RU2616098C1

RU2616098C1 - Aircraft entrance stairs

Info

Publication number: RU2616098C1
Application number: RU2015151981A
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Оленев
Original assignee: Евгений Александрович Оленев
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2017-04-12

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: aircraft entrance stairs, moveable downwards beyond the contour of the fuselage (1), comprises a mechanism for moving a ladder with stair-steps. The ladder is formed of two sections (16, 18) and at least a part of the movement mechanism comprises two worm gear with intersecting and mutually perpendicular axes and the worm gear wheel (3). The worm gear wheel (3) is rigidly fastened to the axis of one worm gear, disposed on the first section (16) of the ladder. The mentioned worm gear engages with a tooth wheel which is kinematically connected to the second section (18) of the ladder and conjugated with another worm, the axis of which is aligned with the first section pivot axis (16).

EFFECT: invention extends functionality and improves performance.

12 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано на различных воздушных средствах.The invention relates to the field of aviation technology and can be used on various air vehicles.

Прототипом является дверь-трап воздушного средства, перемещаемая вниз за контур фюзеляжа, содержащая панель, закрывающую дверной проем отсека, снабженную ступеньками, и направляющие, закрепленные на конструкции стенки упомянутого отсека, при этом панель установлена в упомянутых направляющих с возможностью перемещения вдоль них, причем ступеньки расположены с наружной стороны панели [Пат. РФ 2193505, МПК В64С 1/24, 1/14, 2002].The prototype is a door-ladder of an air vehicle moving downward behind the fuselage contour, comprising a panel covering the doorway of the compartment provided with steps, and guides fixed to the wall structure of the said compartment, the panel being mounted in said guides with the possibility of moving along them, and the steps located on the outside of the panel [Pat. RF 2193505, IPC В64С 1/24, 1/14, 2002].

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- невозможность быстрого спуска по лестнице людей в чрезвычайной ситуации, особенно в случае, когда требуется эвакуировать большое число людей, что ограничивает функциональные возможности конструкции;- the impossibility of quickly descending the stairs of people in an emergency, especially when it is necessary to evacuate a large number of people, which limits the functionality of the design;

- необходимость раздельного открывания двери и опускания лестницы, что увеличивает время подготовки устройства к работе и ухудшает эксплуатационные характеристики.- the need for separate opening of the door and lowering the stairs, which increases the time to prepare the device for operation and degrades performance.

- необходимость применения ручного труда, связанного с опусканием лестницы и ее подъемом по направляющим, что ухудшает эксплуатационные характеристики. Кроме того, применение ручного труда ограничивает массогабаритные характеристики двери-трапа, что позволяет применять такую конструкцию только к самолетам, имеющим относительно невысокое шасси.- the need for manual labor associated with lowering the stairs and its ascent along the rails, which affects the performance. In addition, the use of manual labor limits the overall dimensions of the gangway, which allows this design to be applied only to aircraft with a relatively low landing gear.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и улучшение эксплуатационных характеристик.The objective of the invention is to expand the functionality and improve operational characteristics.

Задача решается тем, что в двери-трапе самолета, перемещаемой вниз за контур фюзеляжа, содержащей механизм перемещения и лестницу со ступеньками, лестница выполнена из двух секций и, по крайней мере, часть механизма перемещения выполнена в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на первой секции лестницы и взаимодействующего с зубчатым колесом, кинематически связанным со второй секцией лестницы, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с осью поворота первой секции.The problem is solved in that in a doorway of an airplane moving down beyond the fuselage contour containing a movement mechanism and a ladder with steps, the ladder is made of two sections and at least part of the movement mechanism is made in the form of two worms with mutually perpendicular axes intersecting and a worm wheel, which is rigidly fixed to the axis of one worm located on the first section of the ladder and interacting with a gear kinematically connected with the second section of the ladder, and is associated with another worm whose axis is aligned with the axis of rotation of the first section.

