Способ укороченного прыжкового взлета самолета и устройство для его осуществления

1 у 806 А союз сОВетских СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ СПУБЛ(51)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(21) 4953755/23 (22) 03.06.91 (46) 07.06,93, Бюл. М 21 (71) Центральный аэродинамический институт им, проф, Н.Е.Жуковского (72) К.Б.Бекирбаев, Л,И,Верный, В,Н.Данилов, В.Г.Кажан и Л.М.Шкадов (56) Техническая информация ЦАГИ М 6, 1987; с. 10.Патент США М 4524929, кл. В 64 С 25/00, 1988,Патент США М 4634082, кл. В 64 С 2500, 1988. (54) СПОСОБ УКОРОЧЕННОГО ПРЫЖКОВОГО ВЗЛЕТА САМОЛЕТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к авиации, в частности к самолетам укороченного взлета и посадки. Целью изобретения является уменьшение энергетических затрат и исключение дополнительных источников энергии для выполнения укороченного прыжкового взлета, Это достигается путем преобразования части кинематической. энергии разгоняющегося самолета в вертикальный импульс. При этом энергию вращающегося колеса воспринимают взаимодействующим с ним поворотным соединительным элементом, вйЬолненным в виде кулачка 4 со спиральной фрикционной рабочей поверхностью, шарнирно связанным с корпусом амортизационной стойки 1, Кулачок взаимодействует с поверхностью диска 3, жестко скрепленного с колесом. Рабочий контакт кулачка 4 с поверхностью диска 3 обеспечивается механизмом поворота 5. 2 с.п, ф-лы, 7 ил,Изобретение относится к самолетам военного и гражданского назначения, осуществляющим взлет с разбегом, и может бытьиспользовано для сокращения длины разбега или увеличения полезной нагрузки без 5увеличения взлетной дистанции.Цель изобретения - уменьшение энергетических затрат и исключение дополнительных источников энергии для созданиявертикального импульса. 10Расчетным путем установлено, что использование силы трения в специальном кинематическом механизме позволяет частькинетической энергии разгоняющегося привзлете самолета переводить в вертикальный импульс прыжка и тем самым отказаться от использования для этой целидополнительных источников энергии.Отличительные признаки раздвижнойамортизационной стойки (поворотный кулак определенной формы, фрикционныйдиск колеса, механизм вращения кулака) позволяют осуществлять раздвижные стойкибез использования дополнительных источников энергии в устройстве раздвижения, аделать это только за счет силы трения икинетической энергии разгоняющегося самолета,Изобретение поясняется фиг. 1 - 7.На фиг. 1 и 2 изображена принципиальная схема раздвижной амортизационнойстойки шасси,Устройство содержит основной корпусстойки со штатным амортизатором 1, выдвижной телескопический шток 2, к которому крепится колесо с фрикционным диском3, поворотный кулак 4, шарнирно связанный с корпусом стойки 1 и опирающийся врабочем положении на фрикционный диск3, и механизм поворота 5, обеспечивающий 40соприкосновение фрикционных поверхностей и вращение кулака с необходимой скоростью, Этот механизм может бытьвыполнен в виде гидроцилиндра, шарнирносвязанного с поворотным кулаком 4 и корпусом стойки 1.. Устройство работает следующим обра.зом (фиг. 3, 4, 5, 6), В начале разбега додостижения скорости начала прыжка (фиг. 3)кулак 4 находится в поднятом положении и 50не касается фрикционного диска 3, При этомстойка шасси работает, как обычно, При достижении заданной скорости кулак 4 поворачивают до касания с фрикционнымдиском 3 (фиг. 4) и вращают с потребной 55угловой скоростью. При этом корпус стойки1 перемещается относительно телескопического штока 2 (фиг, 5), и самолет получаетвертикальный импульс для прыжка, Усилие,-необходимое для вращения кулака и раз движения стойки, компенсируется силой трения при скольжении фрикционного диска и рабочей поверхности кулака, После раздвижения стойки и отрыва самолета от ВПП поворотный кулак и колесо возвращаются в исходное положение (фиг, 6),Координаты точки шарнирного крепления поворотного кулака (фиг. 7) и форма его рабочей поверхности определяются в зависимости от потребной вертикальной скорости Чу и коэффициента трения бр между кулаком и фрикционным диском. Если координаты относительного расположения оси вращения кулака и точки скользящего контакта будут связаны соотношением Лу/ Лх = = бтр, то величина момента сил относительно шарнира будет равна нулю. Это условие выполняется при любом значении угла поворота кулака р, если его рабочая поверхность имеет форму дуги логарифмической спирали, описываемой в полярных координатахттрнзависимостью й = Вое, Для сообщения самолету заданной вертикальной скорости Чу устройство должно обеспечить поднятие точки шарнирного крепления на высоту ЛЬ с ускорением а, которые связаны соотношениемЧт= /2 аЛЬ.Иээтогоусловияможно связать параметры логарифмической спирали - начальный радиус йо и максимальный угол поворота кулака уЪах, который может быть ограничен по конструктивным соображениям. тр фт тр Оппах2 ае (е - 1). где тРт = агст 9 тр,Для обеспечения постоянного вертикального ускорения а угловая скорость вращения кулака определяется зависимостью 1И= тр(Р+Р/г)е Эффективность предложенног ба проанализировала расчетными ми с учетом динамики движения типов маневренных самолетов на Применение данного способа позе кратить длину разбега самолетов с тяговооруженностью примерно в раза эа счет использования меха устройств без дополнительных ист о спосо- методаразных взлете. оляет собольшей 22,5 ническихочниковэнергии и существенного изменения конструкции амортизационной стойки шасси,Формула изобретения 1. Способ укороченного прыжкового взлета самолета, заключающийся в разгоне самолета и сообщении ему в момент отрыва вертикального импульса за счет принудительного удлинения раздвижных стоек шасси, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат и исключения дополнительных источников энергии, удлинение стоек шасси .в моментотрыва осуществляют путем преобразования части кинетической энергии разгоняющегося самолета в вертикальный импульс, при этом кинетическую энергию вращающегося колеса воспринимают взаимодействующим с ним поворотным соединительным элементом, и путем его поворота преобразуют эту энергию в поступательное движение стойки шасси, сообщая самолету вертикальный импульс.2, Устройство укороченного прыжков 6- 5 го взлета самолета. содержащее корпусамортизационной стойки шасси со штатным амортизатором и выдвижную часть стойки, соединенную с колесом, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено поворотным сое динительным элементом, выполненным ввиде кулачка са, спиральной фрикцианной рабочей поверхностью, шарнирно связанным с корпусом амортизационной стойки, диском, жестко скрепленным с колесом 15 шасси и имеющим фрикционную рабочуюповерхность по образующей, и механизмом поворота соединительного элемента, обеспечивающим рабочий контакт по фрикционным поверхностям кулачка и диска,1819806 Фиг.З г.Б Фиг.7оставитель В.Данилоехред М,Моргентал ректор М,Кул Редактор Л.Волкова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аз 2002ВНИИПИ Тираж арственного комите 1 13035, МоскваПодписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб 4/5