ITTO20011121A1 - Carrello per un elicottero. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un carrello per un elicottero, in particolare ad un carrello principale .

Come è noto, gli elicotteri sono normalmente dotati di un carrello anteriore e di una coppia di carrelli principali fissati ai lati della fusoliera, suddetti carrelli svolgono l'importante funzione di assorbire elasticamente, con smorzamento, l'energia di discesa dell'elicottero durante l'atterraggio. Pertanto, a seconda dell'uso a cui sono destinati, i carrelli possono essere di tipologie alguanto diverse.

Ad esempio, nel settore militare, vengono generalmente utilizzati carrelli fissi, progettati per soddisfare requisiti severi di resistenza a caduta rovinosa. Tali carrelli comprendono norma mente un leverismo di supporto vincolato alla fusoliera e portante in sospensione una o più ruote, ed un organo proprie estremità opposte, rispettivamente alla ruota stessa e ad una relativa fiancata della fusoliera ed avente la funzione di assorbire l'energia di discesa dell'elicottero. In particolare, il leverismo di supporto, frequentemente formato da un unico braccio incernierato alla struttura portante dell'elicottero, mantiene fa relativa ruota ad una distanza prefissata dalla superficie inferiore della fusoliera ed è atto a consentire, in fase di atterraggio, l'escursione verticale della ruota stessa sotto il controllo dell' organo ammortizzatore .

Nei settore civile, invece, poiché è richiesto ti soddisfacimento di requisiti di resistenza a caduta rovinosa meno severi di quelli richiesti nel settore militare, vengono generalmente adottati carrelli retrattili, ossia dotati di ruote disponibili durante il volo in una posizione riposta o retratta, in cui sono contenute entro l'ingombro dell'elicottero permettendo una migliore aerodinamica di quest 'ultimo . In particolare, in tale caso, il leverismo di supporto delie ruote dei carrelli è normalmente progettate per consentire una prima rotazione delle ruote verso la fusoliera lungo i propri piani verticali di giacitura ed una seconda rotazione lungo piani verticali ortogonali ai precedenti in modo da disporre le ruote stesse in posizione orizzontale entro appositi vani di contenimento. Più precisamente, i carrelli retrattili comprendono generalmente una struttura di contenimento atta ad essere fissata a sbalzo alla fusoliera, portante il leverismo di supporto a cui è sospesa la relativa ruota e definente il vano di alloggiamento della ruota stressa nella posizione riposta.

Il diverso modo di interfacciarsi delle tipologie di carrelli sopra descritte alla fusoliera dell'elicottero costituisce il principale ostacolo all'adozione di una medesima fusoliera sia per elicotteri civili che per elicotteri militari. Tenendo conto, inoltre, che attualmente il tempo complessivo necessario per la realizzazione di una fusoliera è di circa due anni, risulta evidente come l'impossibilità di utilizzare una medesima fusoliera per diverse tipologie di elicotteri renda strettamente necessario iniziare la produzione di ciascuna fusoliera esclusivamente al ricevimento del relativo ordine di acquisto, con conseguenti tempi di consegna lunghissimi dell'elicottero finito.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un carrello per un elicottero, il quale soddisfi i requisiti di resistenza a caduta rovinosa prescritti nel settore militare e nel contempo consenta di ovviare in modo semplice ed economico all'inconveniente sopra specificato .

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un carrello per un elicottero, comprendente una struttura di supporto vincolabile ad una fusoliera dell'elicottero, Almeno una ruota sospesa alla detta struttura di supporto ed almeno un organo ammortizzatore avente una prima porzione di estremità incernierata alla detta ruota ed atto ad essere interposto in uso tra la ruota stessa e la detta fusoliera, caratterizzato dal fatto che la detta struttura di supporto comprende un elemento di attacco fissabile alla detta fusoliera ed una prima ed una seconda trave aventi prime porzioni di vincolo incernierate tra loro e ad una seconda porzione di estremità del detto organo ammortizzatore intcrno ad un primo asse e seconde porzioni di vincolo collegate in modo articolato a porzioni distinte del detto elemento di attacco in posizione inferiore rispetto alla posizione delle dette prime porzioni di vincolo

