Привод уборки и выпуска шасси летательного аппарата

 

Использование: изобретение может быть использовано для уборки и выпуска шасси при создании новых и модернизации существующих летательных аппаратов. Сущность изобретения: привод содержит командный рычаг, установленный в кабине экипажа летательного аппарата, и механический редуктор, установленный на стойке шасси. Командный рычаг механически связан с входным валом редуктора. В привод дополнительно введена плоская аэродинамическая поверхность, установленная на стойке шасси между осью поворота стойки и колесом шасси с возможностью вращения относительно стойки шасси, причем выходной вал редуктора механически связан с этой аэродинамической поверхностью. 2 ил.

Изобретение относится к области приводов уборки и выпуска шасси летательного аппарата и может быть использовано при создании новых и модернизации существующих летательных аппаратов.

Известен привод уборки и выпуска шасси летательного аппарата, содержащий командный рычаг, установленный в кабине экипажа летательного аппарата, и механический редуктор, установленный на стойке шасси, причем командный рычаг механически связан с выходным валом редуктора (патент Германии N 665839, B 64 C 25/10, 1938).

Недостатком известного привода является применение значительных мускульных усилий и большое время их создания летчиком при выпуске и уборке шасси, что может отвлечь внимание летчика и привести к снижению безопасности полета летательного аппарата на этапах выпуска и уборки шасси. Выпуск и уборка шасси осуществляется мускульным усилием летчика, приложенным к командному рычагу. В полете летательного аппарата возникают инерционные и аэродинамические силы, действующие на стойки и колеса шасси, а также силы трения, препятствующие выпуску и уборке шасси.

Техническим результатом изобретения является снижение мускульных усилий и времени их создания летчиком в процессе выпуска и уборки шасси при сохранении малой массы привода уборки и выпуска шасси.

Указанный технический результат достигается тем, что в привод уборки и выпуска шасси летательного аппарата, содержащий командный рычаг, установленный в кабине экипажа летательного аппарата, и механический редуктор, установленный на стойке шасси, причем командный рычаг механически связан с входным валом редуктора, дополнительно введена плоская аэродинамическая поверхность, установленная на стойке шасси между осью поворота стойки и колесом шасси с возможностью вращения относительно стойки шасси, причем выходной вал редуктора механически связан с этой аэродинамической поверхностью.

На фиг. 1 изображен предлагаемый привод при выпущенном положении стойки шасси; на фиг. 2 предлагаемый привод при убранном положении стойки шасси.

Привод уборки и выпуска шасси (см. фиг.1) содержит командный рычаг 1, установленный в кабине экипажа и закрепленный на ведущем ролике 2, установленном на оси 3 с возможностью вращения относительно корпуса летательного аппарата. Ведущий ролик 2 с помощью троса 4 механически связан с ведомым роликом 5, закрепленным на валу 6, который посредством подшипников 7 установлен внутри оси 8 стойки шасси с возможностью вращения относительно оси 8, которая установлена в корпусе летательного аппарата с возможностью вращения. На валу 6 закреплена коническая шестерня 9, которая находится в зацеплении с конической шестерней 10, закрепленной на валу 11, установленном посредством подшипников 12 внутри стойки 13 шасси с возможностью вращения относительно стойки 13, скрепленной с осью 8. На валу 11 закреплен также поводок 14, который через закрепленный на нем палец 15 соединен с аэродинамической поверхностью 16, установленной на стойке 13 с возможностью вращения относительно нее. На стойке 13 установлено также колесо 17 шасси с возможностью вращения относительно стойки 13. Шестерни 9 и 10 образуют механический редуктор, входным валом которого является вал 6, а выходным валом является вал 11.

Работает привод следующим образом. Положение элементов привода в исходном состоянии при выпущенном положении стойки 13 шасси показано сплошными линиями (см. фиг.1). Для уборки шасси командный рычаг 1 переводится в положение, показанное пунктиром (см. фиг.1). При этом поворачивается ведущий ролик 2. Его поворот через трос 4 передается ведомому ролику 5, валу 6 и шестерне 9. При этом поворачивается также шестерня 10, вал 11 и поводок 14. Через палец 15, который входит в лунку на торце аэродинамической поверхности 16, поворачивается эта аэродинамическая поверхность относительно стойки 13 в положение, показанное пунктиром на фиг.1. При этом аэродинамическая поверхность 16 становится под углом атаки относительно вектора скорости летательного аппарата, вследствие чего на аэродинамической поверхности 16 создается аэродинамическая сила, определяемая выражением где S,C^α_у площадь аэродинамической поверхности 16 и производная по углу атаки коэффициента C_y подьемной силы поверхности 16; ρ плотность воздуха; V скорость летательного аппарата.

