Стартовое устройство для взлета летательного аппарата с укороченным разбегом

 

Изобретение относится к авиации и касается создания стартовых устройств для летательных аппаратов с укороченным разбегом, взлетающих с наземных аэродромов и с палуб плавсредств типа авианосцев. Стартовое устройство имеет откидные упоры, систему шарнирно соединенных между собой рычагов и тяг, а также стопорный механизм с приводом управления. Стопорный механизм выполнен в виде двуплечих рычагов, нижние концы которых шарнирно соединены с последовательно расположенными и шарнирно связанными друг с другом кулисами, и кронштейна, установленного на опорной поверхности приямка и шарнирно соединенного с последней кулисой. Привод управления стопорного механизма выполнен в виде расположенного параллельно осям кулис вала с жестко установленными на концах кулачками, упирающимися в шарниры кулис, пневмоцилиндра с подпружиненным штоком и водила, установленного посредине вала и шарнирно соединенного со штоком пневмоцилиндра. Продольные оси кулис в исходном положении размещены относительно друг друга под углом α, величина которого определена следующей зависимостью: 180°>α>175°. Техническим результатом реализации изобретения является упрощение конструкции, повышение быстродействия и надежности работы посредством уменьшения управляющих усилий. 3 ил.

Изобретение относится к авиации, а более конкретно - к наземным стартовым устройствам, предназначенным для летательных аппаратов с укороченным разбегом и может быть использовано на аэродромах и специальных морских судах типа авианосцев.

Известно устройство для летательных аппаратов (л.а.) с укороченным стартом, включающее силовой привод и тянущий элемент, связанный с л.а. (см. журнал "Авиация и космонавтика", №1, 1968 г., стр.89-92).

Недостатком известного устройства является сложность, громоздкость и высокая стоимость конструкции, а также неудобство ее в эксплуатации.

Известно также устройство, содержащее упоры, установленные на одном валу, механизм стопорения с зубом и буфером, педальное устройство с компенсатором и демпфером, разобщающий механизм, электрогидротолкатели для управления положением упоров и систему рычагов и тяг, кинематически связанных между собой (см. проект №1143.4-037.00-019 предприятия).

Недостатком такого устройства является сложность и ненадежность его конструкции, а также напряженность ее узлов из-за нерационального распределения действующих на элементы конструкции сил, возникающих при развитии силы тяги.

Целью изобретения является устранение недостатков известных конструкций, а именно - обеспечение надежности эксплуатации устройства, за счет уменьшения усилий, преодолеваемых при управлении устройством, а также упрощение его конструкции и повышение ее быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что стартовое устройство содержит откидные упоры, систему шарнирно соединенных между собой рычагов и тяг, стопорный механизм и привод управления стопорным механизмом. Стопорный механизм выполнен в виде откидных упоров, установленных на осях и представляющих собой двуплечие рычаги, шарнирно соединенные с последовательно расположенными кулисами, каждая из которых нижним концом шарнирно соединена с кронштейном. При этом продольные оси кулис в исходном положении расположены под углом α, величина которого определяется следующей зависимостью: 180°>α>175°. При этом привод управления выполнен в виде установленного параллельно упомянутым осям вала, на концах которого размещены кулачки, упирающиеся в шарниры, соединяющие кулисы, а посредине вала жестко установлено водило, шарнирно соединенное с подпружиненным штоком пневмоцилиндра.

Заявляемое решение отличается от прототипа и сооветствует критерию "новизна" благодаря тому, что стопорный механизм выполнен в виде откидных упоров, установленных на осях и представляющих собой двуплечие рычаги, шарнирно соединенные с последовательно расположенными кулисами, каждая из которых нижним концом шарнирно соединена с кронштейном. При этом продольные оси кулис в исходном положении расположены под углом α, величина которого определяется следующей зависимостью: 180°>α>175°.

При этом привод управления выполнен в виде установленного параллельно упомянутым осям вала, на концах которого размещены кулачки, упирающиеся в шарниры, соединяющие кулисы, а посредине вала жестко установлено водило, шарнирно соединенное c подпружиненным штоком пневмоцилиндра.

Признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, а именно - наличие двуплечих рычагов, кулисы, кулачков, водила, имеются в различных известных технических решениях (см., например, "Политехнический словарь", изд. "Советская энциклопедия", Москва, 1976 г., ст.433, 245).

Остальные отличительные признаки заявитель не обнаружил в известных ему решениях.

Необходимо заметить, что благодаря наличию указанных известных признаков в сочетании c признаками, не известными заявителю, у заявляемого решения появилось свойство, не совпадающее со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях и не равное сумме этих свойств, а именно - уменьшение усилий, преодолеваемых при управлении устройством.

Таким образом, новая совокупность признаков обладает существенными отличиями, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

При использовании заявляемого решения благодаря наличию нового свойства достигается положительный эффект - обеспечение надежности эксплуатации устройства, упрощение его конструкции и повышение ее быстродействия.

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами, где:

на фиг.1 показан вид сверху на устройство;

на фиг.2 изображен разрез А-А, фиг.1;

на фиг.3 представлен разрез Б-Б, фиг.2.

