УСТРОЙСТВО ОТКЛОНЕНИЯ ЭЛЕРОНА

Полезная модель относится к беспилотному самолетостроению и может быть использована в конструкции крыла для управления элеронами летательного аппарата весом до 200 кг, при скорости полета до 120 м/с.
Известно устройство отклонения элерона, RU 71625 U1, МПК В64С 9/02, публ. 20.03.2008, содержащее закрепленные на крыле привод и качалку, связанную одним плечом с кинематическим механизмом, соединенным с приводом, а другим - с тягой отклонения элерона. Кинематический механизм выполнен в виде каретки, связанной с приводом и размещенной внутри трубчатой направляющей, закрепленной на крыле. Каретка выполнена с возможностью поступательного и вращательного движения внутри трубчатой направляющей и соединена с тягой отклонения элерона системой из трех серег, последовательно соединенных с кареткой, между собой и с качалкой шарнирами, оси которых взаимно перпендикулярны.
К недостаткам известного устройства следует отнести его конструктивную сложность и недостаточную надежность, в результате неизбежного возникновения люфта, возникающего в результате суммирования люфтов обоих шарниров. Это снижает точность отклонения элерона.
Ближайшим прототипом заявляемого устройства является полезная модель «Устройство отклонения элерона», которая защищена и подробно описана в патенте RU 167454 U1, МПК В60С 9/02, публ. 16.12.2016 г. Известное устройство отклонения элерона содержит закрепленные на крыле летательного аппарата привод и механизм отклонения элеронов, связанный с приводом. Сам механизм отклонения элерона выполнен в виде соосно расположенных оси и вала, продольно и жестко установленных в противоположных торцах элерона. Вал механизма соединен с валом привода, а ось установлена с возможностью вращения во втулке, жестко закрепленной в крыле летательного аппарата.
Выполнение механизма отклонения элерона в виде соосно расположенных оси и вала, продольно установленных и жестко закрепленных в противоположных торцах элерона, а так же соединение вала механизма с валом привода и установка оси с возможностью вращения во втулке, жестко закрепленной в крыле, позволяет упростить устройство, повысить точность позиционирования, равномерность отклонения элерона путем исключения перекосов относительно продольной оси, что в целом повышает надежность устройства.
В устройстве, принятом за прототип, при полете летательного аппарата со скоростями до 120 м/сек, возникает деформация элерона 4 (см. графическую часть патента), что неизбежно приведет к нарушению соосности оси 5 и вала 3 (см. там же). Это, в свою очередь, приведет к перекосу оси 5 и втулки 6 и дополнительному сопротивлению в этой паре трения. В конечном итоге, это вызовет ступенчатое вращение элерона.
Задача полезной модели - разработка надежного устройства отклонения элеронов летательного аппарата весом до 200 кг, при скорости полета до 120 м/с.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, достигается за счет повышения жесткости элерона.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом устройстве отклонения элерона летательного аппарата, содержащем закрепленный в фюзеляже привод и связанный с приводом механизм отклонения элерона, последний выполнен в виде оси, на концах которой, с обеих ее сторон установлены подшипники, а в центральной части - втулка, жестко закрепленная на крыле летательного аппарата. Такая трех-опорная конструкция, в которую установлена ось, полностью устраняет перекосы при больших скоростях полета и тем самым обеспечивает надежную работу элерона.
Сравнение заявленного решения с прототипом и другими техническими решениями в данной области техники показывает, что изложенная совокупность признаков и технология сборки не известна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о его соответствии критерию полезной модели «новизна».
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
На фиг. 1 показано устройство отклонения элерона летательного аппарата.
Позициями на чертеже показаны:
1 - привод,
2 - кронштейн крепления привода 1,
3 - выходной вал,
4 - ось,
5 - элерон,
6 и 7 = подшипники,
8 - корпус,
9 - болты (винты),
10 - крыло,
11 - фюзеляж,
12 - дополнительная втулка,
13 - датчик положения дроссельной заслонки,
14 - переходная пластина,
15 - редуктор стеклоподъемника.
