CZ18630U1 - Kotvicí prvek leteckého sedada - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká konstrukce leteckých sedadel a s tím související bezpečnosti osob účastníků leteckého provozu, buď jako členů posádky nebo jako cestujících.

Dosavadní stav techniky

Letecké sedadlo musí zajistit osobě v něm sedící přiměřenou úroveň bezpečnosti a pohodlí v průběhu pojíždění, vzletu, letu a přistání letounu a poskytnout jí přiměřenou ochranu před vážným zraněním a umožnit jí rychlé opuštění sedadla i v podmínkách havarijního nouzového přistání. Při havarijním nouzovém přistání letounu dochází k prudkému zbrzdění jeho pohybu a tedy ío ke vzniku velkého záporného zrychlení, vyvolávajícího kombinaci vodorovné, svislé i příčné složky setrvačné nárazové síly.

Aby letecké sedadlo plnilo uvedené funkce, musí být splněn základní požadavek - i při působení velkých setrvačných sil musí sedadlo zůstat pevně ukotveno ke konstrukci kabiny letounu.

Připevnění sedadla k podlaze kabiny, nebo k boční stěně kabiny letounu, je zpravidla provedeno 15 pomocí kotvicích prvků sedadla a podlahových kolejnic, umožňujících instalaci a nastavení vzájemné vzdálenosti sedadel v kabině letounu. Podlahové kolejnice jsou obvykle součástí konstrukce podlahy kabiny, případně i boční stěny kabiny. Tvary podlahových kolejnic a jim odpovídajících částí kotvicích prvků sedadla jsou stanoveny základní rozměrovou normou ISO 7166.

Kotvicí prvky sedadla musí zachycovat účinky setrvačných sil ve směru podélné, příčné i svislé 20 osy letounu. Princip ukotvení sedadla ve směru svislé osy letounu bývá u všech konfigurací shodný. Kuželovité osazený kotvicí ěep se zasune do kruhového otvoru v podlahové kolejnici a posunem kotvícího prvku o půl rozteče kruhových otvorů v kolejnici ve směru její podélné osy je ukotvení ve směru svislé osy letounu provedeno - viz obrázek 1, kde I je schematicky znázorněná podlahová kolejnice a 2 je schematicky znázorněný kuželovité osazený čep kotvícího prvku 3.

Ukotvení sedadla ve směru podélné osy letounu je obvykle řešeno tak, že do některého z kruhových otvorů v podlahové kolejnici je vsunut válcový kotvicí tm (nebo obdobně tvarovaný díl), který je s některou částí základní konstrukce sedadla pevně spojen - viz obrázek 1, kde 1 je schematicky znázorněná podlahová kolejnice a 4 je válcový kotvicí tm. Složka setrvačné síly ve směru příčné osy letounu, vyvolaná při havarijním nouzovém přistání, je obvykle ze všech tří uvedených složek nejmenší a k ukotvení sedadla v tomto směru není u vhodně navrženého kotvícího prvku třeba žádné další opatření.

Konfigurace v praxi používaných způsobů kotvení sedadel je různá. Při instalaci sedadel čelem ve směru letu, nebo proti směru letu, by každá noha sedadla měla být ukotvena ve směru svislé osy letounu a na každé straně sedadla by mělo být alespoň jedno kotevní místo pro ukotvení se35 dadla ve směru podélné osy letounu ke konstrukci podlahy nebo boku kabiny. Prvky, kterými je sedadlo ukotveno v podlahových kolejnicích, musí odolat mimořádně vysokému namáhání. V podmínkách nouzového přistání může pri nárazu trupu letounu na dosedací plochu dojít ke značné deformaci konstrukce trupu a i konstrukce kabiny letounu. Kotvicí prvky sedadla jsou pak namáhány současně nejen setrvačnými silami vyvolanými prudkým zbrzděním pohybu le40 tounu, ale i silami přenášenými od zdeformované podlahy kabiny, případně i od zdeformované stěny kabiny. Může pri tom dojít ke změně polohy noh sedadla a k překřížení celého sedadla. Správně navržené sedadlo musí být dostatečně poddajné, aby nedocházelo k extrémnímu namáhání nejen kotvicích prvků a částí základní konstrukce sedadla, ale i těch částí konstrukce podlahy a stěn kabiny letounu, ke kterým je sedadlo ukotveno.

Protože uvedené kombinace složek zatížení, jejich velikost, vlivy kontaktu letounu s povrchem plochy přistání a způsob deformace konstrukce trupu letounu v místě nárazu nelze předem stanovit, není účelné pokoušet se tyto kombinace identifikovat. Příslušné letecké předpisy, na základě

-1 CZ 18630 Ul teoretických studií a analýz reálných havárií, stanoví komplexně požadavky na letecké sedadlo z hlediska jeho konstrukčního návrhu, výpočtů, metodik zkoušek a průkazů.

