Устройство шасси самолета.

1 Настоящее изобретение относится к устройствам шасси самолета и, в частности, к устройству основного шасси самолета, прикрепляемого, по меньшей мере, частично к крылу самолета. Хорошо известный тип основного шасси самолета, в частности, для пассажирского самолета, выпускаемого на промышленной основе,содержит основную стойку шасси, поддерживающую колеса, и колесную тележку, и имеющую пару игольчатых подшипников или цапфовых опор (для этого изобретения последние два термина являются взаимозаменяемыми), расположенных в общем в горизонтальной плоскости для крепления с возможностью поворота шасси между в общем горизонтальным полетным положением и в общем вертикальным выпущенным положением для опоры самолета. Цапфовые опоры предназначены для поворота вокруг оси, проходящей в общем параллельно продольной оси фюзеляжа самолета. Передняя цапфовая опора шарнирно прикреплена к заднему лонжерону крыла, а задняя цапфовая опора шарнирно прикреплена к балке шасси самолета, которая одним концом прямо или косвенно прикреплена к заднему лонжерону, а другим концом прямо или косвенно прикреплена к фюзеляжу самолета. Для удовлетворения требований, предъявляемых к надежности конструкции в отношении ударных нагрузок, необходимо, чтобы основное шасси самолета аккуратно отделялось от самолета в случае усилий, возникающих при аварии или перегрузке, как правило, усилий торможения, прикладываемых к шасси самолета. В частности требуется, чтобы для сохранения целостности отсека топливного бака коробчатой конструкции крыла, часть которого образует задний лонжерон, задний лонжерон крыла не касался основного шасси при отделении от него. Известные устройства основного шасси имеют переднее крепление на цапфе к заднему лонжерону крыла и заднее крепление на цапфе к балке шасси самолета, проходящей между задним лонжероном крыла и фюзеляжем. Однако заднее крепление на цапфе до сих пор осуществляют посредством кронштейна, прикрепленного к нижней части балки шасси самолета. Это означает, что при приложении чрезмерного усилия торможения к шасси появляется вероятность отсоединения шасси от переднего и заднего креплений на цапфе в результате, например, разрушения из-за растяжения соединительных болтов, крепящих заднюю цапфовую опору к нижней части балки шасси самолета, и к разрушению соединительных шпилек передней цапфовой опоры, соединяющих кронштейн крепления передней цапфовой опоры с задним лонжероном, в результате сдвига или растяжения. Такое устройство, хотя и нормально работает в некоторых случаях применения, еще имеет непредсказуемость в отношении точного пу 000886 2 ти перемещения шасси в процессе отделения вследствие нарушения требования к шасси,предъявляемого к двум отдельным соединительным устройствам. По этой причине желательна большая предсказуемость и регулирование пути отделения шасси самолета. Помимо того, что было сказано выше, для самых современных больших пассажирских самолетов, выполненных с возможностью перевозки 500 пассажиров, может потребоваться задняя цапфовая опора для шасси, противодействующая усилиям торможения с лобового сопротивления, в частности, в процессе выпуска шасси при приземлении. По этой причине применение кронштейна крепления цапфовой опоры, прикрепленного к нижней части балки шасси самолета, является недопустимым, и по этой причине цапфовая опора должна входить в состав конструкции балки шасси самолета. Очевидно, что приложение усилия торможения к такой задней цапфовой опоре в случае отрыва цапфы шасси от балки приведет к разрушению конструкции балки шасси, когда задняя цапфа неизбежно должна опереться на конструкцию балки из переднего направления. Поскольку в этих условиях любые усилия, возникающие в аварийной ситуации, будут также передаваться заднему лонжерону балкой шасси самолета, была бы желательной другая конструкция. Задачей настоящего изобретения является создание устройства основного шасси самолета,которое не обладает недостатками, присущими устройствам известного уровня техники. В соответствии с настоящим изобретением заявляется устройство шасси самолета, содержащее основную стойку шасси, имеющую переднюю и заднюю цапфовые опоры, узел крепления на самолете для передней цапфовой опоры, балку шасси, закрепленную каждым концом на самолете и имеющую узел крепления между концами для задней цапфовой опоры, при этом узел крепления для передней цапфовой опоры содержит соединительный элемент, причем крепление задней цапфовой опоры выполнено с возможностью поворота вокруг продольной оси балки шасси, в соответствии с чем регулируемым образом обеспечивается отделение шасси от самолета в случае перегрузки шасси, приводящей к разрушению соединительного элемента в результате сдвига. Такое устройство обеспечивает безопасное отделение шасси от его креплений передней и задней цапфы без риска недопустимого повреждения конструкции самолета. Оно имеет дополнительное преимущество при отделении шасси от его креплений т.