RU2683407C1

RU2683407C1 - Folded aerodynamic surface

Info

Publication number: RU2683407C1
Application number: RU2018108079A
Authority: RU
Inventors: Алексей Яковлевич Скобелкин
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2019-03-28

Abstract

FIELD: aviation.SUBSTANCE: invention relates to aircraft, starting from a limited volume of carrier at high aerodynamic loads. Folding aerodynamic surface contains a base and a rotary blade pivotally connected to it, two cylinders coaxially with the folding axis and interacting with each other a piston-pusher sliding inside the first cylinder, and a screw rod, with the ends entering the internal cavities of the cylinders, one of which is connected to the base, and the second to the blade. Second cylinder has screw grooves of a different direction than the screw grooves of the first cylinder, and the splines of the screw rod, interacting with the grooves of the cylinders, change their direction from one to the other in the middle part of the rod, which responds to the screw grooves of the cylinders. Second piston is inserted coaxially with the rod and an additional piston interacting with it with the throttle. Interacting surfaces of the ends of the rod with the pistons are made in the form of a flat-spherical interface, while the spherical surface is made on the ends of the rod or on the ends of the pistons. In the blade perpendicular to the folding axis, there is a blind hole in which a spring-loaded wedge lock is installed, which, when the blade is fully folded, is inserted into a wedge groove made in the annular protrusion.EFFECT: invention is directed to achieving optimal overall mass characteristics.1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной и ракетной технике и может быть использовано для установки складывающихся аэродинамических поверхностей в летательных аппаратах, стартующих из ограниченного объема носителя при высоких аэродинамических нагрузках, где минимальные габариты и масса имеют приоритетное значение.The invention relates to aircraft and rocket technology and can be used to install folding aerodynamic surfaces in aircraft, starting from a limited volume of carrier at high aerodynamic loads, where the minimum dimensions and mass are of priority.

Известна конструкция складываемой аэродинамической поверхности [патент RU №2338663, В64С 3/56, В64С 9/34, F42B 10/20, 20.11.2008 г.], которая содержит основание (неподвижную часть) и шарнирно соединенную с ним лопасть (поворотную часть), толкатель, и винтовой преобразователь поступательного движения толкателя во вращательное движение лопасти, включающий два цилиндра с винтовыми поверхностями и взаимодействующий с ними рабочий элемент. Цилиндры расположены последовательно соосно, при этом один из цилиндров соединен с основанием, а другой - с лопастью, причем второй цилиндр имеет винтовые поверхности другого направления, чем винтовые поверхности первого цилиндра. Винтовые поверхности каждого цилиндра образованы боковыми поверхностями винтовых пазов, выполненных на диаметрально противоположных сторонах обечаек цилиндров. Рабочим элементом в данном устройстве являются пальцы, установленные на толкателе и взаимодействующие с винтовыми поверхностями цилиндров через сферические втулки.The known design of the folding aerodynamic surface [patent RU No. 2338663, B64C 3/56, B64C 9/34, F42B 10/20, 11/20/2008], which contains a base (fixed part) and a pivotally connected blade (rotary part) , a pusher, and a screw transducer of translational motion of the pusher into rotational motion of the blade, including two cylinders with screw surfaces and a working element interacting with them. The cylinders are arranged sequentially coaxially, with one of the cylinders connected to the base and the other to the blade, the second cylinder having screw surfaces in a different direction than the screw surfaces of the first cylinder. The helical surfaces of each cylinder are formed by the lateral surfaces of the helical grooves made on the diametrically opposite sides of the cylinder shells. The working element in this device is the fingers mounted on the pusher and interacting with the screw surfaces of the cylinders through spherical bushings.

Данное устройство имеет простое конструктивное исполнение.This device has a simple design.