V podmínkách nouzového přistání, definovaných v předpisu EASA CS-23, článek 562 (b)(2), kdy převažující složka záporného zrychlení, působící ve směru podélné osy letounu, vyvolá kromě setrvačné síly, působící v uvedeném směru a těžišti soustavy sedadlo - sedící osoba, i moment síly k příčné ose procházející body ukotvení předních noh sedadla, a kdy je nezbytné též simulovat zborcení podlahy letounu, jsou zejména kotvicí prvky zadních noh sedadla vystaveny vysokému zatížení, především ve směru svislé osy letounu. Z toho důvodu jev některých případech nezbytné vybavit kotvicí prvky zadních noh sedadla větším počtem kuželovité osazených ío kotvicích čepů.

Podstata technického řešení

Navržené technické řešení kotvícího prvku umožňuje především bezpečné a spolehlivé ukotvení zadní nohy sedadla ve směru všech tří os letounu a oproti stávajícím řešením současně podstatně redukuje zatížení sedadla a kotvicí podlahové kolejnice v trupu letounu, vyvolané deformací podlahy při nouzovém přistání letounu.

Kotvicí prvek je složen ze dvou hlavních dílů - tělesa a třmenu. V homí části tělesa kotvícího prvku je zalisováno kloubové ložisko, které slouží k připojení nohy sedadla a současně umožňuje i její vyklonění vůči podlahové kolejnici ve směru všech tří os letounu. Součástí tohoto tělesa jsou též kuželovité osazené čepy, které jsou umístěny v jeho dolní části a slouží k ukotvení kot20 vicího prvku k podlahové kolejnici ve směru svislé a příčné osy letounu. Na těleso kotvícího prvku je navlečen třmen s bočními podélnými rameny a s vertikálním osazeným válcovým trnem, umístěným v jeho spodní části a sloužícím k ukotvení kotvícího prvku k podlahové kolejnici ve směru podélné osy letounu. Obě ramena třmenu mají na spodní straně napříč orientované zaoblené plošky, které s osazením válcového tmu definují dosedací plochu třmenu na podlahové ko25 lejnici. Hlavní díly kotvícího prvku - těleso a třmen jsou spojeny pomocí příčně orientovaného oválného pera a šroubu. Oválné pero s vertikálními ploškami je zalisováno do tělesa kotvícího prvku, přičemž jeho konce volně procházejí shodně orientovanými oválnými drážkami v obou ramenech třmenu kotvícího prvku. Tím je umožněn vzájemný vertikální posuv tělesa a třmenu, potřebný k montáži kotvícího prvku do podlahové kolejnice, a současně je tím zajištěn i přenos zatížení tělesa kotvícího prvku na jeho třmen a dále do podlahové kolejnice ve směru podélné osy letounu. Spojovací šroub třmenu a tělesa kotvícího prvku slouží k sevření podlahové kolejnice mezi těmito díly a tím k fixaci jejich vzájemné polohy.

Kotvicí prvek dle technického řešení je kompaktní konstrukční celek, který nevyžaduje žádné další opatření pro ukotvení sedadla ve směru příčné osy letounu. Integrací kotvení ve směru svislé a podélné osy letounu vjednom konstrukčním uzlu se omezí namáhání ostatních částí konstrukce sedadla.

Oválné pero, nalisované v tělese kotvícího prvku, zachytí celou složku setrvačné síly, působící ve směru podélné osy letounu, která je pak přenesena přes spodní válcovou část třmenu přímo do podlahové kolejnice a nezatěžuje tak sekundárními silami vysoce namáhané kuželovité osazené čepy svislého kotvení.

Dotažením spojovacího šroubu dojde k sevření podlahové kolejnice mezi tělesem a třmenem kotvicího prvku a fixaci jejich vzájemné polohy, čímž se vymezí veškeré vůle ve svislém směru a zamezí se tak drnčení a rezonancím v systému kotvení. Přitom síla vyvolaná utažením spojovacího šroubu se rovnoměrně rozdělí na kuželovité osazené čepy svislého kotvení.

Kloubové ložisko, zalisované v tělese kotvicího prvku, umožňuje naklápění nohy sedadla vůči podlahové kolejnici ve směru všech tri os letounu, čímž se výrazně sníží zatížení podlahové kolejnice, zatížení kotvicího prvku a zatížení i deformace konstrukce sedadla, vyvolané deformací podlahy pri nouzovém přistání letounu. Menší deformace sedadla výrazně sníží riziko zranění v sedadle sedící osoby a umožní jí snadněji opustit sedadlo po nouzovém přistání letounu.

- 2 CZ 18630 Ul

Přehled obrázků na výkresech

Obrázek 1 je schematické znázornění principu ukotvení sedadla k podlahové kolejnici. Obrázek 2 je v nárysu a řezu C-C konfigurace sestavy kotvícího prvku po jeho ukotvení k podlahové kolejnici. Na obrázku 3 je v nárysu a řezech A-A, B-B těleso kotvícího prvku se zalisovaným klou5 bovým ložiskem. Na obrázku 4 je v nárysu, půdorysu a bokorysu třmen kotvícího prvku. Obrázek 5 představuje konfiguraci sestavy kotvícího prvku s vysunutým třmenem při jeho montáži - kotvení k podlahové kolejnici. Na obrázku 6 je v nárysu a řezech D-D a E-E celková dispozice ukotvení nohy sedadla pomocí kotvícího prvku. Obrázek 7 je varianta kotvícího prvku se třemi kotvícími čepy.