Другая часть механизма перемещения выполнена в виде червячной передачи, при этом червячное колесо закреплено на первой секции и его ось совпадает с осью поворота последней. Один червяк выполнен глобоидным. Червячное колесо размещено в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым колесом. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Червяк намагничен в радиальном направлении. Червяк, ось которого совмещена с осью поворота первой секции, выполнен пустотелым. Часть первой секции в зоне червяков со скрещивающимися осями выполнена в виде масляной ванны. Кинематическая связь выполнена в виде цепной передачи. Червячное колесо выполнено заодно с первым червяком. В ступеньку помещена подушка из газонепроницаемого материала. В подушке размещен пиропатрон.Another part of the movement mechanism is made in the form of a worm gear, while the worm wheel is fixed on the first section and its axis coincides with the axis of rotation of the latter. One worm is made globoid. The worm wheel is located in the middle plane of the worm interacting with the gear. The worm gear is self-braking. The worm is magnetized in the radial direction. The worm, the axis of which is combined with the axis of rotation of the first section, is made hollow. Part of the first section in the area of the worms with crossed axes is made in the form of an oil bath. The kinematic connection is made in the form of a chain transmission. The worm wheel is made integral with the first worm. A cushion of gas-tight material is placed on the step. There is a squib in the pillow.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.These distinctive features allow you to achieve the following advantages compared with the prototype.

Выполнение части механизма перемещения в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на первой секции лестницы и взаимодействующего с зубчатым колесом, кинематически связанным со второй секцией лестницы, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с осью поворота первой секции, позволяет размещать двигатель, поднимающий (опускающий) вторую секцию, на неподвижном основании. Это упрощает конструкцию, снижает массогабаритные характеристики поворачивающихся секций, а также их момент инерции, что уменьшает энергопотребление, дает возможность применять менее мощный двигатель, улучшая тем самым также и эксплуатационные характеристики.The implementation of the part of the movement mechanism in the form of two worms with intersecting mutually perpendicular axes and a worm wheel, which is rigidly fixed to the axis of one worm placed on the first section of the ladder and interacting with a gear wheel kinematically connected with the second section of the ladder, and mated with another worm, the axis which is combined with the axis of rotation of the first section, allows you to place the engine that raises (lowers) the second section on a fixed base. This simplifies the design, reduces the weight and size characteristics of the rotating sections, as well as their moment of inertia, which reduces energy consumption, makes it possible to use a less powerful engine, thereby improving performance as well.

Выполнение другой части механизма укладки в виде червячной передачи, червячное колесо которой закреплено на первой секции, и его ось совпадает с осью поворота последней, упрощает конструкцию механизма укладки, а также позволяет автоматически фиксировать первую секцию лестницы в нужном положении.The execution of the other part of the stacking mechanism in the form of a worm gear, the worm wheel of which is fixed on the first section, and its axis coincides with the axis of rotation of the latter, simplifies the design of the stacking mechanism, and also allows you to automatically lock the first section of the stairs in the desired position.

Выполнение червяка глобоидным уменьшает массогабаритные характеристики, так как глобоидный червяк может воспринимать большие нагрузки, а червячное колесо, выполненное заодно с червяком, уменьшает число деталей и габариты механизма, что упрощает конструкцию.Performing a worm globoid reduces weight and size characteristics, since a globoid worm can absorb large loads, and a worm wheel, which is integral with the worm, reduces the number of parts and dimensions of the mechanism, which simplifies the design.

Размещение червячного колеса в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым колесом, уменьшает массогабаритные характеристики механизма.Placing the worm wheel in the middle plane of the worm interacting with the gear wheel reduces the overall dimensions of the mechanism.

Выполнение червячной передачи самотормозящейся позволяет автоматически фиксировать секции в нужном положении после отключения двигателя, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики.Performing a self-braking worm gear allows you to automatically lock the sections in position after turning off the engine, which simplifies the design and improves performance.

Намагничивание червяка в радиальном направлении позволяет использовать его при необходимости в качестве датчика угла поворота секций, разместив при этом рядом с ним, например, геркон или датчик Холла. Это упрощает конструкцию и повышает ее надежность.Magnetizing the worm in the radial direction allows you to use it, if necessary, as a sensor for the angle of rotation of the sections, while placing, for example, a reed switch or a Hall sensor next to it. This simplifies the design and increases its reliability.

