Складываемая аэродинамическая поверхность

Изобретение относится к авиастроению. Аэродинамическая поверхность содержит неподвижную и шарнирно навешанную на нее поворотную части, толкатель, скользящий внутри отверстий шарнира, и винтовой преобразователь поступательного движения толкателя во вращательное движение поворотной части аэродинамической поверхности, включающий цилиндр с винтовыми поверхностями и взаимодействующий с ними палец. Винтовой преобразователь снабжен вторым цилиндром с винтовыми поверхностями другого направления, чем винтовые поверхности первого цилиндра, и дополнительным пальцем, взаимодействующим с винтовыми поверхностями второго цилиндра. Оба цилиндра расположены последовательно соосно и ограничены упорным подшипником от взаимно-поступательных перемещений. Один из цилиндров соединен с неподвижной частью аэродинамической поверхности, а другой - с поворотной частью. Толкатель размещен во внутренних полостях цилиндров с возможностью поступательных и вращательных перемещений. Пальцы установлены на толкателе и взаимодействуют с винтовыми поверхностями цилиндров через сферические втулки. Винтовые поверхности каждого цилиндра образованы боковыми поверхностями винтовых пазов, выполненных на диаметрально противоположных сторонах обечаек цилиндров. Изобретение направлено на уменьшение веса и габарита. 3 ил.

 

Изобретение относится к авиастроению, а именно к конструкциям складываемых аэродинамических поверхностей беспилотных летательных аппаратов.

Известна конструкция складываемой аэродинамической поверхности, принятой в качестве прототипа (патент США на изобретение №3563495, кл.244-3.29), содержащая неподвижную и поворотные части, винтовой преобразователь движения в виде скользящего цилиндра с фигурной канавкой, в которую входит палец жестко связанный с поворотной частью поверхности, с целью предотвращения поворота цилиндра на неподвижной части поверхности размещен ограничитель, входящий в продольный паз, выполненный на цилиндре. При перемещении скользящего цилиндра палец, взаимодействуя с фигурной канавкой, поворачивает поворотную часть аэродинамической поверхности, раскладывая или складывая ее (в зависимости от направления перемещения цилиндра). Перемещение цилиндра происходит толкателем (центральным стержнем).

Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предложенного решения, являются: складываемая аэродинамическая поверхность содержит неподвижную и шарнирно навешенную на нее поворотную части, толкатель, скользящий внутри отверстий шарнира, и винтовой преобразователь поступательного движения толкателя во вращательное движение поворотной части аэродинамической поверхности, включающий цилиндр с винтовыми поверхностями и взаимодействующий с ними палец.

В подобных конструкциях складываемых аэродинамических поверхностей работа винтового преобразователя недостаточно эффективна:

- перемещения ограничителя по прямолинейному пазу под нагрузкой не производит "полезной работы" - поворота подвижной части поверхности, но требует значительного увеличения усилия на толкатель для преодоления сил трения в местах контакта ограничителя и паза;

- внешняя нагрузка воспринимается на малых плечах, равных расстоянию от оси поворота до точек контакта пальца с винтовой поверхностью и ограничителя - с пазом, что также приводит к увеличению усилия на толкателе, а увеличение плеч, для уменьшения этих усилий, влечет за собой увеличение поперечных и продольных габаритов.

Кроме того, продольные габариты приводных устройств (винтовой преобразователь с приводом поступательного действия) в подобных конструкциях складываемых поверхностей определяются двойным ходом винтового преобразователя (ход преобразователя и ход привода) и при больших углах складывания (более 90°) существенно увеличиваются.

Все это приводит, соответственно, к увеличению веса и габаритов складываемой аэродинамической поверхности.

Предлагаемым техническим решением выполняются следующие задачи: уменьшается вес и габариты складываемой аэродинамической поверхности в условиях больших аэродинамических нагрузок и больших углов раскладывания.

Для достижения указанного технического результата в складываемой аэродинамической поверхности, содержащей неподвижную и шарнирно навешанную на нее поворотную части, толкатель, скользящий внутри отверстий шарнира, и винтовой преобразователь поступательного движения толкателя во вращательное движение поворотной части аэродинамической поверхности, включающий цилиндр с винтовыми поверхностями и взаимодействующий с ними палец, винтовой преобразователь снабжен вторым цилиндром с винтовыми поверхностями другого направления, чем винтовые поверхности первого цилиндра, и дополнительным пальцем, взаимодействующим с винтовыми поверхностями второго цилиндра, цилиндры расположены последовательно соосно и ограничены упорным подшипником от взаимно-поступательных перемещений, при этом один из цилиндров соединен с неподвижной частью аэродинамической поверхности, а другой - с поворотной частью, толкатель размещен во внутренних полостях цилиндров с возможностью поступательных и вращательных перемещений, пальцы установлены на толкателе и взаимодействуют с винтовыми поверхностями цилиндров через сферические втулки, а винтовые поверхности каждого цилиндра образованы боковыми поверхностями винтовых пазов, выполненных на диаметрально противоположных сторонах обечаек цилиндров.

