Устройство для ножного управления летательным аппаратом

 

Изобретение относится к авиационной технике и в частности предназначено для путевого управления и управления торможением летательного аппарата. Устройство обеспечивает независимость функций путевого управления, регулировки под рост летчика и управления торможением при совмещении этих функций рычагов. Совмещение функций приводит к упрощению конструкции, уменьшению массы и увеличению надежности по сравнению с известными устройствами. Устройство для ножного управления летательным аппаратом содержит установленное в кабине летательного аппарата основание, на котором шарнирно закреплен рычажный механизм, включающий в себя рычаги путевого управления с шарнирно закрепленными на них подножками, тормозные педали, шарнирно закрепленные на подножках, тяги и качалки торможения. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике, в частности, к устройствам путевого управления летательными аппаратами.

Известны системы путевого управления летательными аппаратами (л. а. ) с помощью устройств ножного управления, зачастую именуемые постами управления. Управление л. а. осуществляется путем перемещения педалей постов ногами летчика. Педали представляют собой подвижные подножки для летчика. На посты управления, кроме того, возлагаются функции обеспечения возможности совместного и раздельного торможения колесами основных опор шасси при пробеге и рулении по аэродрому. Посты обеспечивают удобство эксплуатации путем регулировки их подножек под рост летчика. Устройства постов представляют собой механизмы различных конструктивных схем: рычажно-параллелограммных качающихся и скользящих педалей. В технической литературе посты ножного управления также называют педалями ножного управления или педалями.

Известные конструкции постов (см. М. Н. Шульженко "Конструкция самолетов", М. : Машиностроение, 1971 г. , с. 243-245; И. В. Руденко и др. "Самолет АН-2" М. : Транспорт 1974 г. , с. 143-144) относятся к рычажно-параллелограммным механизмам, которые состоят из основания поста, рычагов, тяг, качалок и подножек, обеспечивающих путевое управление л. а. , регулировку подножек поста под рост летчика при их взаимной независимости и плоскопараллельном перемещении подножек.

При путевом управлении л. а. левая или правая подножка перемещается нажатием соответствующей ноги летчика. Левая и правая подножки при этом отклоняются в противоположных направлениях. Регулировка под рост летчика осуществляется совместным перемещением обеих подножек в одном направлении (от летчика или на летчика). Для обеспечения торможения при пробеге и рулении на штурвале или ручке устанавливается рычаг управления торможением колес. При нажатом рычаге и перемещении подножек в крайние положения происходит растормаживание соответствующего колеса л. а.

Недостатком рассмотренных выше конструкций является то, что для обеспечения торможения колес основных опор вводится дополнительный рычаг. При необходимости торможение колесами левой или правой опоры шасси необходимо работать дополнительными рычагом и перемещать соответствующую подножку поста. Рассмотренные конструкции и им подобные предназначены для осуществления торможения колесами от пневмосистем. Эти системы сложны и ограничены в применении.

Известна также конструкция поста (см. Пассажирский самолет АН-14, Техническое описание, издание второе, 1964 г. , с-114, фиг. 124), конструктивно подобного вышерассмотренному посту и имеющего отличие в части обеспечения торможением. В этом посте на подножках установлены тормозные педали и тормозные редукционные клапаны воздушной системы. Посредством гибких шлангов к клапанам подведено давление воздуха системы торможения колес основных опор шасси. Носками ног летчик поочередно или совместно нажимает на соответствующие тормозные педали, с которых воздействие передается на тормозные клапаны, а от клапанов сжатый воздух подается к тормозам колес. Недостатком данной конструкции является то, что клапаны имеют значительные габариты и их сложно компоновать на подвижных подножках, затруднен подвод воздуха. Гибкие шланги при путевом управлении самолетом подвергаются изгибам и смещению, что делает малым их ресурс. Эти же шланги, в силу своей определенной жесткости, дополнительно увеличивают силу сопротивления перемещению педалей, что отрицательно сказывается на характеристиках управляемости.