Per una migliore comprensione della presente invenzione vengono descritte nel seguito due preferite forme di realizzazione, a puro titolo di esempi non limitativi e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una vista prospetti a di un carrello semiretrattile per un elicottero, Realizzato secondo i dettami della presente invenzione disposto in una configurazione estesa;

- la figura 2 è una vista in elevazioni laterale del carrello di figura 1, montato su una fusoliera dell'elicottero;

- la figura 3 è una vista in elevazioni laterale del carrello di figura 2, in una configurazione retratta;

- la figura 4 è una vista dall'alto del carrello di figura 3; e

- la figura 5 è una vista in elevazione laterale di un carrello fisso per un elicottero, realizzato secondo i dettami della presente invenzione.

Nelle figure da 1 a 4, è indicato nel suo complesso con 1 un carrello principale semiretrattile per un elicottero, adatto in particolare ad essere adibito ad uso militare.

L'elicottero è in sé noto ed è illustrato limitatamente ai componenti necessari per la comprensione della presente invenzione nella fattispecie due ordinate 2, 3 di una fusoliera 4, delimitanti tra loro una sede 5 laterale in eriore di ricevimento del carrello 1.

Come mostrato nelle figure da 1 a 4, il carrello 1 comprende essenzialmente una struttura di s upporto 6 vincolabile alla fusoliera 4 dell'elicottero, una ruota 7 di asse A sospesa alla struttura di supporto 6, ed un organo ammortizzatore 8, in sé noto, avente un i porzione di estremità 9 inferiore incernierata alla ruota 7 ed interposto in uso tra la ruota 7 stessa e la fusoliera 4.

Secondo un importante aspetto della presente invenzione, la struttura di supporto 6 comprende un elemento di attacco 10 rigidamente vincolabile entro la sede 5 della fusoliera 4 tra le ordinate 2 e 3, un braccio 11 di supporto della ruota · 7 in all'elemento di attacco 10 in posizione adiacente all'ordinata 2, ed una coppia di travi 12, 13 aventi prime porzioni di estremità 14, 15 incernierat : tra loro e ad una porzione di estremità 16 superiore deli'organo ammortizzatore 8 e seconde porzioni di estremità 17, 18 vincolate in modo articolato all'elemento di attacco 10 stesso in posizione inferiore rispetto alla posizione delle porzioni di estremità 14, 15.

In particolare, l'elemento di attacco 10 presenta una conformazione parallelepipeda cava ed è allungato nella direzione di avanzamento dell'elicottero

Il braccio 11 è incernierato, in corrispondenza di una propria estremità 19, all'elemento di attacco 10 intorno ad un perno 20 avente un asse B parallelo all'asse A, e porta a sbalzo, in corrisponden za di una propria estremità 21 opposta, la ruota 7.

Più precisamente (figure 1 e 4), il perno 20 presenta una porzione troncoconica 22 r gidamente vincolata all'elemento di attacco 10 ed una porzione cilindrica 23 sporgente esternamente sbalzo dall'elemento di attacco 10 stesso e portante in modo girevole l'estremità 19 del braccio 11 e la porzione di estremità 17 della trave 12. In maggiore dettaglio, il braccio 11 e la trave 12 si estendono da parti opposte del perno 20.

Il braccio 11 assume una conformazione sostanzialmente cilindrica con asse ortogonale agli assi A e B lungo un proprio fusto 24 ed una conformazione cilindrica coassiale agli assi A e B stessi in corrispondenza delle proprie estremità 19 e 21 L'estremità 19 è montata in modo girevole sulla porzione cilindrica 23 del perno 20, mentre 1'estremità 21 è fissata a sbalzo ad un mozzo 25 della ruota 7.

