RU2712465C1 - Device for opening of rotary flap opening in airframe of aircraft - Google Patents
Device for opening of rotary flap opening in airframe of aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712465C1 RU2712465C1 RU2019116115A RU2019116115A RU2712465C1 RU 2712465 C1 RU2712465 C1 RU 2712465C1 RU 2019116115 A RU2019116115 A RU 2019116115A RU 2019116115 A RU2019116115 A RU 2019116115A RU 2712465 C1 RU2712465 C1 RU 2712465C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- opening
- spring
- aircraft
- sash
- shutter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C1/14—Windows; Doors; Hatch covers or access panels; Surrounding frame structures; Canopies; Windscreens accessories therefor, e.g. pressure sensors, water deflectors, hinges, seals, handles, latches, windscreen wipers
Abstract
Description
Изобретение относится к авиастроению и может быть использовано в конструкции приводов для экстренного открытия створки проема.The invention relates to aircraft manufacturing and can be used in the design of drives for emergency opening of the sash of the opening.
Размеры, форма и расположение эксплуатационных люков должны обеспечивать удобный доступ к обслуживаемым (контролируемым) элементам конструкции, агрегатам и блокам оборудования, к системам спасения экипажа, к грузовым отсекам, отсекам вооружения, к узлам подсоединения средств наземного обслуживания и контроля.The dimensions, shape and location of access hatches should provide convenient access to serviced (controlled) structural elements, units and equipment blocks, crew rescue systems, cargo compartments, weapon compartments, and ground support and control connection points.
При определенных условиях в полете возникает необходимость сбрасывания грузов в заранее неопределенную конкретную точку местности, при этом, предъявляются особые требования к скорости открытия створки проема в планере ЛА, в минимизированные моменты времени, например, для сброса воды при тушении лесных пожаров, чтобы не пролететь место расположения очага возгорания.Under certain flight conditions, there is a need to drop cargo to a predetermined specific point in the terrain, while special requirements are placed on the speed of opening the aperture in an airframe at minimized times, for example, to discharge water when extinguishing forest fires so as not to fly over location of the source of fire.
Известно устройство экстренного открытия двери самолета, состоящее из пневматического привода типа цилиндра, при этом, скорость и давление подачи газа в цилиндр регулируется посредством контроллера, в зависимости от требований, предъявляемых к максимальному времени открытия, применительно к конкретной обстановки (патент US 6786454 В2, опубл, МПК:В64С 1/14, B64D 25/00, B64D 25/14; опубл. 07.09.2004 г.).A device is known for emergency opening of an airplane door, consisting of a pneumatic cylinder-type drive, and the speed and pressure of gas supply to the cylinder is controlled by a controller, depending on the requirements for the maximum opening time, in relation to a specific situation (patent US 6786454 B2, publ. IPC:
Недостатками технического решения являются увеличение габаритов и веса конструкции, связанные с необходимостью размещения пневматического оборудования и емкостей с газом.The disadvantages of the technical solution are the increase in dimensions and weight of the structure associated with the need to place pneumatic equipment and gas tanks.
Известно Устройство экстренного открытия двери самолета, снабженное многозвенным механизмом открытия двери содержащим, подвижную тягу, выполненную с возможностью перемещаться между открытым и закрытым положением дверцы, постоянно нагруженную эластичным элементом, например пружиной растяжения и удерживаемую стопорными зажимами, (патентный документ СА 2837714 А1; МПК: В64С 1/14; опубл. 06.12.2012 г.)A device for emergency door opening of an aircraft, equipped with a multi-link door opening mechanism comprising a movable rod made with the ability to move between the open and closed position of the door, is constantly loaded with an elastic element, such as a tension spring and held by locking clamps (patent document CA 2837714 A1; IPC:
Недостатками устройства является: возможность потери упругости эластичным элементом, вследствие его постоянного нагружения, влекущее за собою снижение долговечности и безотказности, а также необходимость дополнительной подготовки при последующем использовании устройства, а также необходимость увеличения длины навески, в случае требования к увеличению тягового усилия на открытие.The disadvantages of the device are: the possibility of loss of elasticity by the elastic element, due to its constant loading, entailing a decrease in durability and reliability, as well as the need for additional training during subsequent use of the device, as well as the need to increase the length of the linkage, in the case of a requirement to increase the pulling force to open.
