RU2341415C1

RU2341415C1 - Aeroplane cabin emergency hermetic sealing device for water landing

Info

Publication number: RU2341415C1
Application number: RU2007106651/11A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Беленовский (RU); Анатолий Иванович Беленовский; Антон Николаевич Ткачев (RU); Антон Николаевич Ткачев
Original assignee: Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-12-20
Also published as: RU2007106651A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention is intended aeroplane cabin emergency hermetic sealing during water landing and may be used in situations requiring free air flow and preventing liquid flow. Device for aeroplane cabin emergency hermetic sealing in emergency water landing consists of casing with lid and floating ball valve. At that device is equipped with elastic ring rigidly secured on hull upper part, guide made as spring-loaded rod with flat centering spring with bends over periphery. Floating ball valve has on one side spherical surface contacting with elastic ring and on other side its cylinder-shape surface is rigidly connected with spring-loaded rod with flat centering spring with bends over periphery and lid. At that casing has windows for air flow.

EFFECT: improvement of valve hermetic sealing preventing penetration of water, simplification and improvement of valve performance under conditions of vibratory and impact loads, and automatic valve performance at expense of its buoyancy.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной техники и предназначено для герметизации кабины при аварийной посадке самолета на воду и может быть использовано там, где необходимо обеспечить свободное перетекание воздуха и предотвращение перетекания жидкости.The invention relates to the field of aeronautical engineering and is intended for sealing the cockpit during emergency landing of an aircraft on water and can be used where it is necessary to ensure free flow of air and prevention of fluid flow.

Известно устройство, описанное в патенте US №2510098, НКИ 137-69, содержащее корпус цилиндрической формы, который имеет дренажные отверстия, седло для прилегания тяжелого потопляемого шарика и легкого плавучего шарика. В этом устройстве плавучий шарик расположен в проходе жидкости, при его всплытии герметизируется внутреннее пространство бака с внешним, предотвращая переполнение бака жидкостью.A device is known, described in US patent No. 2510098, NKI 137-69, containing a cylindrical body, which has drainage holes, a saddle for fitting a heavy flooded ball and a light floating ball. In this device, a floating ball is located in the liquid passage, when it emerges, the inner space of the tank is sealed with the outer one, preventing the tank from being overfilled with liquid.

К недостаткам этого устройства следует отнести ограниченную плавучесть легкого шарика, а следовательно, и слабое прилегание его к седлу, что ухудшает герметичность в месте контакта, а конструкция корпуса получается сложной. Неопределенность поведения шарика при вибрационных и инерционных нагрузках может привести к перетеканию жидкости, а также к разрушению шарика и седла и уменьшению ресурса всего узла в целом.The disadvantages of this device include the limited buoyancy of the light ball, and, consequently, its poor fit to the saddle, which worsens the tightness at the point of contact, and the housing design is complicated. Uncertainty of the behavior of the ball under vibrational and inertial loads can lead to fluid overflow, as well as to destruction of the ball and seat and a decrease in the resource of the entire assembly as a whole.

Для контроля работы требуется разборка всего узла (клапана), и малейшее засорение в процессе эксплуатации может привести к отказу работы клапана.To control the operation, disassembly of the entire assembly (valve) is required, and the slightest clogging during operation can lead to failure of the valve.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство с автоматическим отсекающим клапаном. В его корпусе на оси вращения свободно подвешен затвор в виде поплавка, к нему прикреплены рычаг и выведенная наружу рукоятка. (В.Опенько. Защита от квартирного наводнения, журнал «Изобретатель и рационализатор», 1986, №5, с.19).The closest technical solution, selected as a prototype, is a device with an automatic shut-off valve. A shutter in the form of a float is freely suspended on its axis of rotation in its housing; a lever and a handle brought out to it are attached to it. (V.Openko. Protection against apartment flooding, the Inventor and Rationalizer journal, 1986, No. 5, p.19).

Недостатком данного устройства является свободно подвешенный поплавок, который при вибрационных и инерциальных нагрузках может разрушиться, что повлечет к перетеканию жидкости, а при постепенном заполнении корпуса клапана слабым напором воды, клапан (затвор) всплывет при слабом противодействии рукоятки, и вода будет протекать, что не обеспечивает основное назначение клапана.The disadvantage of this device is a freely suspended float, which under vibration and inertial loads can be destroyed, which will lead to liquid overflow, and when the valve body is gradually filled with a weak pressure of water, the valve (shutter) will pop up when the handle is slightly opposed, and water will leak, which does not provides the basic purpose of the valve.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно: улучшение герметизации клапана от проникновения воды, упрощение и повышение надежности работы клапана в условиях вибрационных и ударных нагрузок и автоматическая работа клапана за счет его плавучести.The technical task of the invention is to remedy these drawbacks, namely: improving valve sealing against water ingress, simplifying and increasing the reliability of the valve under vibration and shock loads, and automatic valve operation due to its buoyancy.