Стартовое устройство для взлета летательного аппарата с укороченным разбегом состоит из стопорного механизма 1, выполненного в виде установленных на осях 2 упоров, представляющих собой двуплечие рычаги 3.

Каждый рычаг 3 нижним концом посредством шарнира 4 соединен с последовательно расположенными кулисами 5 и 6, которые при помощи шарниров 7 соединены друг с другом. Кулиса 6 посредством шарнира 8 соединена с кронштейном 9, который установлен на опорной поверхности 10 приямка 11. Продольные оси кулис 5, 6 в исходном положении расположены под углом α друг к другу. Величина угла α определяется следующей зависимостью: 180°>α>175°.

Кроме того, устройство содержит привод управления 12, который выполнен в виде вала 13, установленного в подшипниках 14 параллельно упомянутым осям 2. На концах вала 13 жестко установлены кулачки 15, упирающиеся в шарниры 7. При этом посредине вала 13 жестко установлено водило 16, при помощи шарнира 17, соединенное с подпружиненным штоком пневмоцилиндра 18. Для осуществления возврата устройства в исходное положение предусмотрены пружины 19. Для исключения ударных нагрузок при возвратном ходе упоров 3 в исходное положение предусмотрен амортизатор 20.

Обоснование параметров

Как указывалось выше 180°>α>175°,

Если α=180°, то будет иметь место неустойчивое равновесие кулис относительно друг друга.

Если α=175°, то это приводит к значительному нерациональному увеличению усилия в шарнире 7, которое преодолевается при управлении устройством при старте.

Например, при тяге (Т=16 т) и угле α=179° усилие управления в шарнире 7 составляет 160 кг.

Такое расположение осей шарниров 7 образует замок, исключающий самопроизвольное срабатывание устройства.

Стартовое устройство для взлета л.а. работает следующим образом.

В исходном положении упоры 3 расположены вертикально, а шарниры 7, соединяющие кулисы 5 и 6, упираются в кулачки 15 и удерживаются в этом положении пружинами 19. Л.а. при работающих силовых установках подруливает к стартовому устройству и упирается колесами 21 основных стоек в упоры 3. Далее л.а., развивая максимальную тягу силовыми установками, передает усилие от тяги на упоры 3. Данное усилие, раскладываясь на составляющие, дополнительно прижимает шарнир 7 к поверхности кулачка 15. Перед началом старта в пневмоцилиндр 18 подают сжатый воздух. Подпружиненный шток цилиндра 18 перемещается и воздействует на водило 16, которое поворачивает вал 13 с кулачками 15 на некоторый угол β. При этом кулачки 15 передают усилие на шарниры 7 и, перемещая их, изменяют тем самым (увеличивают) угол α до величины, превышающей 180°. Вследствие этого составляющая силы тяги л.а., действующая на кулачок 15, меняет свое направление на противоположное. При этом происходит срабатывание устройства. Кулисы 5 и 6 отклоняются в противоположную от кулачков 15 сторону, пружины 19 растягиваются, и упоры 3 по мере перемещения колес 21 л.а. занимают горизонтальное положение, снимая препятствие для осуществления разбега л.а. с максимальной тягой. После старта л.а. пружины 19 плавно возвращают устройство в исходное положение.

Плавность хода обеспечивается за счет гидроамортизаторов 20. Теперь устройство готово к старту следующего самолета.

Настоящее изобретение создает технические и производные от них общественно-полезные преимущества.

а) В сравнении с прототипом - устройством по проекту №1143, 4-037.00-019 предприятия - заявляемое изобретение обладает техническими преимуществами, заключающимися в уменьшении усилий, преодолеваемых при управлении устройством.

б) Общественно-полезное преимущество изобретения заключается в обеспечении надежности эксплуатации устройства, в упрощении его конструкции и повышении ее быстродействия.

в) Ориентировочная потребность народного хозяйства в объектах с использованием заявляемого изобретения не может быть указана.

г) Ожидаемый годовой экономический эффект от максимального объема использования изобретения не может быть подсчитан.

Формула изобретения

Стартовое устройство для взлета летательного аппарата с укороченным разбегом, содержащее откидные упоры, систему шарнирно соединенных между собой рычагов и тяг, и стопорный механизм с приводом управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения быстродействия и надежности работы путем уменьшения управляющих усилий, его стопорный механизм выполнен в виде двуплечих рычагов, нижние концы которых шарнирно соединены с последовательно расположенными и шарнирно связанными друг с другом кулисами и кронштейна, установленного на опорной поверхности приямка и шарнирно соединенного с последней кулисой, а привод управления стопорного механизма выполнен в виде расположенного параллельно осям кулис вала с жестко установленными на концах кулачками, упирающимися в шарниры кулис, пневмоцилиндра с подпружиненным штоком и водила, установленного посредине вала и шарнирно соединенного со штоком пневмоцилиндра, при этом продольные оси кулис в исходном положении расположены относительно друг друга под углом α, величина которого определена следующей зависимостью 180°>α>175°.

РИСУНКИ