НОСОВАЯ ЧАСТЬ ФЮЗЕЛЯЖА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
NOSE PART OF AIRCRAFT FUSELAGE

Изобретение относится к области авиации, а точнее к конструктивным элементам носовой части фюзеляжа летательного аппарата.
Известны конструкции самолета со сдвижными или сменными частями фюзеляжа. Наиболее часто такие конструкции используют для облегчения доступа к внутренним частям устройства самолета для их ремонта и/или замены. Также сменные носовые части фюзеляжа могут обеспечивать самолету многофункциональность.
Примером конструкции со сменной носовой частью может служить патент РФ №2210521 от 02.10.2002. В нем предложен самолет, в котором фюзеляж выполнен со сменными носовыми отсеками, имеющими шпангоуты для восприятия нагрузки от соответствующего оборудования. Сменные носовые отсеки ограничены третьим шпангоутом. Носовая часть фюзеляжа выполнена с возможностью сопряжения по своему шпангоуту со шпангоутом сменного отсека. В носовой части фюзеляжа размещена кабина пилота. Изобретение расширяет функциональные возможности самолета. Сменные носовые участки носовой части фюзеляжа сами способны воспринимать всю нагрузку от размещенного в них оборудования.
Недостатком предложенного изобретения является то, что процесс смены носовой части фюзеляжа достаточно долгий и трудоемкий, требует дополнительных вспомогательных приспособлений, таких как тали, тележки и т.п.
Известен патент № ЕР 1918203 от 07.05.2008, в котором описан конус хвоста для летательного аппарата с крышкой, которая имеет неподвижную переднюю секцию и подвижный обтекатель. Подвижный обтекатель перемещается продольно с помощью телескопических рельсов, закрепленных на неподвижной передней секции за счет их изгибания, из закрытого положения обтекателя в открытое.
Наиболее близким к заявляемому является решение, предложенное в патенте № ES 2345808 от 01.10.2010, выбранное в качестве прототипа. В патенте описано устройство, которое включает оболочку, снабженную подвижным обтекателем, который посредством направляющих перемещается в продольном направлении, чтобы обеспечить открытие/закрытие подвижного обтекателя для доступа во внутреннюю часть хвостового конуса. Изобретение характеризуется тем, что передние концы направляющих скреплены шарнирным соединением с конструкцией самолета, отделяющей хвостовой конус от остальной части фюзеляжа. А задние концы направляющих поддерживаются, по меньшей мере, спереди, во внутренней части подвижного обтекателя, чтобы обеспечить поперечное перемещение направляющих в процессе открытия или закрытия подвижного обтекателя. Таким образом, в процессе открытия/закрытия, направляющие сходятся или расходятся со стороны хвоста самолета.
Предложенная конструкция решает вопрос доступа к внутренним частям устройства самолета для их ремонта и/или замены, однако она недостаточно надежна. Изгиб направляющих при смещении подвижного обтекателя может привести к заклиниванию. При частом оперативном обслуживании самолета перед каждым полетом большой консольный вынос подвижного обтекателя без дополнительного упора может привести к перекосу всей конструкции.
Задачей предложенного изобретения является создание конструкции носовой части фюзеляжа летательного аппарата, которая обеспечивает легкий доступ к внутренней части летательного аппарата для ремонта и/или замены расположенных там приборов и деталей, например, аккумуляторов.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эксплуатационная технологичность, сокращение времени технического обслуживания, например, проведение оперативного обслуживания перед каждым полетом.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что носовая часть фюзеляжа летательного аппарата включает подвижную и неподвижную части, каждая из которых выполнена из шпангоутов с закрепленной на них обшивкой. Согласно изобретению на шпангоутах подвижной части установлены две передние направляющие и две задние направляющие. На шпангоутах неподвижной части закреплены два параллельных рельса, которые взаимодействуют с передними и задними направляющими для перемещения подвижной части относительно неподвижной части. Причем, по меньшей мере, один рельс снабжен упором. Соответствующие сопрягаемые шпангоуты подвижной и неподвижной части снабжены ответными частями запорных узлов для фиксации подвижной части в закрытом положении.
