Гибкий экран с приводом и электрической системой управления защитными экранами

Изобретение относится к авиационной технике и касается экранирования блоков радиолокационного оборудования от внешнего электромагнитного поля сверхвысокочастотного диапазона путем дистанционного управления экранами. Гибкий экран с приводом содержит защитный экран, элементы крепления на корпусе летательного аппарата (ЛА) и механизм перемещения защитного экрана. При этом защитный экран является гибким и выполнен из фольгированного полиамида, представляющего собой композиционный материал, состоящий из полиамидной пленки, облицованной медной электролитической фольгой с гальваническим покрытием. Механизм перемещения защитного экрана содержит электродвигатель, верхний вал, два нижних барабана и трансмиссию, которая содержит карданные валы, последовательно соединяющие верхний вал с одним нижним барабаном и вторым нижним барабаном через редукторы. На нижнем краю защитного экрана располагается жесткая окантовка, к краям которой прикреплены верхние концы нитей, нижние концы которых закреплены на нижних барабанах. Натяжение нитей обеспечивает натяжитель, ловитель и направляющая. Достигается обеспечение возможности экранирования блоков радиолокационного оборудования, находящегося внутри ЛА, от внешнего электромагнитного поля сверхвысокочастотного диапазона, уменьшение радиолокационной заметности ЛА. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к оборудованию летательных аппаратов и может быть использовано в устройствах, обеспечивающих экранирование блоков радиолокационного оборудования от внешнего электромагнитного поля сверхвысокочастотного диапазона путем дистанционного управления тонкостенными или гибкими экранами.

Из уровня техники, например, из источника CN 210888738 U, опубликованного 30.06.2020 известно экранирующее приспособление для люка летательного аппарата.

Недостатком данного приспособления является отсутствие возможности удаленного управления, а также отсутствие возможности защиты от внешнего электромагнитного излучения.

Из уровня техники из источника RU 2563764 С2, опубликованного 20.09.2015, известно намоточное устройство для закрывания отверстий в частях стены, представляющее собой электромеханическое приспособления, обеспечивающее перемещение закрывающего элемента между положениями, в которых оно перекрывает проем в стене и не перекрывает проем в стене.

Однако, недостатком данной конструкции является то, что оно не предназначено для размещения в конструкции самолетов, а также, что закрывающий элемент не обеспечивает защиту от внешнего электромагнитного излучения.

Таким образом, задачей заявленного изобретения является устранение недостатков известного уровня техники, а также увеличение функциональности приспособления.

Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение возможности экранирования блоков радиолокационного оборудования, находящегося внутри самолета, от внешнего электромагнитного поля сверхвысокочастотного диапазона, а также обеспечение уменьшение радиолокационной заметности летательного аппарата.

Заявленный техническим результат полностью достигается заявленной в независимом пункте формулы совокупностью признаков.

Гибкий экран с приводом и электрической системой управления защитными экранами содержит защитный экран, элементы крепления на корпусе летательного аппарата и механизм перемещения защитного экрана. Защитный экран является гибким и выполнен из фольгированного полиамида, представляющего собой композиционный материал, состоящий из полиамидной пленки, облицованной с одной или с двух сторон медной электролитической фольгой с гальваническим покрытием. Механизм перемещения защитного экрана содержит электродвигатель, верхний вал, два нижних барабана и трансмиссию, которая содержит карданные валы, последовательно соединяющие верхний вал с одним нижним барабаном и вторым нижним барабаном через редукторы. На нижнем краю защитного экрана располагается жесткая окантовка, к краям которой прикреплены верхние концы нитей, нижние концы которых закреплены на нижних барабанах. Необходимое натяжение нитей обеспечивает натяжитель, ловитель и направляющая.

Верхний вал состоит из внутренней трубки и двух полутрубок, закрепленных на внутренней трубке, а одна из полутрубок фиксирует защитный экран на верхнем валу.

Нижние концы нитей закреплены на нижних барабанах при помощи металлических шариков, которые пропущены через отверстие втулок, находящихся внутри нижних барабанов, и размещены в пазах карданных валов, на которых установлены нижние барабаны.

Далее более подробно заявленное изобретение поясняется чертежами, на которых:

Фиг. 1 - заявленное экранирующее приспособление для люка летательного аппарата.

Фиг. 2 - блок наматывания нити.

Фиг. 3 - верхний вал в разрезе.

Фиг. 4 - состав защитного экрана.

Заявленное приспособление содержит элементы крепления его на корпусе летательного аппарата, элементы перемещения защитного экрана и сам защитный экран, и размещается в зоне окна (выреза, люка) в обшивке фюзеляжа с обеспечением изменения характеристик прозрачности зоны окна.

