ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ
ELECTRIC CONNECTOR

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к электрическому соединению для установления электрической связи между неподвижной конструкцией воздушного судна и подвижным компонентом, механически соединенным с неподвижной конструкцией.
Уровень техники
Обычно воздушное судно включает в себя один или более компонентов, которые являются подвижными по отношению к основной конструкции воздушного судна. Например, на обычном воздушном судне в конструкцию крыла входит некоторое число подвижных компонентов, которые обычно носят название предкрылки и располагаются вдоль передней кромки конструкции обоих крыльев, причем каждый предкрылок перемещается между сложенным или убранным положением и выдвинутым или выпущенным положением, когда предкрылок совершает вращательное движение и линейно выдвигается вперед относительно передней кромки конструкции крыла. Для того чтобы вызвать требуемое перемещение подвижного компонента между сложенным и выпущенным положениями, обычно используют один или более механических силовых приводов.
Кроме того, для подвижных компонентов довольно распространенной практикой является наличие одного или более электрических устройств, смонтированных на подвижном компоненте или внутри него, таких как нагревательные элементы для противообледенительной защиты, или один или более электрических датчиков. Для работы этих электрических устройств требуется, чтобы между подвижным компонентом и остальной частью конструкции воздушного судна поддерживалось электрическое соединение при нахождении подвижного компонента как в сложенном, так и в выпущенном положении. Один из способов решить эту задачу заключается в том, чтобы обеспечить электрическое соединение между подвижным компонентом и неподвижной конструкцией воздушного судна при помощи электрического кабеля такой длины, которой было бы достаточно, чтобы дотянуться до подвижного компонента, когда он находится в выпущенном или выдвинутом положении. Однако, обеспечивая электрический кабель такой длины, которой достаточно, чтобы установить контакт с электрическим устройством, когда подвижный компонент находится в выпущенном положении, неизбежно приходится сталкиваться с наличием лишнего кабеля при нахождении подвижного компонента в сложенном положении. Хотя при нахождении подвижного компонента в сложенном положении размеры электрического кабеля можно ограничить, придав ему форму петель, состоящих из отдельных частей, тем не менее, размещение лишнего кабеля в сложенном состоянии является проблематичным. Это проблематично с той точки зрения, что необходимо предусмотреть пространство достаточного объема или в подвижном компоненте, или в соответствующей неподвижной конструкции воздушного судна для размещения петель кабеля, когда подвижный компонент находится в сложенном положении, и проблематично также с той точки зрения, что сложенные петли электрического кабеля могут в определенных обстоятельствах перемещаться с места на место, когда воздушное судно находится в движении, и касаться других систем или конструкций, что может привести к износу и повреждению как других систем или конструкций, так и самого электрического кабеля. Дальнейший недостаток этой конструкции заключается в том, что трудно обеспечить защиту электрического кабеля, когда подвижный компонент находится в выпущенном или выдвинутом положении, и электрический кабель подвержен воздействию воздушного потока и любых посторонних веществ в воздушном потоке, таких как мелкие твердые частицы, вода, лед или снег.
Раскрытие изобретения
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предусматривается электрический соединитель для обеспечения электрической связи между неподвижной конструкцией воздушного судна и подвижным компонентом, механически соединенным с неподвижной конструкцией. Электрический соединитель выполнен с возможностью механического присоединения своим первым концом к неподвижной конструкции и с возможностью механического присоединения своим вторым концом к подвижному компоненту. Электрический соединитель содержит первый телескопический элемент, по меньшей мере часть которого выполнена электропроводящей, и который обеспечивает первый путь тока между неподвижной конструкцией и подвижным компонентом. Первый телескопический элемент выполнен полым, при этом электрический соединитель дополнительно содержит второй телескопический элемент, расположенный внутри первого телескопического элемента. По меньшей мере часть второго телескопического элемента выполнена электропроводящей и обеспечивает второй путь тока между неподвижной конструкцией и подвижным компонентом.
Кроме того, второй телескопический элемент может опираться на одну или несколько распорных втулок, которые выполнены неэлектропроводящими и обеспечивают фиксированное пространственное положение второго телескопического элемента относительно первого телескопического элемента.
Дополнительно или в качестве альтернативы, каждый телескопический элемент может быть изготовлен из металлического материала. В качестве альтернативы, электропроводящая часть каждого телескопического элемента содержит проводящую полосу. Более того, каждый телескопический элемент может содержать несколько проводящих полос, электрически изолированных друг от друга.
Дополнительно или в качестве альтернативы, каждый телескопический элемент может содержать непроводящий материал, на котором размещена одна или несколько проводящих полос.
Краткое описание чертежей
Далее в тексте будет представлено подробное объяснение изобретения со ссылкой на примерный вариант осуществления, проиллюстрированный на чертежах.