Прототипом изобретения выбрана Система управления створками сброса жидкости летательного аппарата, содержащая дистанционно управляемые многозвенный механизм открытия створки и элемент стопорения, при этом приводы механизма открытия створок, шарнирно связаны верхней частью с конструкцией планера, а нижней - со створками, при этом запорно-приводная часть системы выполнена в виде комбинации исполнительно-замковых силовых и замковых цилиндров, причем каждый из замков фиксации закрытого положения створок с маломощным приводом и датчиком синхронизации расположен внутри каждого из цилиндров, в его верхней части, а нижние штоковые части всех цилиндров снабжены пиротехническими разъемами, при этом каждый из замковых цилиндров частично заполнен ферромагнитной жидкостью (заявка на изобретение RU 94027814 А1; МПК В64С 1/14; опубл. 27.06.1996)The prototype of the invention is the Aircraft Liquid Discharge Control System, comprising a remotely controlled multi-link mechanism for opening the valves and a locking element, while the actuators of the mechanism for opening the valves are pivotally connected with the upper part of the airframe and the lower with the valves, with the locking-actuating part of the system made in the form of a combination of executive-lock power and lock cylinders, each of the locks fixing the closed position of the valves with a low-power drive and a sensor synchronization is located inside each of the cylinders, in its upper part, and the lower rod parts of all cylinders are equipped with pyrotechnic connectors, while each of the lock cylinders is partially filled with ferromagnetic fluid (patent application RU 94027814 A1; IPC В64С 1/14; publ. 27.06. 1996)
Недостатками конструкции системы является ее сложность, влияющая на характеристики безотказности, долговечности и ремонтопригодности, а также, увеличение времени ожидания открытия створки, связанное с временем запаздывания элементов системы исполнительно-замковых силовых цилиндров.The disadvantages of the design of the system are its complexity, which affects the characteristics of reliability, durability and maintainability, as well as the increase in the waiting time for opening the sash, associated with the delay time of the elements of the system of executive-lock power cylinders.
Задачей, поставленной при разработке изобретения, являлось создание конструкции надежного устройства, обеспечивающего минимальное время открытия проема ЛА, при полете самолета в ожидаемом районе сброса.The task set during the development of the invention was to create the design of a reliable device that provides the minimum opening time for the aircraft opening when the aircraft is flying in the expected area of discharge.
Поставленная задача решается конструкцией Устройства открытия поворотной створки проема в планере летательного аппарата, содержащего дистанционно управляемые многозвенный механизм открытия створки и замок стопорения створки, удерживающий ее в закрытом положении, механизм открытия створки содержит, по меньшей мере, одну пружину растяжения, механизм натяжения пружины, двухплечую качалку закрепленную на силовой конструкции планера с возможностью поворота, и тягу шарнирно соединенную одним концом с первым плечом качалки, а вторым - с поворотной створкой, пружина растяжения шарнирно соединена первым концом со вторым плечом качалки, а вторым с исполнительным элементом механизма натяжения пружины, выполненным с возможностью удержания растянутой пружиныThe problem is solved by the design of the device for opening the rotary shutter of the aperture in the glider of the aircraft, containing a remotely controlled multi-link mechanism for opening the shutter and a lock for locking the shutter that holds it in the closed position, the mechanism for opening the shutter contains at least one tension spring, a spring tension mechanism, two shoulders the rocker is mounted on the power structure of the airframe with the possibility of rotation, and the rod is pivotally connected at one end to the first rocking arm, and the second to the gate leaf, the tension spring is pivotally connected by the first end to the second rocking arm, and the second to the actuator of the spring tension mechanism, configured to hold the extended spring
Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является увеличение арсенала технических средств, связанное с созданием механизма многоразового применения обеспечивающего минимального времени открытия створки проема ЛА, при требовании внезапного открытия в зоне полета, определенной полетным заданием, и в повышении долговечности и безотказности устройства.The technical result achieved during the implementation of the invention is to increase the arsenal of technical means associated with the creation of a reusable mechanism providing a minimum opening time for the shutter of the aircraft aperture, when it is required to suddenly open in the flight zone defined by the flight task, and to increase the durability and reliability of the device.