Защитный экран (3) является гибким и выполнен из фольгированного полиамида, представляющего собой композиционный материал, состоящий из полиамидной пленки (З¹), облицованной с одной или с двух сторон медной электролитической фольгой (3") с гальваническим покрытием. Толщина полиимидной пленки выбирается из условий прочности, ресурса на цикличность скручивания и технологичности при обработке, а толщина медной фольги выбирается из условий обеспечения необходимого коэффициента отражения электромагнитных волн в требуемом диапазоне частот. Полиимид выбирается из условия необходимости предотвращения появления гальванопары при контакте с материалом валов. Оптимальным для заявленного приспособления является выполнение экрана с толщиной полиамидной пленки 60 мкм и толщиной медной фольги - 35 мкм.

Заявленное устройство содержит верхний вал (1) и два нижних барабана (2 и 2'), оси которых расположены параллельно, с возможностью синхронного вращения для равномерного наматывания/сматывания гибкого защитного экрана (3) на верхний вал (1), и нитей (4) на нижние барабаны (2 и 2'). Верхние концы нитей (4) закреплены на нижней жесткой окантовке (5) защитного экрана (3). Жесткая окантовка (5) прикреплена к защитному экрану (3) крепежными деталями (6) с постоянным шагом, для обеспечения надежной фиксации на защитном экране (3) на протяжении всей прикрепляемой стороны. Крепление нитей (4) и жесткой окантовки (5) выполнено при помощи прорезей (7), расположенных в жесткой окантовке (5) по ее краям. Вращение вала (1) осуществляется при помощи управляемого электродвигателя (8), а вращение нижних барабанов (2 и 2') осуществляется при помощи трансмиссии, содержащей карданные валы (9) и (10), соединяющей барабаны (2,2') между собой и с верхним валом (1). Для компенсации монтажных и эксплуатационных отклонения и деформаций карданные валы (9) и (10) выполнены телескопическими.

В трансмиссии для передачи вращения от электродвигателя (8) к верхнему валу (1), далее к карданному валу (9), и далее к карданному валу (10) используются редукторы (угловые передачи с коническими зубчатыми колесами), корпуса которых для предотвращения от поворота вокруг оси имеют приливы с отверстиями параллельными оси вала. Такие же приливы имеют кронштейны (27, 28, 29, 30), и при совместной разделке отверстий в приливах кронштейнов и редукторов обеспечивается соосное соединение редукторов и вала.

Верхний вал (1) содержит внутреннюю трубку (11), выполненную частично или полностью пустотелой для уменьшения инерционного момента при отключении привода в крайних положениях, и охватывающие внутреннюю трубку (11) полутрубки (12), предназначенные для закрепления защитного экрана (3) на верхнем валу (1) и плавного его наматывания/разматывания. Крепление защитного экрана на верхнем валу (1) осуществляется при помощи винтов (13), вкрученных в резьбовые втулки (14), размещенные в полости внутренней трубки (11), расположенными на валу с определенным постоянным шагом, достаточным для надежного его закрепления.

Нити (4) закреплены на жесткой окантовке (5) ближе к ее краям для обеспечения минимизации влияния на обзор, а также для обеспечения возможности размещения всех элементов намотки более компактно.

На нижних барабанах (2, 2') расположены направляющие (15) нити, которые предназначены для перемещения нити (4) при наматывании на нижние барабаны (2, 2') в необходимом диапазоне и ее снятие (надевание) при монтаже.

Направление навивки нити (4) выбрано так, чтобы угол входа нити (4) во впадину канавки нижний барабанов (2) в нижнем положении защитного полотна (3) (наименьшее расстояние от защитного полотна до нижнего вала) был наименьшим и увеличивался только при подъеме (удалении) полотна от нижнего вала (наматывании защитного полотна на верхний вал).

На кронштейне (28) установлен ловитель (16), который дополнительно ограничивает перемещение нити (4) относительно направляющей (15) нити и обеспечивает ее натяжение регулируемым натяжителем (17), который обеспечивает равномерное натяжение по всей плоскости защитного экрана (3) в развернутом положении.

Диаметры верхнего вала (1), на который наматывается защитный экран (3) (переменная величина из-за намотки экрана) и диаметр нижних барабанов (2, 2'), на которые наматывается нить (4) (постоянная величина) расчетным путем подобраны так, чтобы в процессе наматывания/сматывания защитного экрана, а особенно в крайнем закрытом положении, защитный экран имел бы наименьшие «слабину» или «натяг» для их компенсации регулируемыми натяжителями (17), усилие которых регулируется от 2 до 15 кгс.

Начальная навивка нити на нижние барабаны не менее 1,5-3 витков для надежного соединения нити с нижними барабанами и уменьшения усилия на металлический шарик (19), фиксирующий нижний конец нити (4) внутри нижнего барабана (2).

При фиксации нижнего окончания каждой нити внутри нижнего барабана (2) использован металлический шарик (19), пропущенный через отверстие втулки (18) и размещенный в пазу карданного вала (10), на котором установлен барабан, и которые запираются от выхода фиксатором, являющимся частью телескопического горизонтального карданного вала.

