колесо шасси летательного аппарата с аэродинамическим приводом

Формула изобретения

Колесо шасси летательного аппарата с аэродинамическим приводом, имеющее на боковой поверхности шины лопасти-карманы изменяемой геометрии из эластичного упругого материала, карманы в процессе изготовления прижаты к стенке шины, их раскрытие происходит в процессе углового ускорения вращения колеса под действием центробежных сил, и выполнены, например, из резины, в том числе и с предварительным напряжением, отличающееся тем, что лопасти-карманы имеют четырехугольную форму, продольную складку, со стороны набегающего потока карман в расправленном состоянии треугольный, лопасти-карманы расположены и на диске колеса, имеется устройство для прижатия лопастей при взлете в сложенном состоянии и освобождения лопастей для раскручивания колеса после выпуска шасси перед посадкой, например, при помощи электромагнитов и пружин, устройство может находиться с одной или двух сторон колеса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к устройствам для раскрутки колес шасси летательного аппарата перед посадкой скоростным напором среды.

При посадке летательного аппарата с нераскрученными колесами шасси нагружается вертикальной реакцией и горизонтальными силами. Большая сила трения скольжения, действующая в начале раскрутки колеса, вызывает нагружение стойки шасси, быстрый износ шин с сильным нагревом. Для безопасности следующего взлета требуется много времени для остывания шин.

Известно устройство для вращения колес летательного аппарата, патент России N 2001835, B 64 C 25/40. Известное устройство сходно с предлагаемым по наличию пневматической шины и наличию лопастей на боковине шины и диске колеса.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является колесо шасси с аэродинамически приводом, патент России N 2102284, B 64 C 25/40. У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: наличие пневматической шины, имеющей на боковой поверхности лопасти-карманы изменяемой геометрии из эластичного упругого материала.

Недостатком известных устройств является их большое аэродинамическое сопротивление при взлете, хотя при этом они не нужны.

Это приводит к большой нагрузке на двигатели, дополнительному расходу топлива. Так как скорость во время взлета больше, то лопасти придется делать с запасом прочности, чтобы их не оторвало на взлете, особенно угол в вершине пирамиды, где будут возникать местные напряжения.

Прежде чем убрать шасси, нужно ждать когда остановятся колеса, иначе расправленные вращающиеся лопасти-карманы не войдут в фюзеляж или крыло и будут оторваны.

Для остановки вращения колес при взлете придется пользоваться тормозами, что приведет к дополнительному износу тормозных колодок и барабанов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности вращения колеса перед посадкой, улучшение аэродинамических качеств шасси на взлете летательного аппарата, уменьшение габаритных размеров шасси для убирания его сразу после взлета.

Предлагаемое изобретение содержит пневматическую шину, размещенные на ее боковинах лопасти в виде карманов изменяемой геометрии из эластичного упругого материала, например резины, в том числе с предварительным напряжением, причем карманы имеют четырехугольную форму, продольную складку, со стороны набегающего потока карман в расправленном состоянии треугольный, лопасти расположены также на диске колеса, имеется устройство для прижатия лопастей в сложенном состоянии при взлете и освобождения лопастей для раскручивания колеса после выпуска шасси перед посадкой летательного аппарата, например, при помощи электромагнитов и пружин, устройство может находиться с одной или двух сторон колеса.

Технология изготовления и крепления лопастей-карманов включена непосредственно в технологию изготовления шины либо в процессе формовки последней, либо скреплением метолом вулканизации, а также склеивания. К находящимся в эксплуатации обычным шинам карманы прикрепляются с помощью вулканизации или склеивания. К дискам лопасти могут прикрепляться, например, на заклепки, болты со склеиванием. Фиксирующие устройства, пружины стаканы и т.п. крепятся к диску, например, при помощи заклепок и болтов.

Таким образом можно оснастить колесами шасси с аэродинамическим приводом любые летательные аппараты, а не только выпускаемые вновь.

Площадь сечения лопастей-карманов, то есть степень раскрытия карманов, является величиной переменной за счет скоростного напора среды и центробежных сил.

На фиг. 1 изображено колесо шасси летательного аппарата с аэродинамическим приводом, вид сбоку. Предложенное устройство содержит шину 1, лопасти-карманы 2, плоские кольца 3 для прижатия лопастей 2, фиксирующее устройство, например электромагнит 4, диск колеса 5, стаканы 7, пластины 8, составляющие стаканы 7 с кольцами 3.

На фиг. 2 - разрез по А-А фиг.1 колесо шасси в положении взлета, лопасти-карманы 2 прижаты плоскими кольцами 3 к шине 1 и зафиксированы фиксирующим устройством 4, устройства для перемещения, пружины, например 6, сжаты.

Перед взлетом нажатием на стаканы 7 плоские кольца 3 прижимаем к лопастям 2, сложенным по продольным складкам. Фиксирующее устройство 4 закрепляет стаканы 7 с пластинами 8, плоскими кольцами 3 и лопасти 2 в сложенном положении до посадки. В таком положении аэродинамическое сопротивление среды на взлете минимально.

На фиг. 3 - раскрученное колесо шасси при посадке, вид со стороны набегающего потока.

Перед посадкой производится расфиксация фиксирующего устройства 4, устройства перемещения 6 разжимаются и перемещают стаканы 7 с прикрепленными к ним пластинами 8 и плоскими кольцами 3. Стаканы 7 фиксируются в крайнем положении фиксирующим устройством 4.

На фиг. 3 пружины 6 разжаты, лопасти-карманы 2 внизу шины 1 расплавлены набегающим потоком среды, лопасти 2 вверху прижаты набегающим потоком.

Стенки кармана 2 при отсутствии вращения прижаты к поверхности шины предварительным напряжением. Это защищает карман 2 от гидравлического удара в начале раскрутки колеса и создает достаточный крутящий момент. В процессе вращения колеса относительная скорость среды падает, но за счет действия центробежных сил на карман против силы упругости его площадь сечения увеличивается за счет разгиба складки на стороне лопасти 2 и при максимальных оборотах площадь сечения максимальна в нижнем положении.

Благодаря разнице сопротивлений лопастей, осуществляется вращение колеса, причем чем выше посадочная скорость летательного аппарата, тем выше скорость вращения, что необходимо для мягкой посадки.

Лопастей-карманов должно быть не менее восьми. Устройство балансируется вместе с шиной на шасси самолета.