Однако недостатком является недостаточная надежность эксплуатации устройства. В процессе эксплуатации на опорных участках крепления пальцев на толкателе (в связи с их малым диаметром и тем, что контакт пальцев с поверхностью толкателя происходит по линии), возникают критические напряжения, которые могут вызвать разрушение пальцев (срез их с поверхности толкателя), что особенно вероятно при больших аэродинамических нагрузках и больших углах раскладывания. Тем самым снижается конструктивная надежность механизма раскрытия, что может привести к нестабильному раскрытию аэродинамической поверхности, особенно под воздействием сильных аэродинамических возмущений. Площадь контакта пальцев с винтовыми прорезями цилиндров невелика, что значительно снижает несущую способность передачи. Кроме того, пазы на внутренних поверхностях обечаек цилиндров по прототипу могут быть выполнены сквозными (на всю толщину обечаек), что при необходимости создания большого угла раскладывания (135°) снижает жесткость конструкции.However, the disadvantage is the lack of reliability of the operation of the device. In the process of operation on the support areas of the fingers on the pusher (due to their small diameter and the fact that the fingers contact the surface of the pusher along the line), critical stresses arise that can cause destruction of the fingers (cutting them off the surface of the pusher), which is especially probably with large aerodynamic loads and large folding angles. This reduces the structural reliability of the disclosure mechanism, which can lead to unstable disclosure of the aerodynamic surface, especially under the influence of strong aerodynamic disturbances. The contact area of the fingers with the screw slots of the cylinders is small, which significantly reduces the bearing capacity of the transmission. In addition, the grooves on the inner surfaces of the shells of the cylinders of the prototype can be made through (over the entire thickness of the shells), which, if necessary, create a large folding angle (135 °) reduces the rigidity of the structure.

Известна складываемая аэродинамическая поверхность [патент RU 2492412, МПК F42B 10/14, В64С 3/56, В64С 5/12, В64С 9/34, опуб. 10.09.2013 г], принятая за прототип, содержащая основание и шарнирно соединенную с ним поворотную лопасть, два соосных цилиндра, один из которых соединен с основанием, а второй - с лопастью, расположенные соосно оси складывания и с возможностью контакта скользящий внутри первого цилиндра поршень-толкатель и винтовой шток, концами входящий во внутренние полости цилиндров. При этом второй цилиндр имеет винтовые пазы другого направления, чем винтовые пазы первого цилиндра, а шлицы винтового штока, взаимодействующие с пазами цилиндров, меняют в средней части штока свое направление с одного на другое, ответное винтовым пазам цилиндров. В известном устройстве шток одним концом жестко соединен с толкателем (при помощи резьбы), а другим - введен во второй цилиндр.Known folding aerodynamic surface [patent RU 2492412, IPC F42B 10/14, B64C 3/56, B64C 5/12, B64C 9/34, publ. 09/10/2013 g], adopted as a prototype, containing a base and a rotary blade pivotally connected to it, two coaxial cylinders, one of which is connected to the base, and the second to the blade, located coaxially to the folding axis and with the possibility of contact, the piston sliding inside the first cylinder - pusher and screw rod, ends included in the internal cavity of the cylinder. In this case, the second cylinder has helical grooves in a different direction than the helical grooves of the first cylinder, and the slots of the helical rod interacting with the grooves of the cylinders change their direction from one to another in the middle part of the rod, which corresponds to the helical grooves of the cylinders. In the known device, the rod at one end is rigidly connected to the pusher (using thread), and the other is inserted into the second cylinder.

Данное устройство компактно и может использоваться в условиях больших углов раскладывания.This device is compact and can be used in conditions of large folding angles.

Однако недостатком прототипа является недостаточная надежность эксплуатации устройства в условиях больших аэродинамических нагрузок. При жестком соединении толкателя со штоком в условиях больших аэродинамических нагрузок, больших углах раскладывания и высокого давления в полости первого цилиндра может произойти «проворот» поршня-толкателя относительно зеркала цилиндра, в результате чего возможно разрушение уплотнения, что приведет к разгерметизации полости цилиндра и лопасти не раскроются. Кроме того, в данном устройстве не предусмотрена фиксация аэродинамической поверхности после раскрытия, что отрицательно сказывается на надежности эксплуатации аэродинамической поверхности.However, the disadvantage of the prototype is the lack of reliability of operation of the device in conditions of high aerodynamic loads. With a rigid connection of the pusher with the rod under conditions of high aerodynamic loads, large folding angles and high pressure in the cavity of the first cylinder, the “piston-pusher” can “turn” relative to the cylinder mirror, as a result of which the seal may break, which will lead to depressurization of the cylinder cavity and the blade open up. In addition, this device does not provide for fixing the aerodynamic surface after opening, which negatively affects the reliability of operation of the aerodynamic surface.