La trave 12 ha una sezione ad U e presenta una coppia di bordi laterali 26 paralleli attraversati dal perno 20 in corrispondenza della porzione di estremità 17, e supportanti, in corrispondenza della porzione di estremità 14 opposta, un perno 27 di asse C parallelo agli assi A e B, intorno al quale sono incernierate le porzioni di estremità 15 e 16 della trave 13 e dell'organo ammortizzatore 8 (figura 4).

La porzione di estremità 9 inferiore dell 'organo ammortizzatore 8 è invece incernierata intorno ad un asse D, parallelo agli assi A, B e C, tra una coppia di alette 28 (figure 1 e 4) sporgenti la sbalzo dall'estremità 21 del braccio 11.

Come visibile nelle figure da 1 a 4, la trave 13 è formata da due elementi 29, 30 accoppiati telescopicamente, definenti rispettivamente le porzioni di estremità 15, 18, e fissati nella posizione relativa desiderata mediante una pluralità di viti 31.

In particolare, l'elemento 29 presanta una conformazione parallelepipeda scatolata, è incernierato ad un'estremità al perno 27 ed alloggia parzialmente, dalla parte opposta, l'elemento 30.

In maggiore dettaglio, l'elemento 29 è impegnato tra i bordi laterali 26 della trave 12 ed è rastremato verso una propria estremità aperta da cui fuoriesce l'elemento 30. Quest'ultimo presenta una conformazione a piastra ed ha uno spessore in direzione para]lela agli assi A, B, C, D ridotto rispetto alle altre dimensioni (figure 1 e 4).

Vantaggiosamente, la porzione di estremità 18 della trave 13, definita dall'elemento 30, è incernierata, intorno ad un perno 32 di asse E parallelo agli assi A, B, C, D, ad un organo a manovella 33, il quale è a sua volta incernierato all'elemento di attacco 10 intorno ad un asse F parallelo all'asse E, ed è azionato da un martinetto 35 idraulico, in sé noto, per spostare la ruota 7 tra' una posizione estratta di atterraggio (figure 1 e 2) ed una posizione riposta o retratta (figure 3 e 4).

In particolare, l'organo a manovella 33 comprende una porzione intermedia 36 cilindrica di asse F estendentesi attraverso l'elemento di attacco 10 ed accoppiata ad esso in modo girevole, una prima aletta 37 estendentesi radialmente a sbalzo dal a porzione intermedia 36 ed avente un'estremità libera incernierata alla porzione di estremità 18 della trave 113 tramite il perno 32, ed una seconda aletta 38 sporgente radialmente a sbalzo dalla porzione intermedia 36, formante con l'aletta 37 un angolo ottuso minore di 180' ed incernierata al martinetto 35.

L'aletta 37 si estende a sbalzo da un'estremità assiale della porzione intermedia 36 fuoriuscente dall'elemento di attacco 10 e presenta una conformazione ad U entro cui è impegnata la porzione di estremità 18 della trave 13.

Preferibilmente, il martinetto 35 e l'aletta 38 sono alloggiati all'interno dell'elemento di attacco 10. In maggiore dettaglio, il martinetto 35 comprende una camicia 40 esterna allungata sostanzialmente nella direzione di massima estensione dell'elemento di attacco 10 ed avente un'estremità incernierata all'elemento di attacco 10 stesso intorno ad un asse G parallelo ed adiacente all'asse B, ed uno stelo 41 alloggiato in modo scorrevole entro la camicia 40, fuoriuscente da un'estremità opposta della camicia 40 stessa ed incernierato all'aletta 38 dell'organo a manovella 33 intorno ad un asse H parallelo all'asse G.

In particolare, il martinetto 35 è disponibile tra due configurazioni operative, rispettivamente di lunghezza minima (figure 1 e 2) e di lunghe;zza massima (figure 3 e 4), corrispondenti a rispettive posizioni operative di minima e massima estrazione dello stelo 41 dalla camicia 40.

Per effetto dello spostamento dello stelo 41 tra le suddette posizioni operative, il carrelio 1 è disponibile tra una configurazione estesa (figure 1 e 2), in cui mantiene la ruota 7 nella posizio: estratta, ed una configurazione retratta (figure 3 e 4), in cui mantiene la ruota 7 nella posizione riposta.