к. отсутствует приложенное к этому шасси какое-либо усилие в боковом направлении, которое может отклонять отделенное шасси к фюзеляжу самолета. Крепление передней цапфовой опоры может быть смонтировано на заднем лонжероне 3 крыла для самолета, а балка шасси может быть прикреплена одним концом к заднему лонжерону, другим концом - к фюзеляжу самолета. Таким образом, благодаря этому предотвращается повреждение заднего лонжерона и какого-либо отсека топливного бака. Крепление задней цапфовой опоры может быть выполнено интегральным с конструкцией балки шасси, обеспечивая таким образом противодействие усилиям торможения. Узел крепления задней цапфовой опоры может включать в себя дополнительную опору,имеющую центральную ось, проходящую, как правило, параллельно продольной оси балки шасси. Например, дополнительная опора может содержать пару цапф, смонтированных с возможностью поворота вокруг указанной оси, в общем параллельной продольной оси балки шасси. Как только шасси повернется на достаточный угол на дополнительной опоре, задняя цапфа просто выйдет из задней цапфовой опоры. Дополнительная опора может быть удобно закреплена в углублении, образованном в конструкции балки шасси. Альтернативное устройство, соответствующее настоящему изобретению, содержит упорный подшипник на каждом конце балки шасси, предназначенный для крепления с возможностью поворота балки шасси относительно заднего лонжерона и фюзеляжа. Для поддержания ориентации балки шасси относительно указанной продольной оси в процессе нормальной работы могут быть предусмотрены соединительные установочные средства. Такие соединительные установочные средства могут быть расположены вблизи одного или обоих упорных подшипников балки шасси. В альтернативном варианте осуществления соединительные установочные средства могут содержать, по меньшей мере, одну тягу, присоединенную между местом на балке шасси, отстоящим от указанной продольной оси вращения, и фиксированным местом на элементе самолета, например, на заднем лонжероне. Задняя цапфовая опора может позволять ограниченный относительный поворот между шасси и балкой шасси вокруг продольной оси балки механизма. Например, задняя цапфовая опора может включать в себя дополнительный сферический подшипник. Это может быть предусмотрено для компенсации производственных неточностей. Теперь настоящее изобретение будет описано на примере со ссылкой на сопроводительные чертежи, где фиг. 1 - изометрическое изображение сзади устройства шасси, соответствующего известному уровню техники; фиг. 2 - сечение по линии II-II, показанной на фиг. 1; 4 фиг. 3 - изометрическое изображение сзади устройства шасси, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения, в его нормальном рабочем положении, в котором оно поддерживает самолет; фиг. 4 - увеличенная часть сечения стойки шасси, показанной на фиг. 3, и балки шасси,показанной отделенной от заднего лонжерона. Сечение проходит через балку шасси вдоль плоскости, разделяющей пополам заднюю цапфовую опору; фиг. 5 - горизонтальное сечение, сделанное через балку шасси и цапфовую опору, аналогичную той, которая показана на фиг. 3; фиг. 6 - устройство, аналогичное устройству, показанному на фиг. 3, имеющее передние,разрушенные в результате сдвига, шпильки, а шасси немного повернуто назад; фиг. 7 - дополнительно повернутое устройство, показанное на фиг. 6; фиг. 8 - изометрическое изображение сзади устройства шасси, соответствующего второму варианту осуществления настоящего изобретения, в его рабочем положении; фиг. 9 - частичное сечение балки шасси и цапфовой опоры, аналогичной той, которая показана на фиг. 8, в плоскости, разделяющей пополам заднюю цапфовую опору; фиг. 10 - горизонтальная часть сечения цапфовой опоры и балки шасси для приземления, аналогичного той, которая показана на фиг. 8; фиг. 11 - устройство, показанное на фиг. 8,имеющее передние, разрушенные в результате сдвига, шпильки, а шасси немного повернуто назад; фиг. 12 - устройство, показанное на фиг. 11, а шасси повернуто назад при значительном отделении от балки шасси; фиг. 13 - изометрическое изображение сзади устройства шасси, соответствующего третьему варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 14 - увеличенный узел XIV, показанный на фиг. 13. На фиг. 1 и фиг. 2 показано устройство основного шасси 1, соответствующее известному уровню техники. Устройство содержит задний лонжерон 2 