折叠机翼飞机和机翼折叠装置的制作方法

1.本发明涉及飞机构造，即涉及具有折叠机翼的飞机，可用于设计在空中和地面上移动的空中运载工具。
2.本发明的主要目的是提供一种具有折叠机翼的飞行运载工具(飞机)，其在公共道路上运输过程中减小飞机的横向尺寸，并在飞机存放过程中减小占用空间，以确保使用过程中的运输机动性。
3.当飞机起落架的轮子上配备驱动器时或由于螺旋桨推力，还提供机翼已折叠的飞机在地面上独立移动的可能。


背景技术：

4.众所周知一种敞篷飞机，包括：具有驾驶舱的机身；发动机；具有机头起落架和主起落架的三轮弹簧起落架；机尾组件；机翼，其半翼通过铰链接头连接到机身，每个半翼在其枢轴固定件中可旋转并且可垂直于飞机的纵向轴线向上折叠(us 2017/0113797 a1)。主起落架可枢转地连接到机身，并且能够根据飞机重心的期望位置沿纵向移动。
5.这种结构的缺点是将半翼紧固到机身的结构复杂。
6.最接近所提出的设备是这样一种飞机，其设计提供了半翼可沿飞机纵轴的折叠(us 2674422，https://wwwwww.uspto.gov)。该飞机包括具有驾驶舱和尾梁的机身；安装在尾梁上的垂直和水平尾翼；具有机头轮和主支腿的三轮起落架；在驾驶舱后部安装有推力螺旋桨的发动机；可枢转地连接有半翼的短翼，这些半翼具有将半翼固定在飞行配置中的锁扣。在折叠时，半翼相对于短翼向上和向后旋转，并沿机身安装且机翼前缘向上。在折叠位置中，半翼的末端搁置在水平尾翼上安装的特殊铰链上。为了确保运载工具在道路上移动中的稳定性和可操作性，通过使起落架的支腿绕着其安装轴旋转，提供针对重心向后移位的补偿。由于螺旋桨推力，飞机可以在折叠的机翼的情况下在地面上移动，其中半翼覆盖旋转的螺旋桨，从而为周围人员和运载工具提供安全保障。
7.这种结构的缺点如下：
[0008]-难以确保将半翼与短翼紧固的强度和刚度，这是由于该连杆在主翼梁上的位置且铰接连接的凸缘元件受限于机翼翼型的厚度；
[0009]-将半翼向上和向后转动，导致一个人难以手动执行此操作；
[0010]-当飞机在地面上移动时，选择水平尾翼作为折叠半翼的支撑会导致附加载荷作用在水平尾翼的结构上；
[0011]-根据此技术方案的用于移动主起落架的机构的缺点在于，如果一个人不施加很大力来抬起飞机机身并手动执行此操作，则起落架的主支腿就不可能绕其安装轴旋转。
[0012]“机翼折叠装置”是公知技术(ru 2403177 c1)，其包括：短翼板和枢转的翼板，具有翼梁和端肋形式的框架部件、铰链接头和固定锁；
[0013]
铰链接头的部件固定在翼板的翼梁上，固定锁在机翼后缘的方向上与前铰链接头间隔开，该锁的元件被固定在翼板翼梁与其端肋交界处。
[0014]
该机翼折叠装置的缺点在于，半翼在折叠位置时落入螺旋桨旋转平面中。这实际上使得半翼折叠的情况下不可能利用螺旋桨推力移动，或者涉及半翼不完全折叠的情况下运载工具的横向尺寸显著增大。当半翼相对于机身而向上和向后转动时，它们的重心在高度上按显著的波动来移动，这引起手动折叠半翼时施加大力，并且在使用机械致动器且此致动器必须具有相当大功率时是一个技术难题。
[0015]
与该要求权利的装置最接近的是“手动机翼折叠机构”(ru 2674387c2)，包括：将短翼板与枢转板连接的机翼折叠布置，并且该配置被构造为从短翼展开枢转翼板并且使枢转板围绕飞机的横向轴线旋转以及使该板围绕垂直于横向轴线的垂直轴线旋转，其中将枢转板沿着垂直于固定板的飞机纵向轴线设置；紧固半翼的元件。
[0016]
这种机翼折叠机构的缺点在于，当半翼从短翼展开时，必须将其保持在该位置，以便相对于横向轴线旋转，然后相对于垂直轴线旋转，这需要大量体力操作，并且如果机翼折叠操作执行不小心，则可能导致机翼断裂。
[0017]
这些要求权利的一组发明要解决的技术问题是，提供由一个人折叠飞机机翼的可能性，以减小飞机的横向尺寸并确保其在公共道路上的运输，以确保半翼紧固的刚性和强度同时减小在飞行状态时以及在折叠位置的连杆中的载荷。此外，考虑到在公共道路上移动时的安全性和从飞行员座位的高能见度，提供通过机轮致动器或利用螺旋桨推力在地面上移动飞机的可能性。