Сила Y_г на плече 1 создает момент M_г M_г Y_г·1 (2) относительно оси O_x вращения оси 8 стойки шасси, под действием которого стойка 13 шасси поворачивается в сторону уборки до убранного положения.

Положение элемента привода в исходном положении стойки шасси показано сплошными линиями (см. фиг.2). Для выпуска шасси командный рычаг 1 переводится в положение, показанное пунктиром на фиг.2. При этом поворачивается ведущий ролик 2, ведомый ролик 5, вал 6, шестерня 9, шестерня 10, вал 11 (см. фиг.1), поводок 14 и аэродинамическая поверхность 16, которая в результате поворота займет положение, показанное пунктиром (см. фиг.2). При этом аэродинамическая поверхность 16 окажется в воздушном потоке под углом атаки a_в и на ней создается аэродинамическая сила Y_в которая на плече 1 создает момент M_в M_в Y_в · 1 (4)
относительно оси O_x вращения оси 8 стойки шасси. Под действием этого момента стойка 13 шасси поворачивается в сторону выпуска шасси до выпущенного положения стойки 13.

Для оценки работоспособности привода уборки и выпуска шасси были проведены расчеты при следующих исходных данных: момент инерции стойки 13 с колесом 17 и аэродинамической поверхностью 16 относительно оси O_x вращения оси 8 равен I_x 13 кгм; аэродинамическая поверхность 16 имеет в плане квадратную форму со стороной 0,2 м; C^α_у1,5; ρ1,22 кгм^-3; V=108 кмч^-1=30 мс^-1; l=0,6 м; a_г= α_в= 0,3.
При этих исходных данных на основании (1) и (3) получили
Y_г=Y_в=Y=1,5·4·10^-2·0,3·1,22· ·9·10²·0,5=9,9 H,
и на основании (2) и (4)
M_г=M_в=M=9,9·0,6=5,95 H_м.

Уравнение движения стойки 13 имеет вид

где угловое ускорение вращения стойки 13.

Интегрированием уравнения (5) получаем изменение угла F_ст и угловой скорости поворота стойки 13 с течением времени t:

Пусть для прихода стойки 13 в убранное положение необходим поворот этой стойки на 90^o от выпущенного положения. Тогда для уборки шасси требуется время t_n

и угловая скорость стойки 13 в момент прихода ее в убранное положение составит

Проведенные расчеты показывают, что привод уборки и выпуска шасси при довольно небольших размерах аэродинамической поверхности 16 осуществляет уборку и выпуск шасси за сравнительно короткое время. Выбором соответствующего расстояния между осью вращения аэродинамической поверхности 16 относительно стойки 13 и точкой приложения аэродинамической силы Y, а также выбором длины командного рычага 1 можно обеспечить приемлемое усилие на командном рычаге 1 для его поворота при уборке и выпуске шасси. При этом коэффициент передачи от командного рычага 1 к аэродинамической поверхности 16 можно считать близким к 1 и значение потребного угла F_кр поворота командного рычага 1 будет примерно равно значению F_ап угла поворота аэродинамической поверхности 16. Если, как принималось выше в расчетах, F_ап=0,3, то F_кр=0,3 и при угловой скорости вращения летчиком командного рычага 1, равной 54 град.c (с. 0,785с.^-1), время, которое затратит летчик на выполнение операции уборки или выпуска шасси, составит около 0,4 с. Таким образом, предлагаемый привод позволяет летчику выполнить уборку и выпуск шасси при создании им небольших мускульных усилий в течение непродолжительного времени, чем и достигается цель изобретения.

Формула изобретения

Привод уборки и выпуска шасси летательного аппарата, содержащий командный рычаг, установленный в кабине экипажа летательного аппарата, и механический редуктор, установленный на стойке шасси, причем командный рычаг механически связан с входным валом редуктора, отличающийся тем, что в него дополнительно введена плоская аэродинамическая поверхность, установленная на стойке шасси между осью поворота стойки и колесом шасси с возможностью вращения относительно стойки шасси, причем выходной вал редуктора механически связан с этой аэродинамической поверхностью.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2