В частных случаях исполнения:In special cases of execution:
- для простоты и надежности реализации Механизм натяжения пружины может быть выполнен в виде винтового механизма, содержащего ходовой винт, перемещающий каретку (посредством гайки) являющуюся исполнительным элементом механизма натяжения пружины;- for simplicity and reliability of implementation, the spring tension mechanism can be made in the form of a screw mechanism containing a spindle that moves the carriage (by means of a nut) which is the actuator of the spring tension mechanism;
- для уменьшения времени срабатывания, замок стопорения створки может быть выполнен в виде магнитного захвата, оборудованного соленоидом, блокирующего створку в закрытом положении.- to reduce the response time, the locking lock of the sash can be made in the form of a magnetic grip equipped with a solenoid, which blocks the sash in the closed position.
Сущность изобретения поясняется следующими графическими материалами:The invention is illustrated by the following graphic materials:
- Фиг. 1. Исходное положение элементов устройства открытия поворотной створки проема в планере летательного аппарата при штатном полете;- FIG. 1. The initial position of the elements of the device for opening the rotary shutter of the opening in the glider of the aircraft during regular flight;
- Фиг. 2. Положение элементов устройства открытия поворотной створки проема в планере летательного аппарата в положении «Ожидания открытия в ускоренном режиме»;- FIG. 2. The position of the elements of the device for opening the rotary shutter of the opening in the glider of the aircraft in the position "Waiting for opening in accelerated mode";
- Фиг. 3 Положение элементов устройства открытия поворотной створки проема в планере летательного аппарата в открытом положении;- FIG. 3 The position of the elements of the device for opening the rotary shutter of the opening in the glider of the aircraft in the open position;
- Фиг. 4. Схема замера геометрических размеров плеч качалки и тяги, определяемые места шарнирного закрепления двухплечой качалки на планере и второго конца тяги на поворотной створке, при длине нерастянутой пружины 10 в исходном положении;- FIG. 4. Scheme for measuring the geometric dimensions of the rocking arms and traction arms, the places of hinging the two-arm rocking chair on the glider and the second end of the traction on the rotary wing, when the length of the
- Фиг. 5. Схема статического нагружения элементов устройства в положении «Ожидания открытия в ускоренном режиме»;- FIG. 5. The scheme of static loading of the device elements in the position "Waiting for opening in accelerated mode";
- Фиг. 6. Схема положения элементов устройства открытия поворотной створки проема в планере летательного аппарата в открытом положении;- FIG. 6. The position diagram of the elements of the device for opening the rotary shutter of the opening in the glider of the aircraft in the open position;
Устройство открытия поворотной створки 1 проема в планере летательного аппарата содержит дистанционно управляемые: многозвенный механизм открытия створки 2 и замок стопорения 3 створки, удерживающий ее в закрытом положении (Фиг. 1).The opening device of the
Дистанционное управление может быть обеспечено с внешнего пульта управления, расположенного в кабине экипажа, связанного с приводными механизмами через контроллер интерфейсом Arinc - 429, для выдачи разовых команд.Remote control can be provided from an external control panel located in the cockpit, connected to the drive mechanisms via the controller with an Arinc-429 interface, for issuing one-time commands.