Задачей изобретения является повышение надежности эксплуатации и безотказности работы складываемой аэродинамической поверхности в условиях сильных аэродинамических возмущений при достижении оптимальных габаритно-массовых характеристик.The objective of the invention is to increase the reliability of operation and the reliability of the folding aerodynamic surface under conditions of strong aerodynamic disturbances while achieving optimal overall mass characteristics.

Техническим результатом, который может быть получен от реализации предлагаемого изобретения, является обеспечение надежного, плавного, без заклинивания раскрытия аэродинамической поверхности, а также ее надежной фиксации в разложенном положении в условиях сильных аэродинамических возмущений при достижении оптимальных габаритно-массовых характеристик.The technical result that can be obtained from the implementation of the present invention is to provide a reliable, smooth, without jamming disclosure of the aerodynamic surface, as well as its reliable fixation in the unfolded position under conditions of strong aerodynamic disturbances while achieving optimal overall mass characteristics.

Технический результат достигается тем, что складываемая аэродинамическая поверхность, содержащая основание и шарнирно соединенную с ним поворотную лопасть, расположенные соосно оси складывания два цилиндра и взаимодействующие между собой поршень-толкатель, скользящий внутри первого цилиндра, и винтовой шток, концами входящий во внутренние полости цилиндров, один из которых соединен с основанием, а второй - с лопастью, при этом второй цилиндр имеет винтовые пазы другого направления, чем винтовые пазы первого цилиндра, а шлицы винтового штока, взаимодействующие с пазами цилиндров, меняют в средней части штока свое направление с одного на другое, ответное винтовым пазам цилиндров, согласно изобретения во второй цилиндр введен соосно штоку и взаимодействующий с ним дополнительный поршень с дросселем, причем взаимодействующие поверхности концов штока с поршнями выполнены в виде плоскосферического сопряжения, при этом сферическая поверхность выполнена на концах штока или на торцах поршней, между винтовыми поверхностями штока и охватывающими их винтовыми поверхностями цилиндров имеется зазор, причем первый цилиндр снаружи снабжен кольцевым выступом, образующая поверхность которого имеет форму спирали Архимеда, при этом в лопасти перпендикулярно оси складывания выполнено глухое отверстие, в котором установлен подпружиненный клиновой фиксатор, входящий при полном раскладывании лопасти в выполненный в кольцевом выступе клиновой паз.The technical result is achieved by the fact that a folding aerodynamic surface containing a base and a rotary blade pivotally connected to it, two cylinders coaxial to the folding axis and interacting with each other, a piston-pusher sliding inside the first cylinder, and a helical rod that enters the internal cavities of the cylinders, one of which is connected to the base, and the second to the blade, while the second cylinder has screw grooves in a different direction than the screw grooves of the first cylinder, and the slots of the screw the rod interacting with the grooves of the cylinders, change their direction from one to the other in the middle part of the rod, corresponding to the screw grooves of the cylinders, according to the invention, the piston and the additional piston interacting with it are introduced coaxially with the throttle, and the interacting surfaces of the rod ends with pistons are made in the form of plane-spherical conjugation, while the spherical surface is made at the ends of the rod or at the ends of the pistons, between the screw surfaces of the rod and the helical surfaces surrounding them there is a gap, and the first cylinder is provided with an annular protrusion from the outside, the forming surface of which has the shape of a Archimedes spiral, and a blind hole is made in the blades perpendicular to the folding axis, in which a spring-loaded wedge retainer is inserted, which enters when the blades are fully unfolded into the wedge groove made in the annular protrusion .

Введение во второй цилиндр соосно штоку и взаимодействующего с ним дополнительного поршня с дросселем, позволяет создать гидравлический демпфер, оказывающий сопротивление поршню-толкателю и противодействие движению штока при раскрытии лопасти, создавая условия плавного раскрытия лопасти.The introduction of an additional piston with a throttle into the second cylinder coaxially with the stem and interacting with it allows creating a hydraulic damper that resists the push piston and counteracts the movement of the rod when the blade opens, creating conditions for smooth opening of the blade.

