими зубьями будет скользить по винтовой поверхности неподвижного червяка 14 (обкатываться вокруг него) и поворачиваться. Однако поскольку угол поворота секции 16 небольшой, а передаточное отношение от червяка 14 до зубчатого колеса 8, наоборот, большое, то колесо 13 будет практически стоять на месте, тем более не будет перемещаться зубчатое колесо 8.
Затем включают второй двигатель, который посредством червяка 14, червячного колеса 13 и связанного с ним глобоидного червяка 12 будет вращать зубчатое колесо 11 с осью 9, ведущей звездочкой 10 и цепью 20, а также поворачивать на оси 17 ведомую звездочку 19 заодно с секцией 18 (фиг. 3, 4, 5). После достижения секцией 18 нужного положения - касания земли второй двигатель выключают. Положение секций 16, 18 можно контролировать путем подсчета числа оборотов червяков 5, 14. При этом посредством секции 18 поручень 24 может быть поднят в верхнее положение путем поворота стойки 23, например через соединительную тягу (не показана). Поручень 24 может быть выполнен телескопическим, при этом выдвигающаяся, например за счет силы гравитации, часть поручня ограждает край ступеней секции 18. После этого трапом можно пользоваться для посадки (высадки) людей. Для снижения момента от неуравновешенности секций на осях могут быть установлены торсионы.
Подъем секций осуществляют в обратном порядке.
Заметим, что на чертежах цепь 20 показана сбоку от ступеней, однако она может быть размещена под ступенями секции 16, что сделает трап более компактным.
Если необходимо срочно эвакуировать людей из самолета, то приводят в действие пиропатрон. В результате подушки 25 надуваются и выдвигаются за край ступеней (фиг. 6). Если подушки сделать С-образной формы, то после их надува получается некий желоб, по которому осуществляют спуск людей из самолета (фиг. 7).
Внедрение изобретения позволит создать простую по конструкции, надежную и удобную в эксплуатации дверь-трап, которая может работать и в качестве аварийного трапа для быстрой эвакуации людей.