Механизм открытия створки содержит, по меньшей мере, одну пружину растяжения 4, механизм натяжения пружины 5, двухплечую качалку 6, закрепленную на силовой конструкции планера 7 с возможностью поворота, и тягу 8. Тяга 8 шарнирно соединена одним концом 9 с первым плечом 10 качалки 6, а вторым 11 - с поворотной створкой 1. Пружина растяжения 4 шарнирно соединена первым концом 12 со вторым плечом 13 качалки 6, а вторым 14 с исполнительным элементом 15 механизма натяжения пружины 5. Механизм натяжения пружины 5 выполнен с возможностью фиксации удержания растянутой пружины 5, в зависимости от необходимости, определенной конструкторским замыслом, например в положении «Ожидания открытия в ускоренном режиме» (Фиг. 2, 5).The sash opening mechanism comprises at least one tension spring 4, a
Для простоты и надежности реализации, механизм натяжения пружины 5 может быть выполнен в виде винтового механизма, содержащего ходовой винт, перемещающий каретку являющуюся исполнительным элементом 15 механизма натяжения пружины 5, связанную со вторым 14 концом пружины натяжения. При этом, приводом механизма может быть электродвигатель, управляемый командами контроллера.For simplicity and reliability of implementation, the
Для уменьшения времени срабатывания, замок стопорения 3 створки может быть выполнен в виде магнитного захвата, оснащенного соленоидом, блокирующего створку в закрытом положении.To reduce the response time, the
Устройство используется следующим образом.The device is used as follows.
При «штатном режиме» (Фиг. 1), поворотная створка 1 удерживается в закрытом положении замком стопорения 3. Пружина 4 разгружена, т.е. на ней не создается нагружающее усилие. Открытие проема в планере летательного аппарата производится открытием замка стопорения 3 и перемещением исполнительного элемента 15 механизма натяжения в положение открытия Фиг. 3. При этом, пружина 4 выступает в роли промежуточной тяги, поворачивающей качалку 6. Время открытия створки в «штатном режиме» зависит от скорости перемещения исполнительного механизма, вытягивающего пружину-тягу инертности звеньев многозвенного механизма.In the "normal mode" (Fig. 1), the
Поскольку пружина 4 находится в разгруженном или частично нагруженном состоянии, ее упруго-жест костные характеристики сохраняются в течение более длительного времени, повышая безотказность и долговечность устройства.Since the spring 4 is in the unloaded or partially loaded state, its elastic-stiff bone characteristics are maintained for a longer time, increasing the reliability and durability of the device.
При полете самолета в зонах, где может быть необходимо экстренное открытие створки, определяемых полетным заданием, устройство открытия створки переводится в режим «Ожидания открытия в ускоренном режиме» (Фиг. 2, 5.) В этом режиме поворотная створка удерживается в закрытом положении замком стопорения 3. Пружина 4 нагружена растягивающим усилием, созданным перемещением исполнительного элемента 15 механизма натяжения в положение открытия. Фиксация пружины в нагруженном состоянии может быть выполнена за счет стопорения исполнительного элемента 15 механизма натяжения пружины 5, в положении максимально возможного растяжения пружины (Фиг. 2, 5).When the aircraft is flying in areas where an emergency opening of the sash may be necessary, determined by the flight task, the sash opening device is switched to the “Waiting for opening in accelerated mode” mode (Fig. 2, 5.) In this mode, the pivoting sash is held in the closed position by the
Схема статического нагружения элементов устройства в положении «Ожидания открытия в ускоренном режиме» представлена на (Фиг. 5), где:A diagram of the static loading of the device elements in the "Waiting for opening in accelerated mode" position is presented in (Fig. 5), where:
- вектор силу упругости, возникающая на пружине при ее растяжении - ; - vector elastic force arising on the spring when it is stretched - ;
- момент силы, возникающий на качалке под действием не плечо второй качалки; - moment of force arising on the rocking chair under the action of not the shoulder of a second rocking chair;
- вектор силы, действующий на створку со стороны тяги в местесоединения второго 11 конца тяги с поворотной створкой 1; - the force vector acting on the sash from the thrust side in the connection of the second 11 end of the thrust with the