Известна также конструкция поста, взятого за прототип (см. Руководство по технической эксплуатации самолета Ан-28: РЭ 28, раздел 27.20.1. Пульт ножного управления), относящегося к рычажно-параллелограммному механизму и подобного вышеизложенным, в части конструктивных и схемных решений поста для путевого управления самолетом. Для обеспечения торможения колес на имеющийся рычажно-параллелограммный механизм устанавливается дополнительный подобный механизм, состоящий из тяг, качалок, рычагов, тормозных педалей, представляющих собой поворотные подножки, обеспечивающие и путевое управление, и управление торможением.

Дополнительный рычажно-параллелограммный механизм обеспечивает независимость управления торможением колес основных опор (раздельно или вместе) от перемещения подножек при путевом управлении самолета и регулировке поста под рост летчика, а также плоскопараллельное перемещение тормозных педалей при путевом управлении. Торможение колесами правой и левой опор шасси (раздельное или совместное) осуществляется нажатием носками ступней ног на соответствующую тормозную педаль. Передача управляющего воздействия на торможение к тормозным клапанам, установленным на основании, обеспечивается посредством дополнительного параллелограммного механизма.

Недостатком рассмотренной конструкции (схемы) является то, что дополнительный механизм значительно усложняет конструкцию, т. к. увеличивается количество звеньев и шарниров. Увеличивается также нагрузка на механизм. Следствием этого являются увеличение массы и уменьшение надежности поста.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в упрощении конструкции, увеличении надежности и уменьшении массы поста за счет совмещения в одном рычажно-параллелограммном механизме функций механизма для путевого управления с регулировкой поста под рост летчика и механизма для обеспечения торможения.

Это достигается тем, что в устройстве для ножного управления летательным аппаратом, содержащем установленное в кабине л. а. основание, на котором шарнирно закреплен рычажно-параллелограммный механизм, включающий в себя рычаги путевого управления с шарнирно закрепленными на них подножками, тормозные педали, шарнирно закрепленные на подножках, тяги и качалки торможения, при этом тормозные педали устройства выполнены в виде двуплечих рычагов, снабженных с одной стороны гашетками, а с другой - сферическими шарнирами, посредством которых они соединены с тягами рычажного механизма путевого управления, выполненными в виде рычагов, шарнирно соединенных с тормозными качалками, которые в свою очередь шарнирно установленными на основании и передающими сигнал к датчику торможения, а подножки шарнирно установлены на рычагах путевого управления, смонтированных, в свою очередь, на валу, оснащенном качалкой путевого управления и установленном на подшипниках в основании.

Совмещение функций и развязка (независимость) по управляющим (входным и выходным) воздействиям при путевом управлении и торможении обеспечивается тем, что при путевом управлении и регулировке поста под рост летчика все звенья рычажно-параллелограммного механизма перемещаются в плоскости механизма, а при торможении колес тормозные гашетки, рычаги со сферическими шарнирами и тормозные рычаги отклоняются из плоскости, в которой они перемещались при путевом управлении и регулировки под рост летчика.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображена кинематическая схема поста в аксонометрической проекции, где стрелками показаны направления перемещения подвижных элементов при путевом управлении, управлении торможением и регулировке под рост летчика; на фиг. 2 - конструктивная схема поста при виде сверху (вид А); здесь показаны параллелограммы механизмов левой и правой подножек (осевыми линиями), а также крайние положения шарниров рычагов и подножек при путевом управлении и регулировке поста под рост летчика; на фиг. 3 показана относительно размеров рычагов величина δ - искажение параллелограммного механизма при управлении торможением; здесь точка Г - исходное положение шарнира, а Г' - при полностью отклоненной гашетке управления торможением.