Выполнение взаимодействующих поверхностей концов штока, с поршнями в виде плоско-сферического сопряжения, при этом сферическая поверхность выполнена на концах штока или на торцах поршней дает возможность осуществить взаимодействие штока с поршнями через «подпятник» - «упорный подшипник» (сфера-плоскость), используемый для восприятия преобладающих осевых нагрузок и для фиксации осевого положения движущихся узлов. При этом осуществляется передача линейного перемещения штоку при снижении трения в месте контакта, так как площадка контакта очень мала, то скорость относительного движения в пятне контакта незначительна. Исключается «проворот» поршней относительно зеркала цилиндров и повреждение уплотнения в них, а также исключается перекос и заклинивание поршней, что положительно сказывается на надежности механизма раскрытия устройства.The implementation of the interacting surfaces of the ends of the rod, with the pistons in the form of a flat-spherical conjugation, while the spherical surface is made at the ends of the rod or at the ends of the pistons makes it possible to interact the rod with the pistons through the "thrust bearing" - "thrust bearing" (sphere-plane) used for the perception of the prevailing axial loads and for fixing the axial position of the moving nodes. In this case, linear displacement is transmitted to the rod with a decrease in friction at the contact point, since the contact area is very small, the relative motion velocity in the contact spot is negligible. Eliminates the “rotation” of the pistons relative to the mirror of the cylinders and damage to the seal in them, as well as eliminates the distortion and jamming of the pistons, which positively affects the reliability of the mechanism for opening the device.

Наличие зазора между винтовыми поверхностями штока и охватывающими их винтовыми поверхностями цилиндров обеспечивает центрирование штока и равномерное распределение нагрузки на каждую контактирующую поверхность винтового соединения штока с цилиндрами, компенсируя погрешность изготовления элементов конструкции и исключая заклинивание штока в условиях сильных аэродинамических возмущений.The presence of a gap between the screw surfaces of the stem and the cylindrical surfaces of the cylinders covering them ensures centering of the stem and uniform load distribution on each contact surface of the screw connection of the stem to the cylinders, compensating for the manufacturing error of structural elements and eliminating stem jamming under conditions of strong aerodynamic disturbances.

Наличие снаружи первого цилиндра кольцевого выступа (кулачка), образующая поверхность которого имеет форму спирали Архимеда, при этом в лопасти перпендикулярно оси складывания выполнено глухое отверстие, в котором установлен подпружиненный клиновой фиксатор, входящий при полном раскладывании лопасти в выполненный в кольцевом выступе клиновой паз, дает возможность осуществить равномерно-поступательное движение клинового фиксатора по равномерно-вращающемуся кулачку. Указанная форма выполнения кулачка позволяет осуществить равномерность сжатия пружины и плавное вхождение фиксатора в клиновой паз в конце подъема спирали. А имеющийся гидравлический демпфер при большой угловой скорости раскрытия обеспечивает ее погашение при постановке лопасти на фиксатор, снижает ударную нагрузку и повышает надежность фиксации аэродинамической поверхности после раскрытия. В итоге достигается плавное раскрытие лопасти и надежная фиксация аэродинамической поверхности в разложенном положении в условиях сильных аэродинамических возмущений при достижении оптимальных габаритно-массовых характеристик, что дает возможность летательному аппарату сразу стабилизироваться после отделения его от носителя.The presence on the outside of the first cylinder of an annular protrusion (cam), the forming surface of which has the shape of a Archimedes spiral, and a blind hole is made in the blades perpendicular to the folding axis, in which a spring-loaded wedge retainer is inserted, which enters when the blades are fully unfolded into the wedge groove made in the annular protrusion the ability to carry out a uniformly-translational movement of the wedge retainer on a uniformly rotating cam. The specified form of execution of the cam allows for uniform compression of the spring and a smooth entry of the retainer into the wedge groove at the end of the spiral lift. And the existing hydraulic damper at a large angular opening speed ensures its repayment when the blade is mounted on the lock, reduces the shock load and increases the reliability of fixing the aerodynamic surface after opening. As a result, a smooth opening of the blade and reliable fixation of the aerodynamic surface in the unfolded position under conditions of strong aerodynamic disturbances are achieved when optimal overall mass characteristics are achieved, which allows the aircraft to stabilize immediately after separating it from the carrier.

