Крепление авиадвигателя к крылу
Владельцы патента RU 2554046:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области авиации, в частности, к креплениям двигателей к крылу. Крепление авиадвигателя пилоном к крылу содержит внутреннее кольцо с рычагом и кронштейном. Рычаг шарнирно соединен со штоком горизонтального гидроцилиндра. Кронштейн шарнирно соединен с двигателем и имеет в своем составе горизонтальный пневмоцилиндр, шарнирно соединенный с двигателем. Достигается расширение эксплуатационных характеристик самолета. 2 ил.
Изобретение относится к воздушному транспорту, к самолетам.
Известны крепления авиадвигателей к крылу, применяемые на отечественных и зарубежных самолетах (Житомирский Г.И. Конструкция самолетов. 2-е издание. - М.: Машиностроение, 1995. - 415 с.).
Эти опоры неподвижно фиксируют авиадвигатель относительно крыла (с.22, 23), что ограничивает эксплуатационные характеристики самолета. Авиадвигатель может быть расположен непосредственно в крыле или зафиксирован относительно крыла на пилоне. Крепление на пилоне увеличивает несущую поверхность крыла.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является крепление авиадвигателя к крылу на пилоне (с.54, рис.2.1).
Крыло представляет собой тонкостенную оболочку и состоит из каркаса и обшивки; каркас - из лонжеронов, стенок, стингеров (продольный набор) и нервюр (поперечный набор). На крыле расположены средства механизации (предкрылки и закрылки) для улучшения характеристик самолета, элероны и интерцепторы - для управления самолетом относительно продольной оси, пилоны - для крепления двигателей (с.54).
Недостаток описанного крепления авиадвигателя к крылу заключается в том, что он ограничивает эксплуатационные характеристики самолета - его маневренность, так как для обеспечения маневренности дополнительно необходимо как вертикальное оперение - неподвижный киль с рулем направления, так и горизонтальное оперение - стабилизатор с рулями высоты (с.172, рис.5.1). Оперение существенно увеличивает габариты самолета прежде всего из-за высоты киля. Для обслуживания таких самолетов требуются высокие ангары.
Самолеты 4-го поколения (проект Т-40, СУ-27 и его модификации) имели увеличенные кили. Внедрение УВТ (управляемый вектор тяги), которые изменяли положение выходных звеньев соплового аппарата, позволило уменьшить размеры килей, при улучшении маневренности самолетов 5-го поколения (проект Т-50).
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении эксплуатационных характеристик самолета.
Поставленная задача решается за счет подвижного крепления авиадвигателя к крылу самолета.
Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что крепление авиадвигателя к крылу содержит пилон, при этом в крыле закреплено наружное кольцо с пазом, в котором расположено внутреннее кольцо с закрепленным на нем рычагом, рычаг шарнирно соединен со штоком горизонтального гидроцилиндра двустороннего действия, на внутреннем кольце также закреплены кронштейн, на котором шарнирно установлен авиадвигатель, и вертикальный гидроцилиндр двустороннего действия, шток которого шарнирно соединен с авиадвигателем.
Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечивать возможность перемещения авиадвигателя в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно крыла и фюзеляжа самолета, что улучшает его маневренность аналогично УВТ, а также позволяет снизить его высоту за счет уменьшения размеров киля.
На фиг.1 изображен поперечный разрез крепления авиадвигателя к крылу с гидроцилиндром вертикального перемещения двустороннего действия.
На фиг.2 показан вид сверху на крепление авиадвигателя к крылу с гидроцилиндром горизонтального перемещения двустороннего действия (авиадвигатель не показан).