Устройство ножного управления летательным аппаратом представляет собой рычажно-параллелограммный механизм, образующий параллелограммы БВГД (см. фиг. 1) левой и правой подножек, смонтированный на основании 1, которое установлено на полу в кабине летчика, и включающий в себя элементы 2 - 13. Подножки 2 установлены на рычагах 3, которые в свою очередь монтируются на валу 4 и соединяются между собой регулировочным винтом 5, снабженным маховиком. Вал 4, оснащенный качалкой 6 путевого управления, установлен на подшипниках в основании 1. Маховик винта 5 выполнен в виде цилиндрического пояска с насечкой для удобства вращения рукой и располагается в пазу вала 4. С одной стороны винт 5 имеет правую наружную резьбу, а с другой - левую. Рычаги 3 соединены с винтом 5 посредством цилиндрических вкладышей 7, обеспечивающих поворот рычагов 3 относительно винта 5 и имеющих соответственно один левую, другой правую внутренние резьбы. На подножках 2 установлены на горизонтальных осях двуплечие рычаги 8 с тормозными гашетками 9. Подножки 2 имеют возможность поворачиваться на рычагах 3 относительно вертикальных осей. Тормозные рычаги 8 соединяется сферическими шарнирами 10 с рычагами 11, что дает возможность рычагам 11 взаимно поворачиваться как в горизонтальной, при путевом управлении и регулировке под рост, так и в вертикальной, при торможении, плоскостях. Рычаги 11 вторыми концами шарнирно с помощью, например, шарнирных болтов закреплены на тормозных качалках 12 и имеют возможность поворачиваться относительно них в горизонтальной плоскости или близкой к ней. Тормозные качалки 12 шарнирно закреплены на основании 1 с возможностью поворота относительно своей оси вместе с рычагами 11 в вертикальной плоскости и соединяются с датчиками или исполнительным устройством торможения 13.

Путевое управление летательным аппаратом осуществляется перемещением ступнями ног подножек 2 в противоположных направлениях. Перемещение подножек 2 вызывает поворот как одного целого рычагов 3 путевого управления винта 5, вала 4 и качалки 6, от которой сигнал идет в проводку управления (рулем направления и носовым колесом). При этом рычажно-параллелограммный механизм обеспечивает плоскопараллельное перемещение подножек 2 и не передает воздействий на тормозную качалку 12.

Регулировка подножек под рост летчика обеспечивается совместным перемещением обеих подножек в одном направлении (от летчика или к летчику) с помощью двух четырехзвенников ВГДЕ, звенья ЕД и ВГ которого параллельны. Работа четырехзвенника аналогична работе рычажно-параллелограммного механизма и обеспечивает перемещение подножек, близкое к плоскопараллельному. При этом перемещение подножек не влияет на положение вала 4 с качалкой 6.

Управление торможением осуществляется попеременным или одновременным нажатием носками ступней ног на гашетки 9 двуплечих рычагов 8. Перемещение (усилия) от гашетки 9 через плечи рычагов 8, сферические шарниры 10, рычаги 11, тормозные качалки 12 передается на датчики 13 или исполнительные устройства торможения.

Отклонение шарнира 10 в вертикальной плоскости от своего исходного положения при управлении торможением невелико по сравнению с длиной рычагов 8 и 11, поэтому и искажение исходной формы рычажно-параллелограммного механизма незначительно и не влияет на положение подножек 2. Искажение формы механизма характеризуется величиной δ (см. фиг. 3). Вал 4 и качалка 6 при этом остаются в исходном положении.

Таким образом, предлагаемое устройство ножного управления летательным аппаратом обеспечивает независимость функции путевого управления, регулировки под рост летчика и управление торможением при совмещении функций рычагов. Совмещение функций приводит к упрощению конструкции, уменьшению массы и увеличению надежности по сравнению с известными устройствами.

Формула изобретения

Устройство для ножного управления летательным аппаратом, содержащее установленное в кабине летательного аппарата основание, на котором шарнирно закреплен рычажный механизм, включающий в себя рычаги путевого управления с шарнирно закрепленными на них подножками, тормозные педали, шарнирно закрепленные на подножках, тяги и качалки торможения, отличающееся тем, что тормозные педали выполнены в виде двуплечих рычагов, снабженных с одной стороны гашетками, а с другой - сферическими шарнирами, посредством которых они соединены с тягами рычажного механизма, выполненными в виде рычагов, которые с помощью шарнирных болтов соединены с тормозными качалками, которые, в свою очередь, шарнирно установлены на основании, а подножки шарнирно установлены на рычагах путевого управления, смонтированных, в свою очередь, на валу, оснащенном качалкой путевого управления и установленном на подшипниках в основании.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3