Для уменьшения продольных габаритов механизма раскрытия поршни могут иметь в месте контакта со штоком продольные выступы со сферическими поверхностями на конце, входящие в выполненные на концах штока соответствующие указанным выступам осевые углубления с плоским дном.To reduce the longitudinal dimensions of the opening mechanism, the pistons can have longitudinal protrusions with spherical surfaces at the end of contact with the rod, which are included in the axial recesses with flat bottoms corresponding to these protrusions at the ends of the rod.

Таким образом, совокупность всех изложенных выше признаков создает условия создания складываемой аэродинамической поверхности с надежной эксплуатацией (надежностью раскрытия аэродинамической поверхности и обеспечением надежной фиксации аэродинамической поверхности в разложенном положении) и безотказности работы в условиях мощного набегающего потока при достижении оптимальных габаритно-массовых характеристик.Thus, the totality of all the above signs creates the conditions for creating a folding aerodynamic surface with reliable operation (reliability of opening the aerodynamic surface and ensuring reliable fixation of the aerodynamic surface in the unfolded position) and failure-free operation in conditions of a powerful incoming flow when optimal dimensional and mass characteristics are achieved.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».The presence in the claimed invention features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it appropriate to the condition of "novelty."

Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».New features that contain a distinctive part of the claims are not identified in technical solutions for a similar purpose. On this basis, we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".

Изобретение иллюстрируется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг. 1 представлен общий вид складываемой аэродинамической поверхности с осевым разрезом в сложенном положении лопасти;in FIG. 1 shows a general view of a folding aerodynamic surface with an axial section in the folded position of the blade;

на фиг. 2 представлен разрез А-А на фиг. 1;in FIG. 2 shows a section aa in FIG. one;

на фиг. 3 представлен общий вид складываемой аэродинамической поверхности с осевым разрезом в раскрытом положении лопасти;in FIG. 3 shows a general view of a folding aerodynamic surface with an axial section in the open position of the blade;

на фиг. 4 представлено сечение Б-Б на фиг. 3;in FIG. 4 shows a section BB in FIG. 3;

на фиг. 5 представлен разрез В-В на фиг. 3.in FIG. 5 shows a section bb in FIG. 3.

Устройство выполнено следующим образом.The device is as follows.