Авиадвигатель 1 установлен относительно крыла 2 посредством пилона 3. Наружное кольцо 4 с пазом 5 закреплено внутри крыла 2 (лонжероны, стенки, стрингеры и нервюры не показаны). Внутреннее кольцо 6 установлено в пазу 5 и зафиксировано крышкой 7 от вертикальных перемещений. V-образный кронштейн 8 закреплен к внутреннему кольцу 6. Авиадвигатель 1 имеет два шарнира: 9 - передний шарнир крепления авиадвигателя к V-образному кронштейну и 10 - задний шарнир крепления авиадвигателя к штоку 11 вертикального гидроцилиндра двустороннего действия 12, который шарниром 13 крепится к V-образному кронштейну 8 и внутреннему кольцу 6. На внутреннем кольце 6 закреплен рычаг 14, который шарниром 15 соединен со штоком 16 горизонтального гидроцилиндра двустороннего действия 17. Корпус гидроцилиндра 17 шарниром 18 соединен с одним из силовых элементов крыла 2. Из компоновочных соображений возможна установка двух гидроцилиндров 12 меньшего диаметра.
Вместо гидроцилиндров возможно применение других механизмов, например винтовых, реечных и т.д., но на данном этапе развития техники они не смогут обеспечить плавное и точное перемещение.
Устройство работает следующим образом. Тяговое усилие авиадвигателя 1 передним шарниром 9, V-образном кронштейном 8, внутренним кольцом 6 по пазу 5 передается на наружное кольцо 4 и от него на крыло 2 и фюзеляж самолета. Вертикальное перемещение авиадвигателя 1 относительно крыла 2 (см. фиг.1), например, при взлете, достигается подачей рабочей жидкости в верхнюю полость вертикального гидроцилиндра двустороннего действия 12, рабочая жидкость из нижней полости поступает на слив. Сила от давления рабочей жидкости на площадь поршня по штоку 11 задним шарниром 10 передается на авиадвигатель 1, который поворачивается относительно переднего шарнира 9. Для снижения самолета рабочая жидкость подается в нижнюю полость вертикального гидроцилиндра двустороннего действия 12. Горизонтальное перемещение авиадвигателя 1 относительно крыла 2 (см. фиг.2), например, при вираже, достигается подачей рабочей жидкости в одну из полостей горизонтального гидроцилиндра двустороннего действия 17, рабочая жидкость из другой полости поступает на слив. Сила от давления рабочей жидкости на площадь поршня по штоку 16 шарниром 15 передается на рычаг 14, который поворачивает внутреннее кольцо 6 по пазу 5 наружного кольца 4 и крышки 7. V-образный кронштейн 8 передним шарниром 9 поворачивает авиадвигатель 1 относительно крыла 2.
Обозначения:
1 - авиадвигатель;
2 - крыло;
3 - пилон;
4 - наружное кольцо;
5 - паз в наружном кольце;
6 - внутреннее кольцо;
7 - крышка наружного кольца 4 с пазом 5
8 - V-образный кронштейн;
9 - передний шарнир крепления авиадвигателя к V-образному кронштейну;
10 - задний шарнир крепления авиадвигателя к штоку вертикального гидроцилиндра двустороннего действия;
11 - шток вертикального гидроцилиндра двустороннего действия;
12 - вертикальный гидроцилиндр двустороннего действия;
13 - шарнир крепления гидроцилиндра 12 к V-образному кронштейну 8;
14 - рычаг внутреннего кольца 6;
15 - шарнир рычага 14;
16 - шток горизонтального гидроцилиндра двустороннего действия;
17 - горизонтальный гидроцилиндр двустороннего действия;
18 - шарнир горизонтального гидроцилиндра.
Крепление авиадвигателя пилоном к крылу, отличающееся тем, что в крыле закреплено наружное кольцо с пазом, в котором расположено внутреннее кольцо с закрепленным на нем рычагом, рычаг шарнирно соединен со штоком горизонтального гидроцилиндра двустороннего действия, на внутреннем кольце также закреплены кронштейн, на котором шарнирно установлен авиадвигатель, и вертикальный гидроцилиндр двустороннего действия, шток которого шарнирно соединен с авиадвигателем.