Технический результат достигается тем, что клапан имеет сферическую поверхность, а поверхность прилегания выполнена из эластичного материала (например, резины) в виде кольца, прикрепленного к корпусу, что улучшает прилегание клапана, даже в случае значительных его перекосов, и снижает вероятность его разрушения при ударных и вибрационных нагрузках за счет амортизационных свойств кольца и пружины поджатия клапана к посадочному месту и загибов плоской пружины у основания клапана, которые предохраняют клапан от контакта (ударов) с корпусом. А поплавковая конструкция клапана выполнена из легкого материала (например, пенопласта) и позволяет клапану всплывать за счет архимедовой силы в корпусе при заполнении его водой, а расположение его узлов не требует управления им во время работы, что обеспечивает автоматическую работу клапана по предотвращению перетекания воды.The technical result is achieved by the fact that the valve has a spherical surface, and the contact surface is made of elastic material (for example, rubber) in the form of a ring attached to the body, which improves the fit of the valve, even in the case of significant distortions, and reduces the likelihood of its destruction during shock and vibration loads due to the depreciation properties of the ring and spring of the valve preload to the seat and bends of the flat spring at the valve base, which protect the valve from contact (shock) with the body m A float valve design is made of lightweight material (for example, polystyrene foam) and allows the valve to float due to the Archimedean force in the body when filling it with water, and the location of its nodes does not require control during operation, which ensures automatic operation of the valve to prevent water overflow.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с выявленными аналогами показывает, что предложенная конструкция является новой, обладает изобретательским уровнем и промышленно применима, а принцип герметизации сферической поверхности с кольцевой из эластичного материала обеспечивает высокую степень герметизации при воздействии различных нагрузок, даже в случае перекоса клапана.A comparative analysis of the present invention with identified analogues shows that the proposed design is new, has an inventive step and is industrially applicable, and the principle of sealing a spherical surface with an annular elastic material provides a high degree of sealing under the influence of various loads, even in the case of a skewed valve.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 изображено заявляемое устройство для аварийной герметизации, вид сбоку;figure 1 shows the inventive device for emergency sealing, side view;

на фиг.2 изображено заявляемое устройство для аварийной герметизации, вид спереди;figure 2 shows the inventive device for emergency sealing, front view;

на фиг.3 изображено сечение клапана по месту установки плоской центрирующей пружины.figure 3 shows a cross section of the valve at the installation site of a flat centering spring.

Устройство для аварийной герметизации кабины самолета при посадке на воду содержит корпус 1, на верхней поверхности которого герметично закреплено кольцо 2, выполненное из эластичного материала, клапан-поплавок 3 выполнен из легких материалов, и имеющий сферическую поверхность в месте прилегания к кольцу. К нижней поверхности клапана крепится плоская центрирующая пружина 4 с загибами по периметру, которая жестко связана с нижней поверхностью клапана и штоком 5, установленным вертикально. Между крышкой 6 корпуса и шайбой со шплинтом 7 установлена пружина 8 для прижатия поплавка в нижнее положение. На боковой поверхности корпуса выполнены окна 9, позволяющие воздуху свободно перетекать из трубы 10, герметично соединенной с корпусом 1 и сообщающейся с гермокабиной самолета 11.The device for emergency sealing of the aircraft cockpit during landing on water comprises a housing 1, on the upper surface of which a ring 2 made of elastic material is hermetically fixed, the float valve 3 is made of lightweight materials and having a spherical surface in the place of contact with the ring. A flat centering spring 4 is attached to the lower surface of the valve with bends around the perimeter, which is rigidly connected with the lower surface of the valve and the stem 5, mounted vertically. Between the cover 6 of the housing and the washer with cotter pin 7, a spring 8 is installed to press the float into the lower position. Windows 9 are made on the side surface of the hull, allowing air to flow freely from the pipe 10, hermetically connected to the hull 1 and communicating with the pressurized cabin of the aircraft 11.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

При нормальной работе системы через корпус 1 пропускается воздух, пружина 8 отжимает поплавок 3 в нижнее положение, и он не препятствует перетеканию воздуха через окна 9 из кабины. При приводнении самолета поплавок 3 и шток 5 под действием выталкивающей силы воды (Архимедовой силы) перемещается вверх, преодолевая усилие пружины 8, прижимает сферическую поверхность к кольцу 4 и, тем самым, перекрывает доступ воды в кабину. Плоская центрирующая пружина с загибами 4 жестко закреплена вместе со штоком 5 и поплавком 3 и предохраняет поплавок 3 от вибрационных нагрузок и ударов о корпус и одновременно является направляющей при всплытии поплавка, уменьшая его перекос.During normal operation of the system, air is passed through the housing 1, the spring 8 presses the float 3 to the lower position, and it does not impede the flow of air through the windows 9 from the cab. When the aircraft is brought in, the float 3 and the stem 5 under the action of the buoyancy force of water (Archimedean force) moves upward, overcoming the force of the spring 8, presses the spherical surface to the ring 4 and, thereby, blocks the access of water to the cabin. A flat centering spring with bends 4 is rigidly fixed together with the stem 5 and float 3 and protects the float 3 from vibration loads and impacts on the body and at the same time is a guide when the float emerges, reducing its skew.

Таким образом, повышается надежность и герметизация его работы, упрощается конструкция, обеспечивается автоматизация работы клапана. Легко проверяется на работоспособность во время технических осмотров. Предлагаемое изобретение выполнено на стадии проектирования, выпущены рабочие чертежи, намечается изготовление опытного образца и проведение испытаний на работоспособность.Thus, the reliability and sealing of its operation is increased, the design is simplified, and the valve is automated. It is easily checked for operability during technical inspections. The present invention has been completed at the design stage, working drawings have been issued, the production of a prototype and the performance tests are planned.

Claims

A device for emergency sealing of the aircraft cabin when landing on water, comprising a body with a cover, a float valve, characterized in that it is equipped with an elastic material ring rigidly fixed to the upper part of the body, a guide in the form of a spring-loaded rod and a flat centering spring with bends along perimeter, while the float is made on one side with a spherical surface in contact with the ring of elastic material, and on the other - with its cylindrical surface - is rigidly connected with a spring-loaded rod ohm centering flat spring with the rims and the cover, wherein the housing made air box overflow.