Дополнительно на фиг. 1 позицией 16 условно показан электронный прибор - двухпороговый компаратор, который используется только для приведения заявляемой полезной модели в рабочее состояние.
В статическом состоянии устройство отклонения элерона летательного аппарата содержит привод 1, который закреплен посредством кронштейна 2 на фюзеляже летательного аппарата, выходной вал 3, соединенный с осью 4 жестко соединенной (вклеенной) с элероном 5. На концах оси 4 установлены подшипники 6 и 7. Подшипник 7 установлен в корпус 8, который закреплен болтами (винтами) 9 к торцу крыла 10. Подшипник 6 установлен в корпус фюзеляжа 11 летательного аппарата. Между подшипниками 6 и 7 на оси 4 установлена закрепленная к крылу 10 дополнительная втулка 12, в которой свободно вращается ось 4. Привод 1 включает датчик положения дроссельной заслонки 13, который неразъемно закреплен на переходной пластине 14, которая в свою очередь крепится к червячному редуктору стеклоподъемника 15.
Дополнительно на фиг. 1 позицией 16 условно показан электронный прибор собранный на основе двухпорогового компаратора. Прямого отношения к конструкции заявляемой полезной модели он не имеет, и предназначен только для установки ползунка датчика дроссельной заслонки 13 и, соответственно, выходного вала 3 привода 1 в среднее положение. Этим достигается возможность отклонения элерона 5 как в крайне верхнее, так и в крайне нижнее положение после монтажа привода 1 в корпусе фюзеляжа 11 летательного аппарата.
Сборку устройства производят следующим образом. На ось 4 устанавливают втулку 12, далее вклеивают ось 4 в элерон 5. Втулка 12 при этом свободно вращается на оси 4. Подшипник 6 устанавливают в корпус фюзеляжа 11 и проводят монтаж оси 4 в подшипник 6. Втулку 12 жестко крепят на крыло 10. Подшипник 7 устанавливают в корпус 8, напрессовывают на противоположный конец оси 4, а корпус 8 прикручивают болтами или винтами винтами 9 к крылу 10.
Сборку привода 1 проводят в следующей последовательности. Датчик положения дроссельной заслонки 13 заклепывают к переходной пластине 14, и эту подсборку (13. 14) присоединяют к редуктору стеклоподъемника 15, при этом на выходной вал 3 устанавливают бегунок датчика положения дроссельной заслонки 13. Далее привод 1 устанавливают в фюзеляж 11 на кронштейн 2, совмещая при этом выходной вал 3 с осью 4, при этом выходной вал 3 и ось 4 не соединены болтами или винтами 9 до установки бегунка датчика дроссельной заслонки 13 в среднее положение. Для установки вала 3 привода 1 соединенного с датчиком положения дроссельной заслонки 13 подключают к электронному прибору 16 (двухпороговому компаратору), который позволяет установить бегунок датчика положения дроссельной заслонки 13, а значит и выходной вал 3 привода 1 в среднее положение. В этом положение выходной вал 3 соединяют с осью 4 разъемным соединением с помощью болтов или винтов 9.
Работает заявляемое устройство следующим образом.
При поступлении сигнала с привода 1 выходной вал 3 поворачивается на заданный угол, передавая крутящий момент оси 4, жестко соединенной с элероном 5. При этом, элерон 5 за счет поворота оси 4 в подшипниках 6 и 7 равномерно отклоняется на заданный угол в заданном приводом 1 направлении. Жесткая трехопорная установка оси 4 исключает деформацию элерона и его плавную, бесступенчатую работу.
Промышленное применение заявляемой полезной модели не связано с ни с какими конструктивными или технологическими сложностями. Датчик положения дроссельной заслонки 13 и редуктор стеклоподъемника 15 широко применяются в автомобилестроении, все остальные конструктивные элементы, составляющие конструкцию полезной модели легко могут быть освоены без применения сложного оборудования.