Нижний барабан, в свою очередь, на указанной втулке запирается от продольного перемещения пружинным кольцом.

Нить, выходящая из нижнего барабана, проходит через отверстие ловителя (16), кинематически связанного с натяжителем, и, охватывая палец (20) направляющей (15) нити с внешней, по отношению к ловителю (16) стороне, присоединяется к жесткой окантовке (5) защитного полотна (3). Натяжитель (17), состоящий из корпуса (21), крышки (22), штока (23), пружины (на фиг. не показано) и двух карданов (24, 24') с разнесенными осями, присоединен одним карданом (24) к ловителю (16), а другим карданом (24') прикреплен к регулировочному рычагу (25), опирающемуся своей опорной площадкой на торец винта-регулятора (26).

Для уменьшения люфтов все соединения вращающихся деталей снабжены эвольвентными шлицами. Для обеспечения плоскостности и равномерности натяжения экрана применен механизм синхронизации его перемещения с верхнего вала на нижние барабаны в виде трансмиссии, содержащей редукторы с эвольвентным профилем зуба конических колес и телескопического карданные валы с разнесенными осями карданов. Расчетным путем подобран диаметры вала и барабанов, так, чтобы при сматывании экрана с вала учитывалось уменьшение его диаметра и сводилась к минимуму возможность появления провисания экрана, или, наоборот, его чрезмерного натяга, а равномерность натяжения, кроме того, обеспечивается устройством, обеспечивающим натяг нити пружинным регулируемым натяжителем с направляющей нити и ловителем, организующим заданное движение нити.

На кронштейнах с возможностью регулирования в 2-х плоскостях (по высоте и перпендикулярно плоскости экрана) установлены индуктивные датчики (31), отключающие электродвигатель (8) при достижении защитным экраном (3) открытого или закрытого положения, путем взаимодействия с жесткой окантовкой (5) защитного экрана (3), выполненной из металла.

Работа заявленного приспособления осуществляется следующим образом:

При возникновении необходимости разворачивания/сворачивания защитного экрана осуществляется запуск электродвигателя (удаленно или напрямую), который приводит во вращение верхний вал и нижние барабаны, передавая вращение при помощи трансмиссии. При этом происходит разматывание защитного экрана с верхнего вала и наматывание нитей на нижние барабаны или сматывание защитного экрана на верхний вал и разматывание нитей с нижних барабанов. Причем наматывание/разматывание нитей и защитного экрана осуществляется равномерно с обеспечением нужного их натяжения, что обеспечивается элементами натяжения (натяжитель, ловитель и др.).

При полном опускании защитного экрана происходит экранирование блоков радиолокационного оборудования, находящегося внутри самолета, от внешнего электромагнитного поля сверхвысокочастотного диапазона, а также обеспечивается уменьшение радиолокационной заметности летательного аппарата, на котором установлено заявленное приспособление.

После того как исчезает необходимость использования защитного экрана, при помощи реверсивного электродвигателя защитный экран возвращается в намотанное на верхний вал состояние, а натянутые нити не мешают обзору, поскольку располагаются по краям защитного экрана, а нижние барабаны, к котором прикреплены нижние концы нитей также располагаются в местах, близких к нижним углам развернутого защитного экрана.

Таким образом, при использовании заявленного изобретения обеспечивается достижение заявленного технического результата.

1. Гибкий экран с приводом и электрической системой управления защитными экранами, содержащий защитный экран, элементы крепления на корпусе летательного аппарата и механизм перемещения защитного экрана, отличающийся тем, что защитный экран является гибким и выполнен из фольгированного полиамида, представляющего собой композиционный материал, состоящий из полиамидной пленки, облицованной с одной или с двух сторон медной электролитической фольгой с гальваническим покрытием, а механизм перемещения защитного экрана содержит электродвигатель, верхний вал, два нижних барабана и трансмиссию, которая содержит карданные валы, последовательно соединяющие верхний вал с одним нижним барабаном и со вторым нижним барабаном через редукторы, при этом на нижнем краю защитного экрана располагается жесткая окантовка, к краям которой прикреплены верхние концы нитей, нижние концы которых закреплены на нижних барабанах, причем необходимое натяжение нитей обеспечивает натяжитель, ловитель и направляющая.

2. Гибкий экран с приводом и электрической системой управления защитными экранами по п.1, отличающийся тем, что верхний вал состоит из внутренней трубки и двух полутрубок, закрепленных на внутренней трубке, а одна из полутрубок фиксирует защитный экран на верхнем валу.

3. Гибкий экран с приводом и электрической системой управления защитными экранами по п.1, отличающийся тем, что нижние концы нитей закреплены на нижних барабанах при помощи металлических шариков, которые пропущены через отверстие втулок, находящихся внутри нижних барабанов, и размещены в пазах карданных валов, на которых установлены нижние барабаны.