Предлагаемая складываемая аэродинамическая поверхность (фиг. 1-5) содержит основание 1 и шарнирно соединенную с ним поворотную лопасть 2, два соосных цилиндра 3, 4: один - рабочий цилиндр 3 соединен с основанием 1, а второй цилиндр 4 - с лопастью 2, и винтовой шток 5, входящий концами в полости цилиндров 3, 4. При этом в полости рабочего цилиндра 3 скользит поршень-толкатель 6, а в цилиндр 4 встроен гидравлический демпфер с поршнем 7 и дросселем 8. Поршни 6, 7 установлены соосно штоку 5 и контактируют с его концами 9. Взаимодействующие поверхности концов штока 5 с поршнями 6, 7 выполнены в виде плоско-сферического сопряжения: при выполнении на концах 9 штока 5 контактной выпуклой сферической поверхности, контактная поверхность поршней 6, 7 выполняется плоской. И наоборот, возможен вариант выполнения контактной выпуклой сферической поверхности на торцах поршней 6, 7 при, соответственно, выполнении концов 9 - плоскими. Т.е. осуществляется взаимодействие контактирующих элементов через подпятник (сфера-плоскость). Наличие такого взаимодействия обеспечивает передачу линейного перемещения (осевых нагрузок) без «проворота», при минимальных потерях на трение, сохраняя целость уплотнений в цилиндрах 3, 4. Цилиндры 3, 4 имеют винтовые пазы 10, 11 левого и правого направления соответственно. Шток 5 имеет три захода 12 левой и правой нарезки, в средней части штока 5 меняющие свое направление с одного на другое, ответное винтовым пазам 10, 11, образуя подвижные винтовые шлицевые соединения. Между винтовыми поверхностями штока 5 и охватывающими их винтовыми поверхностями цилиндров 3, 4 имеется зазор Δ. Величина зазора Δ=0,2-0,3 мм определяется условием исключения контакта штока 5 с любыми другими поверхностями цилиндров 3, 4, кроме шести контактирующих боковых винтовых (рабочих) поверхностей. Таким образом, обеспечивается равномерное распределение нагрузки на каждую контактирующую винтовую поверхность соединения штока 5 с цилиндрами 3, 4. В результате этого повышается нагрузочная способность механизма раскрытия. Рабочий цилиндр 3 снаружи снабжен кольцевым выступом 13 (кулачком), образующая поверхность которого имеет форму спирали Архимеда. При этом в лопасти 2 перпендикулярно оси складывания выполнено глухое отверстие 14, в котором установлен приводимый в действие пружиной 15 клиновой фиксатор 16, входящий при полном раскладывании лопасти 2 в выполненный в кольцевом выступе 13 ответный клину фиксатора 16 клиновой паз 17.The proposed folding aerodynamic surface (Fig. 1-5) comprises a base 1 and a pivoting blade 2 pivotally connected thereto, two coaxial cylinders 3, 4: one — the working cylinder 3 is connected to the base 1, and the second cylinder 4 to the blade 2, and a screw rod 5, which enters the ends in the cavity of the cylinders 3, 4. At the same time, a piston-piston 6 slides in the cavity of the working cylinder 3, and a hydraulic damper with a piston 7 and a throttle is built into the cylinder 4. The pistons 6, 7 are mounted coaxially to the rod 5 and are in contact with its ends 9. Interacting surfaces of the ends of the rod and 5 with the pistons 6, 7 are made in the form of a flat-spherical conjugation: when the ends 5 of the rod 5 are made of a contact convex spherical surface, the contact surface of the pistons 6, 7 is made flat. And vice versa, an embodiment of a contact convex spherical surface at the ends of the pistons 6, 7 is possible when, respectively, the ends 9 are made flat. Those. the contacting elements interact through the thrust bearing (sphere-plane). The presence of this interaction ensures the transfer of linear displacement (axial loads) without “rotation”, with minimal friction losses, while maintaining the integrity of the seals in cylinders 3, 4. Cylinders 3, 4 have screw grooves 10, 11 of the left and right directions, respectively. The rod 5 has three approaches 12 of the left and right threads, in the middle part of the rod 5 changing their direction from one to another, corresponding to the screw grooves 10, 11, forming movable screw spline connections. Between the screw surfaces of the rod 5 and the screw surfaces of the cylinders 3, 4 surrounding them, there is a gap Δ. The gap Δ = 0.2-0.3 mm is determined by the condition of exclusion of the contact of the rod 5 with any other surfaces of the cylinders 3, 4, except for six contacting side screw (working) surfaces. Thus, a uniform distribution of the load on each contacting screw surface of the connection of the rod 5 with the cylinders 3, 4 is ensured. As a result, the load capacity of the opening mechanism is increased. The working cylinder 3 is provided externally with an annular protrusion 13 (cam), the forming surface of which has the shape of a spiral of Archimedes. At the same time, a blind hole 14 is made in the blade 2 perpendicular to the folding axis, in which a wedge holder 16 driven by the spring 15 is installed, which, when the blade 2 is fully unfolded, is inserted in the reciprocal wedge of the lock 16 of the wedge groove 17.

Для уменьшения продольных габаритов механизма раскрытия поршни 6, 7 могут иметь в месте контакта со штоком 5 продольные выступы со сферическими поверхностями на конце, входящие в выполненные на концах штока 5 соответствующие указанным выступам осевые углубления с плоским дном. Возможен обратный вариант, когда выступы выполнены на штоке 5, а ответные осевые отверстия - на торцах поршней 6, 7.To reduce the longitudinal dimensions of the opening mechanism, the pistons 6, 7 can have longitudinal protrusions with spherical surfaces at the end of contact with the rod 5, which are included in the axial recesses with a flat bottom corresponding to the specified protrusions at the ends of the rod 5. The opposite option is possible when the protrusions are made on the rod 5, and the reciprocal axial holes on the ends of the pistons 6, 7.