Выполнение червяка, ось которого совмещена с осью поворота первой секции, пустотелым позволяет использовать его в качестве трубы, осуществляя при необходимости прокладку электрического провода, например для приведения в действие пиропатрона. Это упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики.The execution of the worm, the axis of which is combined with the axis of rotation of the first section, hollow allows you to use it as a pipe, if necessary, laying an electric wire, for example to actuate the squib. This simplifies the design and improves performance.

Выполнение части первой секции в зоне червяков со скрещивающимися осями в виде масляной ванны улучшает условия их работы, при этом механизм оказывается закрытым от попадания в него влаги и грязи. Это повышает надежность и эксплуатационные характеристики.The implementation of the first section in the area of the worms with intersecting axes in the form of an oil bath improves their working conditions, while the mechanism is closed from moisture and dirt. This improves reliability and performance.

Выполнение кинематической связи в виде цепной передачи позволяет сосредоточить практически весь механизм перемещения на неподвижном основании, что упрощает конструкцию секций и уменьшает их массогабаритные характеристики.The implementation of the kinematic connection in the form of a chain transmission allows you to concentrate almost the entire movement mechanism on a fixed base, which simplifies the design of the sections and reduces their overall dimensions.

Помещение в ступеньку подушки из газонепроницаемого материала позволяет надувать ее при аварийном покидании самолета на земле, что расширяет функциональные возможности и повышает эксплуатационные характеристики.The placement of a pillow made of gas-tight material on the step allows it to be inflated during an emergency exit of the aircraft on the ground, which expands the functionality and improves operational characteristics.

Размещение в подушке пиропатрона позволяет быстро надувать подушки и использовать лестницу в качестве аварийного трапа, по которому производится спуск людей при срочной эвакуации, что расширяет функциональные характеристики.Placing the squib in the cushion allows you to quickly inflate the cushions and use the stairs as an emergency ladder, along which people are descended during urgent evacuation, which expands the functional characteristics.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображена дверь-трап в сложенном положении внутри самолета. На фиг. 2 изображена дверь-трап в сложенном состоянии в момент опускания. На фиг. 3 изображена дверь-трап в разложенном состоянии. На фиг. 4 изображен разрез А-А механизма перемещения двери-трапа. На фиг. 5 изображен вид Б механизма перемещения двери-трапа. На фиг. 6 изображена дверь-трап с наполненными газом подушками. На фиг. 7 изображен вид В двери-трапа.In FIG. 1 shows a ladder door when folded inside an airplane. In FIG. 2 shows a ladder door when folded at the time of lowering. In FIG. 3 shows a gangway in the unfolded state. In FIG. 4 shows a section AA of the mechanism for moving the door-ladder. In FIG. 5 shows a view B of the mechanism for moving the door-ladder. In FIG. 6 shows a gangway door with gas-filled cushions. In FIG. 7 shows a view of a gangway door.