Отличительными признаками предлагаемой складываемой аэродинамической поверхности являются следующие - винтовой преобразователь снабжен вторым цилиндром с винтовыми поверхностями другого направления, чем винтовые поверхности первого цилиндра, и дополнительным пальцем, взаимодействующим с винтовыми поверхностями второго цилиндра, цилиндры расположены последовательно соосно и ограничены упорным подшипником от взаимно-поступательных перемещений, при этом один из цилиндров соединен с неподвижной частью аэродинамической поверхности, а другой - с поворотной частью, толкатель размещен во внутренних полостях цилиндров с возможностью поступательных и вращательных перемещений, пальцы установлены на толкателе и взаимодействуют с винтовыми поверхностями цилиндров через сферические втулки, а винтовые поверхности каждого цилиндра образованы боковыми поверхностями винтовых пазов, выполненных на диаметрально противоположных сторонах обечаек цилиндров.

Пазы могут быть выполнены в виде канавок на внутренних поверхностях обечаек цилиндров или сквозными, на всю толщину обечаек, а для обеспечения необходимого закона раскладывания - постоянного или переменного шага.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков, позволяющих в два раза уменьшить ход винтового преобразователя и привода и в два раза увеличить плечо преодоления нагрузок (нагрузка преодолевается на средних диаметрах цилиндров винтового преобразователя), в совокупности с известными (указанными в ограничительной части формулы), достигается следующий технический результат - по сравнению с прототипом уменьшается вес и габариты поворотного устройства, а соответственно вес и габариты аэродинамической поверхности, обеспечивается более эффективное функционирование винтового преобразователя в условиях больших аэродинамических нагрузок и больших углов раскладывания.

Предложенное техническое решение может найти применение в конструкциях складываемых аэродинамических поверхностей беспилотных летательных аппаратов.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид складываемой аэродинамической поверхности с винтовым преобразователем движения, на фиг.2 изображено сечение по винтовому преобразователю в разложенном положении поворотной части, на фиг.3 изображено сечение по винтовому преобразователю в сложенном положении поворотной части.

Предлагаемое поворотное устройство содержит неподвижную часть 1, шарнирно навешенную на нее поворотную часть 2. С неподвижной частью 1 соединен цилиндр 3, а с поворотной частью 2 - цилиндр 4. На обечайках цилиндров выполнены винтовые прорези 5 и 6, с боковыми поверхностями которых (через сферические втулки 7 и 8) взаимодействуют пальцы 9 и 10, закрепленные на толкателе 11 силового привода 12. От взаимного продольного перемещения цилиндры ограничены упорным подшипником 13.

Описанная складываемая аэродинамическая поверхность работает следующим образом.

При срабатывании силового привода 12 толкатель 11 перемещает пальцы 9 и 10 по пазам 5 и 6. Взаимодействуя с пазом 5, палец 9 поворачивает толкатель 11 относительно неподвижной части 1, который, в свою очередь, через палец 10 поворачивает поворотную часть 2 на этот же угол. Взаимодействуя с пазом 6, палец 10 «дополнительно» поворачивает поворотную часть 2. Таким образом, на меньшем ходе силового привода и винтового преобразователя обеспечивается необходимый угол раскладывания аэродинамической поверхности, «не рабочий паз» ограничителя поворота в предложенном устройстве превращается в «рабочий» - он также поворачивает поверхность на свою часть угла складывания.

Складываемая аэродинамическая поверхность, содержащая неподвижную и шарнирно навешенную на нее поворотную части, толкатель, скользящий внутри отверстий шарнира, и винтовой преобразователь поступательного движения толкателя во вращательное движение поворотной части аэродинамической поверхности, включающий цилиндр с винтовыми поверхностями и взаимодействующий с ними палец, отличающаяся тем, что винтовой преобразователь снабжен вторым цилиндром с винтовыми поверхностями другого направления, чем винтовые поверхности первого цилиндра, и дополнительным пальцем, взаимодействующим с винтовыми поверхностями второго цилиндра, цилиндры расположены последовательно соосно и ограничены упорным подшипником от взаимно-поступательных перемещений, при этом один из цилиндров соединен с неподвижной частью аэродинамической поверхности, а другой - с поворотной частью, толкатель размещен во внутренних полостях цилиндров с возможностью поступательных и вращательных перемещений, пальцы установлены на толкателе и взаимодействуют с винтовыми поверхностями цилиндров через сферические втулки, а винтовые поверхности каждого цилиндра образованы боковыми поверхностями винтовых пазов, выполненных на диаметрально противоположных сторонах обечаек цилиндров.