ío Příklad provedení technického řešení

Kotvicí prvek, zobrazený na obr. 2, sestává ze dvou hlavních dílů, tělesa 5, zobrazeného samostatně na obr. 3, a třmenu 6, zobrazeného samostatně na obr. 4. Ve spodní části tělesa 5 jsou kuželovité osazené svislé kotvicí čepy 10 (v uvedené variantě jsou kresleny dva kotvicí čepy 10) viz obr. 2. V homí části tělesa 5 je zalisováno kloubové ložisko 9 - viz obr. 2, sloužící k připojení vidlice nohy 15 sedadla - viz obr. 6. V tělesu 5 je též zhotoven závit pro šroub 8 a oválný otvor pro zalisování oválného pera 7 - viz obr. 2. Na těleso 5 je navlečen třmen 6 s bočními podélnými rameny, která mají na spodní straně zaoblené plochy 12 - viz obr. 4. Třmen 6 má na spodní straně válcovou část 1_1 s osazením 13 - viz obr. 4 a na homí straně otvor pro šroub 8 - viz obr. 2. V obou ramenech třmenu 6 je zhotovena příčná oválná drážka 14 - viz obr. 4 pro vedení oválné20 ho pera 7 - viz obr. 2. Oba hlavní díly kotvícího prvku, těleso 5 a třmen 6, jsou spojeny pomocí šroubu 8 a oválného pera 7, které je zalisováno do tělesa 5 a současně suvně uloženo v oválných drážkách Í4 třmenu 6.

Před montáží kotvícího prvku k podlahové kolejnici se nejprve povyšroubuje šroub 8 z tělesa 5 tak, aby třmen 6 mohl být vysunut do potřebné - dané výše nad těleso 5 - viz obr. 5. Poté se ku25 želovitě osazené kotvicí čepy 10 tělesa 5 zasunou v požadovaném místě do kruhových otvorů v podlahové kolejnici I - viz obr. 5 a kotvicí prvek se posune o jednu polovinu rozteče kruhových otvorů, ve směru podélné osy podlahové kolejnice J. To umožní, aby do příslušného kruhového otvoru v podlahové kolejnici i byla zasunuta i válcová část 11 třmenu 6 a aby současně zaoblené plochy ramen 12 a osazení B třmenu 6 dosedly na homí plochu podlahové kolejnice i. Násled30 ným dotažením šroubu 8 se zajistí vzájemná poloha tělesa 5 a třmenu 6 kotvícího prvku a podlahové kolejnice I, čímž je ukotvení kotvícího prvku k podlahové kolejnici provedeno - viz obr. 6.

Na obrázku 7 je oproti výše uvedené variantě se dvěma osazenými kotvícími čepy 10 znázorněna varianta řešení kotvícího prvku se třemi kuželovité osazenými kotvícími čepy pro vysoká zatížení kotvícího prvku, např. při jeho použití u vícemístných sedadel.

Průmyslová využitelnost

Kotvicí prvek podle technického řešení lze použít kromě kotvení zadních noh leteckých sedadel i ke kotvení neleteckých sedadel a ke kotvení nákladu ve všech dopravních prostředcích, v nichž jsou ve směru jejich pohybu zabudovány kolejnice podle normy ISO 7166.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   40 1. Kotvicí prvek leteckého sedadla, obsahující alespoň dva kuželovité osazené kotvicí čepy a válcový kotvicí tm, vyznačující se tím, že je složen z tělesa (5) a třmenu (6), kde v homí části tělesa (5) je zalisováno kloubové ložisko (9) k připojení nohy (15) sedadla a v dolní části tělesa (5) jsou alespoň dva kuželovité osazené čepy (10), přičemž na těleso (5) je navlečen

   CZ 18630 Ul třmen (6) s bočními podélnými rameny a s vertikálním osazeným válcovým trnem (11), umístěným v jeho spodní části, přičemž obě ramena třmenu (6) mají na spodní straně napříč orientované zaoblené plošky (12), které s osazením válcového tmu (11) definují dosedací plochu třmenu (6) na podlahovou kolejnici (1) a těleso (5) a třmen (6) jsou spojeny pomocí příčně orientované5 ho oválného pera (7) a šroubu (8), přičemž oválné pero (7) je zalisováno do tělesa (5) a současně suvně uloženo v shodně orientovaných oválných drážkách (14) v obou bočních ramenech třmenu (6), a přičemž šroub (8) prochází oválným otvorem v horní části třmenu (6) do závitu v tělese (5)·