- момент, возникающий на поворотной створке 1 от действия обеспечивающий экстренный поворот створки 1 на открытие. - moment arising on the
Нагруженная система обладает потенциальной энергией, определяемой потенциальной энергией упруго-деформируемой пружины напряженияA loaded system has potential energy determined by the potential energy of an elastically deformable stress spring
При растопорении замка стопорения 3, например отключением соленоида, потенциальная энергия нагруженных элементов высвобождается и переходит в кинетическую энергию движения подвижных звеньев механизма открытия створки и поворота самой створки.When the
Открытие створки происходит в «ускоренном режиме», требующим меньше времени для осуществления, поскольку, в отличие от реализации открытия створки в «штатном режиме», исключается временная задержка открытия, связанная с временем, необходимым для перехода исполнительного элемента механизма натяжения пружины от исходного положения, соответствующего положению ненагруженной пружины при закрытой створке (Фиг. 1), до положения, соответствующего ненагруженному состоянию соответствующего положению ненагруженной пружины при открытой створке (Фиг. 3), а также инерционность статически нагруженных подвижных элементов устройства открытия (dμ/dt).The opening of the sash occurs in the “accelerated mode”, requiring less time for implementation, because, unlike the implementation of the opening of the sash in the “normal mode”, the time delay of opening associated with the time required for the actuator to move the spring tension mechanism from its original position is eliminated, corresponding to the position of the unloaded spring with the sash closed (Fig. 1), to the position corresponding to the unloaded state corresponding to the position of the unloaded spring with the sash open e (Fig. 3), as well as the inertia of the statically loaded moving elements of the opening device (dμ / dt).
Геометрические размеры плеч качалки 16, 17 и тяги 18, места шарнирного закрепления двухплечой качалки на планере 7 и второго конца тяги 11 на поворотной створке 1, а также величина относительного удлинения растянутой пружины в положении «Ожидания открытия в ускоренном режиме» и ее жесткость (Фиг. 2, 5) определяются конструкторскими расчетами возникающих сил и моментов и подтверждаются экспериментально, с учетом необходимости обеспечения максимально возможного ускоренного экстренного поворота створки 1 на открытие (Фиг. 3, 6), в случае реализации устройства в «ускоренном режиме».The geometric dimensions of the
Геометрическим размером ушек качалки 6 являются расстояния от центра шарнирного соединения на плечах до оси поворота качалки 16, 17. Геометрическим размером тяги 8 18 являются расстояния между центрами шарнирного соединения ее конца 9 с первым плечом 10 качалки и второго 11 конца с поворотной створкой 1 (Фиг. 4).The geometric size of the ears of the
Для гашения энергии, возникающей при открытии створки в «ускоренном режиме» и исключения его передачи на планер, может быть использован амортизатор энергии демпфер обеспечивающий торможение механизма после достижения створкой заданного угла поворота соединенный с качалкой или со створкой и установленный на силовую конструкцию планера.To extinguish the energy arising when the sash is opened in the “accelerated mode” and to prevent its transfer to the glider, an energy damper damper can be used to provide braking of the mechanism after the sash reaches a predetermined angle of rotation connected to the rocker or to the sash and mounted on the power structure of the glider.
В открытом положении (Фиг. 3, 6), замок стопорения 3 открыт, при этом, поворотная створка может удерживается потенциальной энергией растягивания пружины при расположении исполнительного элемента 15 механизма натяжения в положение открытия. (Фиг. 3).In the open position (Fig. 3, 6), the
Пружина 4 разгружена или нагружена усилием, необходимым для удержании поворотной створки в закрытом положении, т.е. на ней не создается значительное нагружающее усилие, что также повышает долговечность ее использования.The spring 4 is unloaded or loaded with the force necessary to hold the pivot leaf in the closed position, i.e. it does not create significant loading force, which also increases the durability of its use.