Фиг.1 схематически показывает электрическую соединительную систему согласно известному уровню техники.
Фиг.2 схематически показывает электрический соединитель согласно варианту осуществления настоящего изобретения во взаимодействии с подвижным компонентом воздушного судна, находящимся как в сложенном, так и в выпущенном положении.
Фиг.3 схематически показывает электрический соединитель по фиг.2 в более подробном виде.
Осуществление изобретения
На фиг.1 схематически показан электрический соединитель для обеспечения электрической связи между относительно подвижными деталями конструкции воздушного судна согласно известному уровню техники. В показанной на фиг.1 конструкции из известного уровня техники предусмотрен телескопический элемент 1, который может выдвигаться из закрытого или сложенного положения, обозначенного прерывистыми линиями. Выдвинутое положение телескопического элемента показано сплошными линиями. В показанном на фиг.1 конкретном примере телескопический элемент 1 включает в себя три отдельные трубки 3а, 3b и 3с, причем трубка 3с входит со скольжением в трубку 3b, а та, в свою очередь, входит со скольжением в трубку 3а. Один конец электрического кабеля 5 присоединен к удаленному концу 7 выдвижного элемента 1, который в процессе эксплуатации присоединен к одному или более электрическим устройствам, размещенным внутри подвижного компонента конструкции воздушного судна. Противоположный конец электрического кабеля 5 присоединен к основному электрическому соединителю 9, который электрически связан с основными электрическими системами внутри неподвижной конструкции воздушного судна. Предусмотрен корпус 11, в котором, при нахождении телескопического элемента в убранном положении, сложен кабель 5, как показано прерывистой линией. Однако, несмотря на то, что кабель 5 заключен внутри корпуса 11 и телескопического элемента 3, благодаря чему обеспечивается некоторая защита электрического кабеля 5 от воздушного потока, такое решение из известного уровня техники по-прежнему обладает описанными выше недостатками, так как требует определенного пространства для размещения корпуса 11 с кабелем и не устраняет проблему, связанную с возможностью повреждения кабеля 5 из-за многократного соприкосновения с внутренними стенками корпуса 11, когда воздушное судно находится в движении.
На фиг.2 схематически показан электрический соединитель согласно варианту осуществления настоящего изобретения как в выпущенном, так и в сложенном положении. Предусмотрена неподвижная часть 13 конструкции воздушного судна, такая как основная конструкция крыла, к которой присоединен первый конец телескопического соединителя 15. В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг.2, телескопический соединитель 15 присоединен с возможностью вращения к неподвижной конструкции 13 крыла в точке поворота А. Телескопический соединитель 15 включает в себя некоторое количество наружных трубок, число которых равно трем в конкретном варианте осуществления, показанном на фиг.2. Все наружные трубки 17 входят одна в другую со скольжением, причем самая большая наружная трубка предпочтительно присоединена к неподвижной конструкции 13 воздушного судна. Противоположный конец телескопического соединителя 15 присоединен к подвижному компоненту 19 крыла воздушного судна, например к предкрылку или закрылку. На фиг.2 подвижный компонент в выдвинутом положении показан сплошными линиями, а в убранном положении, где он обозначен цифрой 19', показан прерывистыми линиями. Подвижный компонент 19 перемещается между убранным и выпущенным положением при помощи механических силовых приводов, которые не показаны. В конкретном показанном примере конец телескопического соединителя присоединен к подвижному компоненту 19 при помощи поворотного соединения В. Телескопический соединитель 15 обеспечивает передачу электроэнергии или сигналов связи между неподвижной конструкцией 13 и подвижным компонентом 19, что более наглядно объясняется со ссылкой на фиг.3.