Nella configurazione estesa del carrello 1, raggiunta in corrispondenza della configurazione di lunghezza minima del martinetto 35, l'aletta 37 dell'organo a manovella 33 è disposta in appoggio su un'appendice 42 sporgente a sbalzo dall'elemento di attacco 10 dalla parte dell'ordinata 3 ed è impegnata per tutta la propria lunghezza dall'elemento 30 della trave 13, gli assi C ed E mobili sono disposti da bande laterali opposte dell'asse F fisso, e l'organo ammortizzatore 8 ed il braccio 11 si estendono obliquamente verso il basso dai rispettivi perni 27, 20 di incernieramento mantenendo la ruota 7 nella posizione estratta di atterraggio ad una prefissata distanza dall'elemento di attacco 10.

Vantaggiosamente, nella configurazione estesa del carrello 1, l'asse F fisso risulta disposto in posizione leggermente superiore rispetto alla congìungente tra gli assi C ed E, in modo tale che il martinetto 35 non possa essere sollecitato a flessione.

Nella configurazione retratta del carrello 1, raggiunta in corrispondenza della configurazione di lunghezza massima del martinetto 35, l'aletta 37 dell'organo a manovella 33 è ruotata verso la trave 12 rispetto alla configurazione estesa in modo da avvicinare l'asse E all'asse B fisso ed allontanare l'asse C dall'asse F fisso, ottenendo così la risalita della ruota 7 nella posizione riposta, in cui è affacciata con una propria porzione angolare superiore all'elemento di attacco 10 e sporge quindi da quest'ultimo con una propria porzione angolare inferiore. Nella configurazione retratta del carrello 1, gli assi C e F sono disposti da bande laterali opposte dell'asse E.

Il carrello 1 costituisce in definitiva un assieme preassemblato adatto ad essere fissato alla sede 5 della fusoliera 4 tra le ordinate 2 e 3.

In uso, il passaggio dalla configurazione estesa alla configurazione retratta del carrello 1 avviene nel modo descritto nel seguito per effetto dello spostamento del martinetto 35 dalla configurazione di minima lunghezza alla configurazione di massima lunghezza.

In particolare, la progressiva fuoriuscita dello stelo 41 dalla camicia 40 del martinetto 35 produce una rotazione dell'aletta 38 intorno all'asse F e con essa dell'intero organo a manovella 33. Conseguentemente, l'aletta 37 ruota verso la trave 12 e, esercitando un'azione di spinta sulla trave 13, sposta quest'ultima verso l'ordinata 2 in modo da avvicinare l'asse E mobile all'asse B fisso ed allontanare l'asse C mobile dall'asse F fisso. L'angolo tra le travi 12 e 13 si chiude progressivamente e la ruota 7, sospesa al braccio 11 ed all'organo ammortizzatore 8, risale verso l'ordinata 3 andando a disporsi con la propria porzione superiore in posizione affacciata all'elemento di attacco 10. Più precisamente, in tale fase, l'organo ammortizzatore 8, la cui lunghezza non varia, ruota insieme al perno 27 intorno all'asse B determinando un'analoga rotazione della ruota 7 che risale verso l'elemento di attacco 10.

Nel caso in cui il carrello 1 fosse montato su un elicottero adibito ad uso militare, per il quale i requisiti richiesti di resistenza a caduta rovinosa sono soddisfatti esclusivamente nella configurazione estesa del carrello 1 stesso, gli spostamenti tra le due diverse configurazioni potrebbero essere regolati in modo automatico tramite un sensore di altitudine o un radar, migliorando così l'aerodinamica dell'elicottero in volo rispetto agli elicotteri di tipo militare normalmente utilizzati, provvisti, come spiegato nella parte iniziale della presente descrizione, di carrelli fissi.

Nella figura 5, è indicato nel suo complesso con 1' un carrello fisso per un elicottero, il quale è realizzato secondo i dettami della presente invenzione e le cui parti costituenti sono contraddistinte, ove possibile, dagli stessi numeri di riferimento di parti corrispondenti o equivalenti a quelle già descritte con riferimento al carrello 1.