Устройство работает следующим образомThe device operates as follows

С целью исключения ослабления при длительном хранении в сложенном состоянии лопасти 2 пружина 15, находящаяся в отверстии 14, разжата. При срабатывании силового привода (не показано) создается давление (газа или жидкости) в полости рабочего цилиндра 3, под действием которого поршень 6 давит на конец штока 5, выдвигая его из цилиндра 3. И за счет взаимодействия контактирующих поверхностей («сфера-плоскость») поршня 6 и конца 9 штока 5 обеспечивается передача линейного перемещения (осевых нагрузок) без «проворота» относительно цилиндра 3 при минимальных потерях на трение, сохраняя целость уплотнений в нем. Шток 5 поворачивается относительно цилиндра 3 за счет подвижного винтового соединения. При этом другой конец штока 5, перемещаясь в цилиндре 4, поворачивает его вместе с лопастью 2 в том же направлении и на такой же угол за счет подвижного винтового соединения противоположного направления. Таким образом, происходит раскрытие аэродинамической поверхности. В процессе раскрытия в указанных винтовых соединениях контактируют по три боковых поверхности, которые лишают шток 5 шести степеней свободы, обеспечивая центрирование штока 5 в пазах 10, 11 цилиндров 3, 4 по трем боковым поверхностям. В результате обеспечивается равномерное распределение нагрузки на все контактирующие поверхности винтового соединения, компенсируется погрешность изготовления элементов конструкции, и исключается заклинивание. Этим обеспечивается надежное раскрытие механизма в условиях сильных аэродинамических возмущений и повышается его нагрузочная способность. Во время раскрытия лопасти 2 фиксатор 16 скользит по поверхности кулачка 13, а пружина 15 в отверстии 14 сжимается (взводится). В тоже время шток 5 толкает поршень 7 через контактирующие поверхности «сфера-плоскость», обеспечивая передачу линейного перемещения (осевых нагрузок) без «проворота» относительно цилиндра 4 при минимальных потерях на трение, сохраняя целость уплотнений в нем. При этом поршень 7, перемещаясь, выдавливает жидкость через отверстие малого диаметра дросселя 8 гидравлического демпфера. Скорость раскрытия регулируется изменением диаметра дроссельного отверстия. Сопротивление при истечении жидкости через малое отверстие создает противодействующее давление в полости В цилиндра 4, тем самым снижая скорость движения штока 5. В результате, снижается ударная нагрузка на фиксатор 16 при остановке лопасти 2 в раскрытом положении. Причем учитывается, что время раскрытия должно быть минимальным, чтобы обеспечить стабилизацию летательного аппарата сразу после отделения его от носителя. С другой стороны, время нахождения фиксатора 16 над клиновым пазом 17 должно быть достаточным для его вхождения под действием пружины 15 в клиновой паз 17. Движение фиксатора 16 при этом происходит по кулачку 13, имеющему по образующей поверхности форму спирали Архимеда, что обеспечивает равномерность сжатия пружины 15 и плавность работы фиксатора 16. В момент прохождения фиксатора 16 над клиновым пазом 17 под действием пружины 15 фиксатор 16 плавно входит в паз 17. Лопасть 2 надежно фиксируется в раскрытом положении. Фиксатор 16 имеет ограничитель 18, определяющий угловое положение его клина относительно клинового паза 17. Процесс раскрытия и фиксации лопасти 2 завершен.In order to avoid weakening during prolonged storage in the folded state of the blade 2, the spring 15 located in the hole 14 is unclenched. When the actuator (not shown) is activated, pressure (gas or liquid) is created in the cavity of the working cylinder 3, under the influence of which the piston 6 presses on the end of the rod 5, pushing it out of the cylinder 3. And due to the interaction of the contacting surfaces (“sphere-plane” ) of the piston 6 and the end 9 of the rod 5 provides linear transmission (axial loads) without “rotation” relative to the cylinder 3 with minimal friction losses, while maintaining the integrity of the seals in it. The rod 5 is rotated relative to the cylinder 3 due to the movable screw connection. In this case, the other end of the rod 5, moving in the cylinder 4, rotates it together with the blade 2 in the same direction and at the same angle due to the movable screw connection in the opposite direction. Thus, the aerodynamic surface opens. In the process of opening, three lateral surfaces are contacted in said screw connections, which deprive the stem 5 of six degrees of freedom, ensuring that the rod 5 is centered in the grooves 10, 11 of the cylinders 3, 4 along the three lateral surfaces. The result is a uniform load distribution on all contact surfaces of the screw connection, the error in the manufacture of structural elements is compensated, and jamming is eliminated. This ensures reliable disclosure of the mechanism under conditions of strong aerodynamic disturbances and increases its load capacity. During the opening of the blade 2, the latch 16 slides on the surface of the cam 13, and the spring 15 in the hole 14 is compressed (cocked). At the same time, the rod 5 pushes the piston 7 through the contacting sphere-plane surface, ensuring the transfer of linear displacement (axial loads) without "rotation" relative to the cylinder 4 with minimal friction loss, while maintaining the integrity of the seals in it. In this case, the piston 7, moving, squeezes the liquid through the small diameter hole of the throttle 8 of the hydraulic damper. The opening speed is controlled by changing the diameter of the throttle hole. Resistance when fluid flows through a small hole creates a counteracting pressure in the cavity B of the cylinder 4, thereby reducing the speed of the rod 5. As a result, the shock load on the latch 16 decreases when the blade 2 stops in the open position. Moreover, it is taken into account that the disclosure time should be minimal in order to ensure stabilization of the aircraft immediately after separating it from the carrier. On the other hand, the residence time of the latch 16 above the wedge groove 17 should be sufficient for its entry under the action of the spring 15 into the wedge groove 17. The movement of the latch 16 in this case occurs along the cam 13, which has a Archimedes spiral shape along the forming surface, which ensures uniform compression of the spring 15 and the smooth operation of the latch 16. At the moment of passage of the latch 16 over the wedge groove 17 under the action of the spring 15, the latch 16 smoothly enters the groove 17. The blade 2 is securely locked in the open position. The latch 16 has a limiter 18, which determines the angular position of its wedge relative to the wedge groove 17. The process of opening and fixing the blades 2 is completed.

Представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:The presented information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при ее осуществлении, предназначено для установки складывающихся аэродинамических поверхностей в летательных аппаратах, стартующих из ограниченного объема носителя при высоких аэродинамических нагрузках;- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is intended for the installation of folding aerodynamic surfaces in aircraft, starting from a limited volume of the carrier at high aerodynamic loads;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно повысить надежность эксплуатации и безотказности работы в условиях сильных аэродинамических возмущений при сохранении оптимальных габаритно-массовых характеристик;- the tool embodying the claimed invention in the implementation, is able to increase the reliability of operation and reliability in conditions of strong aerodynamic disturbances while maintaining optimal overall mass characteristics;

- для заявленного устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.- for the claimed device in the form in which it is described in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application and known prior to the priority date is confirmed.

Следовательно, заявленная складываемая аэродинамическая поверхность соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed folding aerodynamic surface meets the condition of "industrial applicability".

Claims

A folding aerodynamic surface containing a base and a rotary blade pivotally connected to it, two cylinders located coaxially to the folding axis and interacting with each other a piston-pusher sliding inside the first cylinder, and a helical rod, with its ends entering into the internal cavities of the cylinders, one of which is connected to the base and the second with a blade, while the second cylinder has screw grooves in a different direction than the screw grooves of the first cylinder, and the slots of the screw rod interacting with the grooves of the cylinder in the middle part of the rod change their direction from one to the other, corresponding to the helical grooves of the cylinders, characterized in that the second cylinder is introduced coaxially to the rod and an additional piston interacting with it with a throttle, and the interacting surfaces of the rod ends with pistons are made in the form of a plane-spherical mating, while the spherical surface is made at the ends of the rod or at the ends of the pistons, there is a gap between the screw surfaces of the rod and the screw surfaces of the cylinders enclosing them, and the first al externally provided with an annular lip forming surface of which is in the form of Archimedes spirals with a folding blade perpendicular axis a blind hole in which a spring-loaded wedge lock belongs at full unfolding of the blade into the collar formed in the wedge groove.