КАБИНА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ СО СДВИГАЮЩИМСЯ ФОНАРЕМ

Область техники
Полезная модель относится к авиационной технике и может быть использована в конструкциях летательных аппаратов вертикального взлета и посадки.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение удобного, безопасного входа и выхода пассажиров в кабину летательного аппарата, в том числе при его аварийной посадке.
Предшествующий уровень техники
Конструкция кабины летательного аппарата должна обеспечивать быструю и безопасную посадку и высадку пассажиров, в том числе и в случае возникновения нештатной или аварийной ситуации. Используемые двери или элементы кабины, обеспечивающие доступ внутрь летательного аппарата, должны быть надежны и просты в эксплуатации, не ухудшать обзор, не приводить к значительному увеличению веса летательного аппарата, не создавать помех при аварийном покидании кабины.
Известны конструкции кабины летательного аппарата, в которых дверь сдвигается вдоль боковой поверхности кабины по рельсовым направляющим с дугообразными концами, обращенными в дверной проем. Рельсовые направляющие сложного поперечного сечения имеют дорожки с опорными поверхностями, по которым перемещаются ролики (RU 71959 U1, опубл. 27.03.2008 г.), либо полозки специальной формы (RU 2268842 С1, опубл. 27.01.2006 г.), установленные на кронштейнах, размещенных на двери. Недостатком такой конструкции является ее сложность, что снижает надежность и увеличивает вес устройства. Кроме того, наличие элементов конструкции рамы двери и размещенных на них элементов ограничивают обзор внешнего пространства.
В патенте US D912601 S (опубл. 16.03.2021 г.) представлена конструкция боковых раздвижных дверей самолета. Двери состоят из двух створок, которые при открывании перемещаются в разные стороны вдоль внешней поверхности кабины по направляющим. Недостатком такой конструкции является наличие дополнительных элементов, обеспечивающих перемещение дверей по направляющим, что увеличивает вес конструкции.
В патенте US 10875622 (опубл. 29.12.2020 г.) представлена конструкция двери летательного аппарата, закрепленная на шарнирных опорах, расположенных в дверном проеме корпуса летательного аппарата. Шарнирные опоры позволяют двери открываться наружу, качаясь вперед или назад и/или вверх или вниз. На корпусе летательного аппарата расположен дверной механизм, содержащий дверную защелку, механически, электрически или гидравлически связанную с множеством стопорных штифтов, фиксирующих дверь в закрытом положении. Недостатком такой конструкции является ухудшение внешнего обзора, а также веса устройства, из-за наличия элементов конструкции рамы двери и фиксирующих устройств.
В патенте RU 2622518 С1 (опубл. 16.06.2017 г.) представлена конструкция летательного аппарата со складываемой внутрь дверью. При закрывании дверь сначала перемещается в продольном направлении внутрь кабины и затем поворачивается вокруг горизонтальной оси в вертикальном направлении. Недостатком такой конструкции является необходимость наличия значительного свободного пространства рядом с дверью в кабине летательного аппарата, кроме того, открытие двери внутрь усложняет оперативное покидание летательного аппарата в аварийной ситуации.
Известны конструкции кабины летательного аппарата, в которых фонарь выполнен откидывающимся. Например, в патенте на полезную модель RU 73648 U1 (опубл. 27.05.2008 г.) фонарь состоит из двух частей - неподвижной и открывающейся вправо на трех петлях откидной части фонаря. Недостатком такой конструкции является то, что посадка и выход пилотов осуществляется в кабину сверху.
Наиболее близким к предлагаемому решению является конструкция, представленная в патенте на полезную модель RU 197184 U1 (опубл. 08.04.2020). В данной полезной модели предложена кабина летательного аппарата, содержащая фонарь, который имеет корпус обтекаемой формы с прозрачными выпуклыми боковыми частями. Корпус фонаря имеет в верхней части аварийный люк. Существенным недостатком предлагаемого решения является неудобство входа и выхода пассажиров в кабину летательного аппарата и покидание кабины в случае возникновения нештатной ситуации, например, при аварийной посадке летательного аппарата.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1. Общий вид кабины летательного аппарата вертикального взлета и посадки в закрытом положении.
Фиг. 2. Схематическое изображение кабины летательного аппарата вертикального взлета и посадки в открытом положении.
Фиг. 3. Размещение механизма электропривода перемещения фонаря внутри кабины летательного аппарата.
Фиг. 4. Элементы электропривода перемещения фонаря летательного аппарата.
Раскрытие сущности полезной модели
Технический результат, на достижение которого направленна заявляемая полезная модель, заключается в обеспечении удобного, безопасного входа и выхода пассажиров в кабину летательного аппарата, в том числе при его аварийной посадке.