In particolare, il carrello 1' può essere ottenuto dal carrello 1 semplicemente eliminando il martinetto 35 e l'organo a manovella 33 ed incernierando la porzione di estremità 18 della trave 13 direttamente all'elemento di attacco 10 intorno all'asse F. La conseguente riduzione di lunghezza della trave 13 può essere facilmente compensata riposizionando gli elementi 29 e 30 componenti; nella fattispecie, l'elemento 30 viene fatto scorrere all'interno dell'elemento 29 fino a raggiungere la lunghezza desiderata e fissato all'elemento 29 stesso mediante le viti 31.

Anche in questo caso, il carrello 1' costituisce un assieme preassemblato adatto ad essere fissato entro la sede 5 della fusoliera 4 tra le ordinate 2 e 3.

Da un esame delle caratteristiche dei carrelli 1, 1' realizzati secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

In particolare, grazie al vincolo diretto dell'organo ammortizzatore 8 al punto di incernieramento tra le travi 12 e 13, a loro volta vincolate all'elemento di attacco 10 in posizione inferiore rispetto al suddetto punto dì incernieramento comune, la struttura di supporto 6, pur garantendo all'organo ammortizzatore 8 una corsa sufficiente per soddisfare i severi requisiti di resistenza a caduta rovinosa prescritti per gli elicotteri militari, risulta estremamente compatta e consente la realizza ione di un carrello preassemblato (1, 1') atto ad interfacciarsi con la fusoliera dell'elicottero esattamente nello stesso modo di un carrello retrattile per elicotteri civili.

Pertanto, l'utilizzo di carrelli realizzati secondo la presente invenzione permette di adottare una medesima fusoliera sia per elicotteri destinati ad uso militare che per elicotteri destinati ad uso civile, realizzando così notevoli economie di scala e riducendo i tempi per la consegna degli elicotteri finiti. Infatti, la produzione delle fusoliere diventa indipendente dalla ripartizione degli ordini di acquisto delle diverse tipologie di elicotteri, in particolare per usi civile e militari.

Inoltre, come precedentemente evidenziato, la tipologia di carrello descritto permette in modo estremamente semplice e rapido il passaggio da una soluzione con carrello semiretrattile 1 ad una soluzione con carrello fisso (1'); è infatti sufficiente rimuovere il martinetto 35 e l'organo a manovelia 33 ed incernierare la porzione di estremità 18 della trave 13 direttamente all'elemento di attacco 10.