В частном случае расстояние между передними и задними направляющими не превышает расстояния между рельсами. Выполнение конструкции с предложенным соотношением размеров между направляющими и рельсами позволяет гарантировать отсутствие заклинивания, то есть приводит к повышению надежности при эксплуатации.
В частном случае обшивка подвижной части выполнена из стеклопластика, что позволяет облегчить конструкцию и повысить надежность и эксплуатационную технологичность.
В частном случае оба рельса снабжены упорами, что уменьшает возможность перекоса конструкции при крайнем открытом положении подвижной части, то есть повышает надежность и эксплуатационную технологичность.
В частном случае упор или упоры выполнены съемными, что позволяет при необходимости снимать подвижную часть полностью без помер проводить ремонтные и технологические работы, что повышает эксплуатационную технологичность.
В частном случае рельсы выполнены из металла, а передние и задние направляющие выполнены из полиамида со стекловолокном. Это конструкционное решение позволяет решить проблему заклинивания при сдвижке подвижной части, так как полиамид со стекловолокном отличается низким коэффициентом трения и повышенной прочностью, то есть повышается надежность и эксплуатационная технологичность.
В последующем заявляемое изобретение поясняется подробным описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее решение, примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 - изображение носовой части фюзеляжа летательного аппарата в закрытом состоянии, обшивка изображена полупрозрачной;
фиг. 2 - вид сбоку носовой части фюзеляжа летательного аппарата в открытом состоянии, обшивка изображена полупрозрачной;
фиг. 3 - изображение носовой части фюзеляжа летательного аппарата в открытом состоянии в изометрии, обшивка изображена полупрозрачной;
фиг. 4 - изображен узел А;
фиг. 5 - изображен узел Б;
фиг. 6 - изображен узел В;
фиг. 7 - изображен узел Г;
фиг. 8 - изображен узел Д.
Носовая часть фюзеляжа летательного аппарата, изображенная на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, включает неподвижную часть 1 и подвижную часть 2. Подвижная часть 2 состоит, например, из первого второго и третьего шпангоутов 3 с закрепленной на них обшивкой 4. Для облегчения конструкции подвижной части 2 ее обшивку 4 выполняют из стеклопластика. По бокам ко второму шпангоуту 3 прикреплены, например болтовым соединением две передние направляющие 5. По бокам к первому шпангоуту 3 прикреплены, например болтовым соединением две задние направляющие 6. В конкретном случае передние направляющие 5 и задние направляющие 6 имеют прямоугольную форму и выполнены из полиамида со стекловолокном.
Неподвижная часть 1 имеет первый и второй шпангоуты 8. На шпангоутах 8 закреплены левый и правый рельсы 7. В конкретном приведенном примере левый и правый рельсы 7 имеют форму швеллера.
На конце левого и правого рельса 7 установлены упоры 9, которые перекрывают полость швеллера и не дают передним направляющим 5 в их крайнем положении выйти из контакта с рельсами 7, как это изображено на фиг. 4, узел А.
Расстояние между передними направляющими 5 и задними направляющими 6 не превышает расстояния между левым и правым рельсами 7. Такой выбор размеров позволяет избежать перекосов при перемещении подвижной части 2 по рельсам 7. Наиболее предпочтительным является равенство расстояния между передними направляющими 5 и задними направляющими 6 и расстояния между правым и левым рельсами 7.
Первый шпангоут 3 подвижной части 2 и первый шпангоут 8 неподвижной части 1, которые сопрягаются в закрытом состоянии, снабжены замковыми узлами. Замковые узлы имеют две ответные части первая ответная часть установлена на первом шпангоуте 3 подвижной части и представляет собой корпус 10 с отверстием и проточкой для винта (на чертеже не показаны). Вторая ответная часть замкового узла установлена на шпангоуте 8 и представляет собой штырь 11, который при сдвигании подвижной части 2 входит в отверстие корпуса 10. Для закрепления штыря 11 в отверстии корпуса 10 в протоку корпуса 10 вворачивается винт, который упирается в штырь 11 и удерживает его от перемещения.