Указанный технический результат достигается за счет того, что фонарь кабины может сдвигаться вперед и назад на рельсовых направляющих, закрепленных на нижних поверхностях корпуса фонаря, вдоль продольной оси летательного аппарата при открывании и закрывании кабины, соответственно. Рельсовые направляющие перемещаются по двум парам кареток, рассоложенным в углублениях пола кабины летательного аппарата.
Существенным отличием предлагаемого решения от прототипа является то, что фонарь выполнен перемещающимся вперед и назад вдоль оси летательного аппарата, что обеспечивает удобство входа и выхода пассажиров в кабину летательного аппарата, а также оперативное покидание кабины в случае возникновения нештатной ситуации, например, при аварийной посадке летательного аппарата.
Варианты осуществления полезной модели
На Фиг. 1 представлен общий вид кабины летательного аппарата вертикального взлета и посадки в закрытом положении, на Фиг. 2 - схематическое изображение кабины летательного аппарата вертикального взлета и посадки в открытом положении. Кабина состоит из корпуса кабины (201), закрываемого полом (202). На корпусе располагается задняя часть кабины (203) с багажным отделением. В задней части кабины размещены кресла пассажиров (204), в передней - стойка (205) с пультом управления летательным аппаратом (206). В полу кабины летательного аппарата слева и справа выполнены две пары углублений, в которых расположены две пары кареток (207). По кареткам перемещаются рельсовые направляющие (208). Рельсовые направляющие (208) закреплены на нижних поверхностях корпуса фонаря кабины (209) с выпуклыми боковыми частями (210), выполненными из прозрачного материала. Спереди в нижней части корпуса фонаря находится корпус электропривода (211) с размещенным внутри него механизмом электропривода, обеспечивающим перемещение фонаря кабины по рельсовым направляющим (208) вдоль продольной оси летательного аппарата при открывании и закрывании кабины. Корпус механизма электропривода (211) жестко связан с корпусом фонаря кабины (209). В рассматриваемом варианте полезной модели корпус фонаря кабины (209) и корпус электропривода (211) выполнены из композитных материалов и соединены друг с другом с помощью клеевого соединения.
На Фиг. 3 представлено размещение механизма электропривода перемещения фонаря внутри кабины летательного аппарата, а на Фиг. 4 - механизм электропривода перемещения фонаря летательного аппарата в сборе. Механизм включает в себя два уголка (401), на которых закрепляются все элементы электропривода, и которые, в свою очередь, крепятся к корпусу электропривода (211). На уголках (401) закреплены кронштейны опор (406), с расположенными на них опорами с подшипниками (405), кронштейн электродвигателя (403) с электродвигателем привода (404), дополнительная перемычка (407), кронштейн драйвера (410) управления электродвигателем, усилители (412) для обеспечения жесткости конструкции. В состав механизма входит упор (402), который крепится к полу кабины (202), ходовой винт шарико-винтовой передачи (ШВП) (409), гайка ШВП (413) и прикрепленная к ней при помощи винтов (415) и гаек (413) тяга (408). Электродвигатель (404) соединяется с винтом (409) с помощью соединительной муфты (411). Тяга (408) соединяется с упором (402) с помощью пальца (417). На упоре (402) закреплен кронштейн троса (419). Палец (417) фиксируется в отверстиях упора (402) и тяги (408) с помощью скобы (418), входящей в проточку на одном конце пальца (417), и гаек (416). Вывод из зацепления скобы (418) с пальцем (417) осуществляется с помощью троса (420), соединенного с рычагом аварийного отключения электропривода (на схеме не показан).
Механизм электропривода перемещения фонаря кабины летательного аппарата работает следующим образом. В штатном режиме крутящий момент от электродвигателя (404) через соединительную муфту (411) передается на ходовой винт ШВП (409), который вращается в опорах с подшипниками (405). Вращательное движение от ходового винта (409) преобразуется в поступательное движение гайки ШВП (413) и соединенной с ней тяги (408), которая с помощью пальца (417) соединена с упором (402). Поскольку упор (402) неподвижно закреплен на полу кабины (202), то в движение приходит весь механизм электропривода и соединенный с ним корпус электропривода (211), а, следовательно, и весь фонарь кабины. В случае возникновения нештатной или аварийной ситуации, когда необходимо открыть кабину, не прибегая к помощи электропривода, пассажир летательного аппарата может отключить электропривод. Для этого необходимо потянуть за рычаг аварийного отключения электропривода и с помощью троса (420) вывести скобу (418) из зацепления с пальцем (417). При этом тяга (408) будет отсоединена от упора (402), закрепленного на полу кабины летательного аппарата (202), и фонарь кабины сможет свободно перемещаться на направляющих (208).