Risulta infine chiaro che ai carrélli 1, 1' descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di protezione delle rivendicazioni.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Carrello (1, 1' ) per un elicottero, comprendente una struttura di supporto (6) vincolabile ad una fusoliera (4) dell'elicottero, almeno una ruota (7) sospesa alla detta struttura di supporto (6) ed almeno un organo ammortizzatore (8) avente una prima porzione di estremità (9) incernierata alla detta ruota (7) ed atto ad essere interposto in uso tra la ruota (7) stessa e la detta fusoliera (4), caratterizzato dal fatto che la detta struttura di supporto (6) comprende un elemento di attacco (10) fissabile alla detta fusoliera (4) ed una prima ed una seconda trave (12, 13) aventi prime porzioni di vìncolo (14, 15) incernierate tra loro e ad una seconda porzione di estremità (16) del detto organo ammortizzatore (8) intorno ad un primo asse (C) e seconde porzioni di vincolo (17, 18) collegate in modo articolato a porzioni distinte del detto elemento di attacco (10) in posizione inferiore rispetto alla posizione delle dette prime porzioni di vincolo (14, 15). 2.- Carrello secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta struttura di supporto (6) comprende un braccio di supporto (11) avente una prima porzione di estremità (21) vincolata alla detta ruota (7) ed una seconda porzione di estremità (19) opposta incernierata al detto elemento di attacco (10) . 3.- Carrello la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che le dette secoride porzioni di vincolo (17, 18) delle dette prima e seconda trave (12, 13) sono incernierate al detto elementi di attacco (10) rispettivamente intorno ad un secondo e ad un terzo asse (B, F), fissi ed entrambi paralleli al detto primo asse (C). 4.- Carrello la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la detta seconda porzione di vincolo (17) della detta prima trave (12) è incernierata al detto elemento di attacco 10) intorno ad un secondo asse (B) fisso parallelo al detto primo asse (C), e che la detta seconda porzione di vincolo (18) della detta seconda trave (13) è incernierata ad un organo a manovella (33) per consentire lo spostamento della detta ruota (7) tra una posizione estratta di atterraggio ed una posizione riposta di volo 5.- Carrello secondo la rivendi cazione 4, caratterizzato dal fatto che il detto organo a manovella (33) è incernierato al detto elemento di Attacco (10) intorno ad un terzo asse (F) fisso, parallelo ai detti primo e secondo asse (C, B) , e alla detta seconda porzione di vincolo (18) della detta seconda trave (13) intorno ad un quarto asse (E), parallelo ai detti primo, secondo e terzo asse (C, B, F), il detto carrello (1) comprendendo mezzi attuatori (35) agenti sul detto organo a manovella (33) per variare la distanza tra il detto primo asse (C) ed il detto terzo asse (F) fisso e tra il detto quarto asse (E) ed il detto secondo asse (B) fisso in modo da ottenere la salita e la discesa della detta ruota (7) tra le dette posizioni estratta e riposta. 6.- Carrello secondo una qualsiasi; delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzato dal fatto che i detti secondo e terzo asse (B, F) sono posizionati in corrispondenza delle estremità laterali opposte del detto elemento di attacco (10). 7.- Carrello secondo la rivendicazione, caratterizzato dal fatto che, nella detta posizione estratta della detta ruota (7), il detto terzo asse (F) risulta disposto in posizione superiore rispetto alla congiungente tra i detti primo e quarto asse (C, E). 8.- Carrello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 7, caratterizzato dal fatto che la detta seconda porzione di estremità (19) del detto braccio di supporto (11) è incernierata al detto elemento di attacco (10) intorno al detto secondo asse (B). 9.- Carrello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 8, caratterizzato dal fattb che il detto elemento di attacco (10) presenta una conformazione scatolata, e che almeno i detti mezzi attuatori (35) e parte del detto organo a manovella (33) sono alloggiati all'interno del detto elemento di attacco (10). 10.- Carrello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 9, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi attuatori comprendono un martinetto (35) avente un'estremità incernierata al detto elemento di attacco (10) ed un'estremità opposta incernierata al detto organo a manovella (33). 11.- Carrello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 10, caratterizzato dal fatto che il detto organo a manovella (33) comprende una porzione intermedia (36) accoppiata_al detto elemento di attacco (10) in modo girevole intorno al detto terzo asse (F), una prima aletta (37) estendentesi a sbalzo dalla detta porzione intermedia (36) in direzione radiale rispetto al detto terzo asse (F) ed avente un'estremità libera incernierata alla detta seconda porzione di vincolo (18) della detta seconda trave (13), ed una seconda aletta (38) estendentesi a sbalzo dalla detta porzione intermedia (36) in direzione radiale rispetto al detto terzo asse (F) e vincolata ai detti mezzi attuatori (35). 12.- Carrello secondo una qualsiasi, delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta seconda trave (13) è formata da due elementi (29, 30) accoppiati telescopicamente, defin enti le rispettive dette prima e seconda porzione di vincolo (15, 18) della seconda trave (13) stessa, e fissati nella posizione relativa desiderata mediante mezzi di bloccaggio rilasciabili (31). 13.- Carrello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto organo ammortizzatore (8), la detta ruota (7) e la detta struttura di supporto (6) definiscono un assieme preassemblato fissabile ad una sezione di ricevimento (5) della detta fusoliera (4). 14.- Carrello per un elicottero, sostanzialmente come descritto con riferimento ai disegni allegati.