Дверь-трап самолета размещена в проеме корпуса (фюзеляжа) 1, на котором неподвижно закреплено основание 2, на котором установлено червячное колесо 3 с возможностью поворота на втулке 4, неподвижно закрепленной на основании, сопряженное с червячком 5, соединенным с первым двигателем (не показан) и вращающимся в опорах основания. На колесе 3 закреплена стойка 6 с пазом 7 и опора 8 оси 9, на которой неподвижно закреплены ведущая звездочка 10 и червячное колесо 11, взаимодействующее с зубьями глобоидного червяка 12, который установлен в пазу 7 стойки 6 с возможностью осевого вращения и имеет жестко закрепленное на оси червячное колесо 13, сопряженное с полым червяком 14, вал 15 которого установлен во втулке 4 с возможностью вращения и соединен со вторым двигателем (не показан), закрепленным на основании 2. С колесом 3 скреплена первая секция 16, на конце которой неподвижно закреплена ось 17, на которой с возможностью вращения установлены скрепленные вместе секция 18 и ведомая звездочка 19, соединенная цепью 20 с ведущей звездочкой 10. Червяк 14 может иметь сквозное отверстие 21 для пропуска провода. Секция 16 закреплена на панели 22 двери-трапа и может быть соединена посредством стоек 23 с поручнем 24, при этом концы стоек могут быть установлены с возможностью поворота в поручне и секции. В ступенях могут быть размещены подушки 25.The door-ladder of the aircraft is placed in the opening of the housing (fuselage) 1, on which the base 2 is fixedly mounted, on which the worm wheel 3 is mounted with the possibility of rotation on the sleeve 4, fixedly mounted on the base, conjugated with a worm 5 connected to the first engine (not shown ) and rotating in the base supports. A stand 6 is fixed on the wheel 3 with a groove 7 and a support 8 of the axis 9, on which the drive sprocket 10 and the worm wheel 11 are fixed, interacting with the teeth of the globoid worm 12, which is mounted in the groove 7 of the stand 6 with the possibility of axial rotation and is rigidly fixed to the axis of the worm wheel 13, coupled with a hollow worm 14, the shaft 15 of which is rotatably mounted in the sleeve 4 and connected to a second motor (not shown) fixed to the base 2. The first section 16 is fastened to the wheel 3, the end of which is fixedly fixed and the axis 17, on which the section 18 and the driven sprocket 19 are connected together and are rotatably mounted, connected by a chain 20 to the drive sprocket 10. The worm 14 may have a through hole 21 for wire passage. Section 16 is fixed to the panel 22 of the ladder door and can be connected via racks 23 to the handrail 24, while the ends of the racks can be mounted to rotate in the handrail and the section. Pillows 25 can be placed on the steps.

Дверь-трап самолета работает следующим образом.The door-ladder of the aircraft operates as follows.

В исходном состоянии секции 16, 18 лестницы находятся в сложенном состоянии, при этом поручень 24 находится в прилегающем к секции 18 положении (фиг. 1).In the initial state, the sections 16, 18 of the ladder are in the folded state, while the handrail 24 is in the position adjacent to the section 18 (Fig. 1).

Для опускания секций 16, 18 (трапа) включают первый двигатель, вращающий на втулке 4 посредством червяка 5 червячное колесо 3, вместе с которым начинает поворачиваться секция 16 (фиг. 2). После достижения секциями нужного положения выключают первый двигатель. Заметим, что при вращении колеса 3 червячное колесо 13 своими зубьями будет скользить по винтовой поверхности неподвижного червяка 14 (обкатываться вокруг него) и поворачиваться. Однако поскольку угол поворота секции 16 небольшой, а передаточное отношение от червяка 14 до зубчатого колеса 8, наоборот, большое, то колесо 13 будет практически стоять на месте, тем более не будет перемещаться зубчатое колесо 8.To lower the sections 16, 18 (ladder), the first engine is turned on, rotating the worm wheel 3 on the sleeve 4 by means of the worm 5, with which section 16 begins to turn (Fig. 2). After the sections have reached the desired position, the first engine is turned off. Note that when the wheel 3 rotates, the worm wheel 13 with its teeth will slide on the helical surface of the fixed worm 14 (run around it) and rotate. However, since the angle of rotation of the section 16 is small, and the gear ratio from the worm 14 to the gear 8 is, on the contrary, large, the wheel 13 will practically remain in place, especially the gear 8 will not move.