крыла, фюзеляж 3 самолета, балку 4 шасси самолета, прикрепленную одним концом 5 к заднему лонжерону 2, а другим концом 6 - к фюзеляжу 3. Стойка шасси 7 показана схематически. Стойка шасси имеет переднюю цапфовую опору 8, расположенную в корпусе 9 передней цапфовой опоры, и заднюю цапфовую опору 10, смонтированную в корпусе 11 задней цапфовой опоры. Корпус 9 передней цапфовой опоры прикреплен к заднему лонжерону 2 посредством четырех соединительных элементов в виде соединительных шпилек 12, а корпус 11 задней цапфовой опоры прикреплен к балке 4 5 шасси на ее нижней части посредством соединительных шпилек 13 задней цапфовой опоры. Если к стойке 7 шасси прикладывается чрезмерное, направленное назад, или усилие торможения, то соединительные шпильки 12 передней цапфовой опоры и соединительные шпильки 13 задней цапфовой опоры разрушатся, как правило, последовательно, освобождая стойку 7 шасси от заднего лонжерона 2 и балки 4 шасси. На фиг. 3-7 элементы, аналогичные элементам, показанным на фиг. 1 и фиг. 2, для совместимости и ясности обозначены одинаковыми позициями. Также, как и в устройстве, соответствующем известному уровню техники,стойка 7 основного шасси имеет переднюю и заднюю цапфовые опоры 8, 10, смонтированные в соответствующих переднем и заднем узлах крепления в виде корпусов 9, 11 передней и задней цапфовых опор. Корпус передней цапфовой опоры прикреплен к заднему лонжерону 2 посредством соединительных элементов передней цапфы в виде соединительных шпилек 12, соединенных между корпусом 9 передней цапфовой опоры и фитингом 14 передней цапфы. Корпус 11 задней цапфовой опоры выполнен с возможностью поворота вокруг центральной продольной оси 15 балки 4 на паре цапф 16,17 на корпусе 11 задней цапфовой опоры. Цапфы 16, 17 выполнены с возможностью поворота в цапфовых опорах 18, 19 в балке 4 шасси самолета. При приложении к стойке 7 шасси чрезмерного, направленного назад, усилия, например от колес 20, смонтированных на колесной тележке 21 шасси самолета, ударившихся об объект в процессе взлета, приземления или на подходе к приземлению, соединительные шпильки 12 передней цапфы разрушатся под действием результирующего, направленного вниз, усилия, действующего на корпус 9 передней цапфовой опоры, а стойка 7 шасси начнет поворачиваться в направлении назад вокруг оси 15 посредством цапф 16, 17, поворачивающихся в своих опорах 18, 19, соответственно, см. фиг. 5, 6. Последующий поворот стойки 7 удалит корпус 9 передней цапфовой опоры из фитинга 14, тогда как корпус 11 задней цапфовой опоры продолжает поворачиваться, см. фиг. 7, и в конце концов элементы шасси с элементами 7, 20,21 контролируемым образом выйдут из поддающегося повороту корпуса 11 задней цапфовой опоры. Следует отметить, что задний лонжерон и балка шасси самолета остаются незатронутыми и что элементы 7, 20, 21 шасси не отклоняются вбок, благодаря рассмотренному способу их отделения от корпусов 9, 11 цапфовых опор. Помимо этого, центральное и интегральное крепление корпуса 11 задней цапфовой опоры в углублении 22 в конструкции балки 4 шасси самолета гарантирует необходимую прочность в креплении задней цапфовой опоры 6 10 к балке 4 шасси самолета для того, чтобы гарантировать противодействие любому, направленному назад, усилию, прикладываемому к балке 4 шасси самолета. Из приведенных чертежей и в частности из фиг. 4, очевидно, что зазор между поддающимся повороту корпусом 11 задней цапфовой опоры и стенкой углубления 22 в балке шасси имеет достаточную величину, чтобы гарантировать необходимую свободу поворотного движения корпуса 11 для поворота и для обеспечения возможности выхода цапфовой опоры 10 из корпуса 11 при повороте шасси самолета. На фиг. 8-12 иллюстрируется второй вариант осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления поворот назад шасси с элементами 7, 20, 21 при приложении к нему чрезмерного, направленного назад, усилия предусмотрен путем поворота самой балки 4 шасси вокруг ее продольной оси 15. В этом варианте осуществления корпус задней цапфовой опоры прочно закреплен в углублении 22, по плотной скользящей или по неподвижной посадке. Задняя цапфовая опора 10 содержит сферический подшипник, имеющий внутреннюю несущую опорную поверхность 24 цилиндрической формы и внешнюю сферическую несущую опорную поверхность 25 для обеспечения возможности ограниченного поворотного движения стойки 7 шасси вокруг продольной оси 15 для компенсации производственных неточностей. Однако существенно, чтобы задняя цапфовая опора и корпус задней цапфовой опоры не обеспечивали достаточного поворотного движения для возможности выхода стойки 7 шасси из балки 4 шасси в процессе приложения чрезмерного, направленного