При закрытии створки: исполнительный механизм 14 переводится в исходное положение (Фиг. 3). Створка 1, под действием собственного веса или предусмотренного тягового устройства, перемещается в положение закрытия и захватывается замком стопорения 3 створки, удерживающим ее в закрытом положении (Фиг. 1).When closing the sash: the
Приведенные варианты использования подтверждают обеспечение при реализации изобретения сокращение времени открытия створки проема ЛА, при требовании внезапного открытия в зоне, определенной полетным заданием и в повышении долговечности и безотказности устройства открытия.The given use cases confirm the provision, during the implementation of the invention, of reducing the opening time of the shutter of the aircraft aperture, when it is required to suddenly open in the area defined by the flight task and to increase the durability and reliability of the opening device.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116115A RU2712465C1 (en) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | Device for opening of rotary flap opening in airframe of aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116115A RU2712465C1 (en) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | Device for opening of rotary flap opening in airframe of aircraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2712465C1 true RU2712465C1 (en) | 2020-01-29 |
Family
ID=69625111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019116115A RU2712465C1 (en) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | Device for opening of rotary flap opening in airframe of aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2712465C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4936389A (en) * | 1988-07-18 | 1990-06-26 | Aero Union Corporation | Fluid dispenser for an aircraft |
US5326053A (en) * | 1992-06-05 | 1994-07-05 | Pahl Larry T | Controlled flow aerial delivery system |
RU2076828C1 (en) * | 1994-07-25 | 1997-04-10 | Юрий Сергеевич Воронков | Flying vehicle liquid discharge doors control system (versions) |
-
2019
- 2019-05-24 RU RU2019116115A patent/RU2712465C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4936389A (en) * | 1988-07-18 | 1990-06-26 | Aero Union Corporation | Fluid dispenser for an aircraft |
US5326053A (en) * | 1992-06-05 | 1994-07-05 | Pahl Larry T | Controlled flow aerial delivery system |
RU2076828C1 (en) * | 1994-07-25 | 1997-04-10 | Юрий Сергеевич Воронков | Flying vehicle liquid discharge doors control system (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2363617C2 (en) | Aircraft landing gear manipulator system and aircraft with such system | |
RU2613677C2 (en) | Emergency release system by free fall under gravity for nodes of aircraft retractable landing gear | |
US8919699B2 (en) | Emergency opening system of an aircraft cabin door | |
US8946607B2 (en) | Mechanisms for deploying and actuating airfoil-shaped bodies on unmanned aerial vehicles | |
RU2720922C2 (en) | Aircraft landing gear flap with integrated emergency control unit | |
US9663221B2 (en) | Actuator device for flight control surface, flight control surface of aircraft, and aircraft | |
BR102017023791B1 (en) | OPERATIONABLE EMERGENCY EXIT DOOR AND AIRCRAFT OR SPACESHIP WITH A PRESSURIZED CABIN HAVING SUCH A OPERATIONABLE EMERGENCY EXIT DOOR | |
RU2400400C2 (en) | System to open and close aircraft landing gear compartment flap | |
EP3000720B1 (en) | Aircraft door actuator system | |
RU2730903C1 (en) | Opening and locking mechanism of aerodynamic rudder with two axes of folding | |
US20050178601A1 (en) | Control device for moving a vehicle closure element | |
US9296464B1 (en) | Aircraft and associated door member biasing assembly and method | |
US4616793A (en) | Remote pivot decoupler pylon: wing/store flutter suppressor | |
RU2712465C1 (en) | Device for opening of rotary flap opening in airframe of aircraft | |
CA2887220C (en) | Apparatus and method for arrestment of a flight control surface | |
CN209834026U (en) | Simple and easy buried resistance umbrella cabin structure | |
CN114509251A (en) | Follow-up loading device for movable wing surface of aircraft | |
CN111301664A (en) | Driving method of open type wing tip speed reducing plate | |
US3176939A (en) | Helicopter pod supporting device | |
US6626401B2 (en) | Aft fuselage control system for forward lifting elevator aircraft | |
RU2376206C1 (en) | Emergency exit opening system | |
RU2433072C1 (en) | Device to open and close flaps | |
CN210118500U (en) | Pressure control device | |
RU2076828C1 (en) | Flying vehicle liquid discharge doors control system (versions) | |
US4015800A (en) | Aerodynamic spin control device for aircraft |