На фиг.3 телескопический соединитель 15 по фиг.2 показан в более подробном виде, в разрезе. В показанном конкретном варианте осуществления соединитель 15 включает в себя три наружных телескопических элемента 17а, 17b и 17с. В предпочтительном варианте осуществления эти элементы представляют собой цилиндрические трубки, скомпонованные так, что они входят одна в другую со скольжением, то есть таким образом, что телескопический элемент 17с самого маленького диаметра входит со скольжением в телескопический элемент 17b, который, в свою очередь, входит со скольжением в телескопический элемент 17а. Очевидно, что в случае необходимости можно предусмотреть большее или меньшее количество телескопических элементов другой геометрической формы, в отличие от цилиндрических трубок. Каждый наружный телескопический элемент 17 предпочтительно содержит электропроводящий материал, такой, например, как металл с малым электрическим сопротивлением. Первый наружный телескопический элемент 17а на первом конце телескопического соединителя 15 электрически соединен с первым электрическим путем 21. Последний наружный телескопический элемент 17с на противоположном конце телескопического соединителя 15 соединен с электрическим устройством 22, которое может представлять собой электрический нагревательный элемент для противообледенительной защиты или одну или несколько единиц электронного оборудования. Таким образом, благодаря электрической проводимости наружных телескопических элементов 17 показанный вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает первый электрический путь между неподвижной частью конструкции воздушного судна и подвижным компонентом 19. Наружные телескопические элементы 17 являются полыми и заключают в себе несколько внутренних телескопических элементов 23а, 23b и 23с. Так же, как и наружные телескопические элементы 17, внутренние телескопические элементы 23 предпочтительно представляют собой цилиндрические трубки, которые входят одна в другую со скольжением и обладают электропроводностью. В показанном на фиг.3 конкретном варианте осуществления предусмотрены три внутренних телескопических элемента, хотя очевидно, что в случае необходимости это число можно изменить. Внутренние телескопические элементы 23 проходят от конца наружного телескопического элемента 17а, которым телескопический соединитель 15 присоединен к неподвижному конструктивному элементу 13 воздушного судна, до конца последнего наружного телескопического элемента 17с, противоположного концу последнего наружного телескопического элемента, к которому присоединен подвижный компонент 19 воздушного судна. Другими словами, внутренние телескопические элементы не проходят через последний наружный телескопический элемент 17с. В неподвижной конструкции 13 воздушного судна предусмотрено второе электрическое соединение 25 с первым внутренним телескопическим элементом 23а. Соответствующее соединение выполнено между электрическим устройством 22, установленным в подвижном элементе 19, и последним внутренним телескопическим элементом 23с при помощи электрического соединителя 27 фиксированной длины, который проходит внутри последнего наружного телескопического элемента 17с. В наружных телескопических элементах 17 может быть предусмотрена одна или более изолирующих опор 29, через которые проходят внутренние телескопические элементы 23, благодаря чему внутренние телескопические элементы 23 получают опору, и обеспечивается электрическая изоляция между внутренними телескопическими элементами 23 и наружными телескопическими элементами 17. Например, изолирующие опоры 29 могут включать в себя круглые диски из изолирующего материала, в центре которых выполнены отверстия соответствующего размера, через которые свободно проходят внутренние телескопические элементы 23.
Для поддержания электрического контакта между отдельными наружными телескопическими элементами, а также между отдельными внутренними телескопическими элементами могут быть предусмотрены проводящие кольца, которые вставляются со скольжением между стенками непосредственно примыкающих телескопических элементов, причем каждое кольцо выполнено из электропроводящего материала с упругими свойствами и размещено так, чтобы быть механически сжатым между двумя телескопическими элементами. Используя такие упругие кольца, которые расположены между непосредственно примыкающими телескопическими элементами таким образом, что кольца механически входят в контакт с непосредственно примыкающими друг к другу телескопическими элементами, когда эти элементы перемещаются со скольжением относительно друг друга, удается поддерживать хороший электрический контакт между непосредственно примыкающими телескопическими элементами. По меньшей мере между отдельными наружными телескопическими элементами 17 могут быть предусмотрены дополнительные уплотнения обычного типа, чтобы предотвратить проникновение посторонних веществ, таких как влага или мелкие твердые частицы.
Поскольку наружные телескопические элементы 17 сами по себе обеспечивают первый электрический путь, а внутренние телескопические элементы 23 сами по себе обеспечивают второй, обратный, электрический путь, отпадает необходимость использования электрических кабелей, состоящих из отдельных частей, и поэтому телескопический соединитель согласно настоящему изобретению не имеет упомянутых выше недостатков, которые свойственны системам, в которых используются электрические кабели, состоящие из отдельных частей.
Несмотря на то, что в предпочтительных вариантах осуществления все наружные и внутренние телескопические элементы являются электропроводящими, то есть телескопические элементы изготовлены из электропроводящего материала, следует учитывать, что в других вариантах осуществления в рамках настоящего изобретения основная часть каждого телескопического элемента может быть изготовлена из неэлектропроводящего материала, а на каждом телескопическом элементе могут быть выполнены дискретные токопроводящие дорожки или полосы, расположенные так, чтобы они могли скользить поверх друг друга при перемещении телескопических элементов. Наличие выполненных таким образом дискретных электрических путей на непроводящей основной части позволяет также создать несколько соединений на одном телескопическом соединителе, благодаря чему в подвижном компоненте можно разместить несколько электрических устройств и присоединить их к неподвижной конструкции при помощи одного телескопического соединителя, тем самым достигая экономии веса и пространства. Или может быть установлена многоканальная связь для передачи, например, 8-битных цифровых сигналов между неподвижной конструкцией воздушного судна и устройством с микропроцессорным управлением, смонтированным в подвижном компоненте. Более того, в дальнейших вариантах осуществления настоящего изобретения можно предусмотреть только один комплект телескопических элементов, которые могут обеспечить один или более электрических путей.