назад усилия к шасси самолета. Такое поворотное движение предусмотрено, как объяснено выше, путем поворота балки 4 шасси на паре цилиндрических упорных подшипников 26, 27 на одном конце 5 и другом конце 6 балки, соответственно, см., в частности,фиг. 10. Упорный подшипник 26 крепит с возможностью вращения конец 5 балки шасси к кронштейну 28, прикрепленному к заднему лонжерону 2. Упорный подшипник 26 имеет проушину 29 для прохождения через нее и через соответствующее вилкообразное крепление 30(см. фиг. 8) на кронштейне 28 штифта (не показан). Аналогичное приспособление имеется на другом конце 6 балки, где кронштейн 31 фюзеляжа шарнирно связан двухосевой качалкой 32,которая в свою очередь прикреплена к другой проушине 33 второго упорного подшипника 27 посредством штифта (не показан). Нежелательное поворотное движение балки 4 шасси вокруг ее продольной оси 15 регулируеется посредством регулируемой тяги 34, прикрепленной одним концом к заднему лонжерону 2 с помощью кронштейна 35, а другим концом - к балке 4 шасси в месте, отстоящем от оси 15. 7 При приложении к шасси чрезмерного, направленного назад усилия передние соединительные шпильки 12 и в этом варианте осуществления разрушатся, как показано на фиг. 11, и помимо этого разрушится соединительная шпилька 36 в регулируемой тяге 34, позволяя балке 4 шасси самолета поворачиваться вокруг ее продольной оси с шасси самолета. В конечном счете, как показано на фиг. 12, шасси самолета выйдет из своего углубления 22 в балке для отсоединения самого шасси от самолета контролируемым образом. На фиг. 13 и 14 иллюстрируется вариант осуществления, соответствующий третьему варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления регулируемая тяга 34 заменена соединительными шпильками 37, 38, 39, 40, которые препятствуют повороту балки шасси самолета до тех пор, пока чрезмерное усилие не будет к ним приложено путем поворотного движения стойки 7 шасси вокруг продольной оси 15 балки, при котором соединительные шпильки разрушатся, позволяя осуществить указанное вращение для отсоединения от балки шасси самолета. Во всех других отношениях устройство, соответствующее третьему варианту осуществления настоящего изобретения, работает таким же образом, как устройство,соответствующее второму варианту осуществления. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство шасси самолета, содержащее основную стойку шасси, имеющую переднюю и заднюю цапфовые опоры, узел крепления на самолете передней цапфовой опоры, балку шасси, закрепленную каждым концом на самолете и имеющую узел крепления задней цапфовой опоры, расположенный между концами балки, причем узел крепления передней цапфовой опоры содержит соединительный элемент,отличающееся тем, что узел крепления задней цапфовой опоры выполнен с возможностью поворота вокруг продольной оси балки шасси с регулируемым обеспечением отделения шасси 8 от самолета в случае перегрузки шасси, приводящей к разрушению соединительного элемента в результате сдвига. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем,что узел крепления передней цапфовой опоры смонтирован на заднем лонжероне крыла самолета, а балка шасси закреплена одним концом на заднем лонжероне, а другим концом - на фюзеляже самолета. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что узел крепления задней цапфовой опоры выполнен интегрально с конструкцией балки шасси. 4. Устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что узел крепления задней цапфовой опоры содержит дополнительную опору,имеющую в качестве центральной оси указанную продольную ось балки шасси. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем,что дополнительная опора закреплена в углублении, образованном в конструкции балки шасси. 6. Устройство по пп.1, 2, 3 или 4, отличающееся тем, что оно содержит упорный подшипник на каждом конце балки шасси, предназначенный для крепления с возможностью поворота балки шасси относительно самолета. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем,что оно содержит соединительные установочные средства, предназначенные для поддержания ориентации балки шасси относительно указанной продольной оси в процессе нормальной работы шасси самолета. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем,что соединительные установочные средства расположены вблизи, по меньшей мере, одного упорного подшипника балки шасси. 9. Устройство по п.7, отличающееся тем,что соединительные установочные средства содержат, по меньшей мере, одну тягу, проходящую между местом на балке шасси, отстоящим от указанной продольной оси, и фиксированным местом на самолете. 10. Самолет, содержащий устройство шасси по любому из предыдущих пунктов.