Затем включают второй двигатель, который посредством червяка 14, червячного колеса 13 и связанного с ним глобоидного червяка 12 будет вращать зубчатое колесо 11 с осью 9, ведущей звездочкой 10 и цепью 20, а также поворачивать на оси 17 ведомую звездочку 19 заодно с секцией 18 (фиг. 3, 4, 5). После достижения секцией 18 нужного положения - касания земли второй двигатель выключают. Положение секций 16, 18 можно контролировать путем подсчета числа оборотов червяков 5, 14. При этом посредством секции 18 поручень 24 может быть поднят в верхнее положение путем поворота стойки 23, например через соединительную тягу (не показана). Поручень 24 может быть выполнен телескопическим, при этом выдвигающаяся, например за счет силы гравитации, часть поручня ограждает край ступеней секции 18. После этого трапом можно пользоваться для посадки (высадки) людей. Для снижения момента от неуравновешенности секций на осях могут быть установлены торсионы.Then, the second engine is turned on, which, by means of the worm 14, the worm gear 13 and the associated globoid worm 12, will rotate the gear 11 with the axis 9, the drive sprocket 10 and the chain 20, and also rotate the driven sprocket 19 on the axis 17 at the same time as section 18 ( Fig. 3, 4, 5). After the section 18 reaches the desired position - touching the ground, the second engine is turned off. The position of sections 16, 18 can be controlled by counting the number of revolutions of the worms 5, 14. In this case, by means of section 18, the handrail 24 can be raised to the upper position by turning the rack 23, for example, through a connecting rod (not shown). The handrail 24 can be made telescopic, while the part of the handrail that extends, for example due to the force of gravity, protects the edge of the steps of section 18. After that, the ladder can be used for landing (disembarking) people. To reduce the moment from the imbalance of the sections on the axles can be installed torsion bars.

Подъем секций осуществляют в обратном порядке.The lifting sections are carried out in the reverse order.

Заметим, что на чертежах цепь 20 показана сбоку от ступеней, однако она может быть размещена под ступенями секции 16, что сделает трап более компактным.Note that in the drawings, chain 20 is shown on the side of the steps, however, it can be placed under the steps of section 16, which will make the ladder more compact.

Если необходимо срочно эвакуировать людей из самолета, то приводят в действие пиропатрон. В результате подушки 25 надуваются и выдвигаются за край ступеней (фиг. 6). Если подушки сделать С-образной формы, то после их надува получается некий желоб, по которому осуществляют спуск людей из самолета (фиг. 7).If you urgently need to evacuate people from the plane, then the igniter is activated. As a result, pillows 25 are inflated and extended beyond the edge of the steps (Fig. 6). If the pillows are made C-shaped, then after they are inflated, a gutter is obtained, along which people descend from the airplane (Fig. 7).

Внедрение изобретения позволит создать простую по конструкции, надежную и удобную в эксплуатации дверь-трап, которая может работать и в качестве аварийного трапа для быстрой эвакуации людей.The implementation of the invention will allow you to create a simple in design, reliable and easy to use door-ladder, which can also work as an emergency ladder for the rapid evacuation of people.

Claims

1. The airplane door, moving down beyond the fuselage contour, comprising a movement mechanism and a ladder with steps, characterized in that the ladder is made of two sections and at least part of the movement mechanism is made in the form of two worms with mutually perpendicular axes intersecting and the worm wheel which is rigidly fixed on the axis of one worm located on the first section of the ladder and interacting with a gear kinematically connected with the second section of the ladder, and mated with another worm, the axis which is combined with the axis of rotation of the first section.

2. The ladder door according to claim 1, characterized in that the other part of the movement mechanism is made in the form of a worm gear, while the worm wheel is fixed on the first section and its axis coincides with the axis of rotation of the latter.

3. The door-ladder according to claim 1, characterized in that one worm is made globoid.

4. The ladder door according to claim 1, characterized in that the worm wheel is placed in the middle plane of the worm interacting with the gear.

5. The door-ladder according to claim 1, characterized in that the worm gear is self-braking.

6. The door-ladder according to claim 1, characterized in that the worm is magnetized in the radial direction.

7. The door-ladder 1, characterized in that the worm, the axis of which is aligned with the axis of rotation of the first section, is made hollow.

8. The ladder door according to claim 1, characterized in that a part of the first section in the area of the worms with intersecting axes is made in the form of an oil bath.

9. The door-ladder according to claim 1, characterized in that the kinematic connection is made in the form of a chain transmission.

10. The door-ladder according to claim 1, characterized in that the worm wheel is made integral with the first worm.

11. A ladder door according to claim 1, characterized in that a cushion of gas-tight material is placed in the step.

12. The door-ladder according to any one of paragraphs. 1, 11, characterized in that in the pillow placed a squib.