Также сопрягаемый первый шпангоут 3 подвижной части 2 снабжен направляющим штырем 12 (фиг. 8), а в сопрягаемом с ним первом шпангоуте 8 неподвижной части 1 выполнено направляющее гнездо 13, как это изображено на фиг. 3 узел Г и фиг. 7.
Левая передняя направляющая 5, подробно показана на фиг. 4, узел А, и левая задняя направляющая 6, подробно показана на фиг. 5, узел Б, перемещаются по левому рельсу 7. Правые передние и задние направляющие перемещаются соответственно по правому рельсу 7.
Упоры 9 установлены на конце рельса 7, как это изображено на фиг. 4, узел А, для ограничения сдвига подвижной части 2. Упоры 9 установлены с помощью винтов, которые выкручивают при демонтаже упоров 9. Демонтаж упоров 9 позволяет полностью снять подвижную часть 2 носовой части фюзеляжа летательного аппарата.
Закрытие подвижной части 2 осуществляется с помощью двух замковых узлов: сопрягаемых отверстий корпусов 10 и двух замковых штырей 11 (см. фиг. 6, узел В), а также одного направляющего штыря 12 (см. фиг. 7, узел Г) и направляющего гнезда 13 (см. фиг. 8, узел Д).
В закрытом состоянии первый шпангоут 3 подвижной части 2 и первый шпангоут 8 неподвижной части 1 летательного аппарата сопрягаются. При этом замковые штыри 11 входят в отверстия корпусов 10, а направляющий штырь 12 в направляющее гнездо 13. После соединения штыри 11 фиксируются винтами в отверстиях корпуса 10. Это соединение позволяет прочно зафиксировать подвижную часть 2 с неподвижной частью 1 носовой части фюзеляжа.
Предложенное устройство работает следующим образом. При проведении оперативного обслуживания летательного аппарата, например, для снятия аккумулятора для подзарядки, необходимо открыть замковые узлы, для чего вывинчивают фиксирующие винты и освобождают штыри 11. Затем, сдвигают подвижную часть 2 вперед и штыри 11 выходят из отверстий в корпусах 10, а направляющий штырь 12 выходит из отверстия 13, при этом передняя направляющая 5 и задняя направляющая 6 перемещаются соответственно по правому и левому рельсу 7 до тех пор пока передние направляющие 5 не провзаимодействуют с упорами 9. Так как передние направляющие 5 и задние направляющие 6 выполнены из полиамида со стекловолокном, а рельсы 7 выполнены из металла, то подвижная часть 2 легко перемещается. Выполнение направляющих из полиамида со стекловолокном, а рельс из металла позволяет сопрягать трущиеся детали по скользящей посадке и минимизировать зазор, что позволяет избежать перекоса при перемещении подвижной части 2.
Обшивка 4 подвижной части 2 выполнена из стеклопластика, что позволяет облегчить подвижную часть 2, что также позволяет избежать перекоса при ее перемещении.
Сдвинутая подвижная часть 2 открывает пространство в носовой части фюзеляжа летательного аппарата, в котором располагаются аккумуляторы. Открытого пространства достаточно для съема аккумуляторов.
Для обслуживания, требующего полного доступа к носовой части фюзеляжа 1, то есть снятие подвижной части 2, необходимо демонтировать упоры 9. Демонтаж упоров 9 осуществляют путем выкручивания винтов и снятие упоров 8 с направляющих 7. При этом следует отметить, что, так как обшивка 4 подвижной части 2 выполнена из стеклопластика, то подвижная часть 2 имеет небольшой вес. Это позволяет произвести снятие подвижной части 2 просто и быстро без дополнительных такелажных приспособлений для этого осуществляют перемещение подвижной части 2 по рельсам 7 до тех пор пока задние направляющие 6 не выйдут из взаимодействия с рельсами 7.
Предложенное изобретение можно использовать и при конструировании других летательных аппаратов, например, вертолетов.
Таким образом, предложенное изобретение позволяет повысить эксплуатационную технологичность, значительно сократить время технического обслуживания летательного аппарата, например, проведение оперативного обслуживания перед каждым полетом.