技术实现要素：

[0018]
使用本发明要求权利的运载工具时所达到的技术效果是补偿机翼折叠时质心的向后位移，防止飞机倾覆，并确保其在折叠机翼情况下且具体独立地通过螺旋桨推力稳定运动的可能性，并且减小其横向尺寸以确保道路使用者的安全。
[0019]
本发明要求权利的折叠机翼的飞机的技术方案的本质在于，半翼可枢转地连接到短翼，确保半翼相对于飞机的横向轴线旋转，并且其从飞机前部向尾部平行于飞机纵向轴线的方向上的折叠。因为半翼折叠装置通过控制杆和杠杆系统连接到用于抬升主起落架的机构，因此使得重量载荷均匀分配在飞机的两个起落架上并且在折叠机翼的情况下通过螺旋桨推力稳定移动，同时保持可靠的可控制性。
[0020]
同时，用于移动主起落架及其致动器的机构设为，使主起落架的垂直支柱是可旋转的，并通过控制杆和杠杆连接到机翼折叠装置，以及用于移动主起落架的机构是以杠杆机构的形式制造，该杠杆机构包括两连杆折叠水平支柱、连接到主起落架的垂直支柱的连杆机构以及与主起落架机轮相互作用的转向节。该连杆机构配备有分段凹槽，其中安装有销钉，该销钉在连杆机构凹槽中进行平移运动。同时，在极端点，该销钉将主起落架的支腿固定在飞行位置和运输位置中。
[0021]
该机翼折叠装置的技术效果是，减少处于折叠翼位置中的飞机的横向尺寸，并确保处于飞行位置时和折叠期间都将载荷从半翼传递到短翼。
[0022]
本发明要求权利的机翼折叠装置的技术方案的本质是，将其配置成将半翼相对于横向轴线旋转并且将其围绕垂直轴线旋转，并沿着飞机的与横向轴线垂直的纵向轴线放置半翼。通过“凸缘叉”类型的垂直铰链和两种水平圆柱铰链紧固半翼和短翼的原组合，用在机翼折叠机构的结构中，在飞行位置和折叠期间都能够将来自半翼的载荷传递到短翼。
[0023]
附图简要说明
[0024]
所提出的本发明的本质通过下文描述和附图来予以说明，这些附图示出以下内容：
[0025]
图1表示飞机处于飞行位置的常见视图；
[0026]
图2是飞机处于旋转半翼的位置的常见视图；
[0027]
图3示出飞机处于折叠半翼的位置的常见视野；
[0028]
图4图示飞机结构的片段，机翼折叠装置和用于移动起落架的机构的后视图；
[0029]
图5表示飞机结构的片段，机翼折叠装置的后视图；
[0030]
图6示出飞机结构的片段，用于将半翼固定在旋转位置的锁扣的视图；
[0031]
图7图示飞机结构的片段，用于将半翼紧固到短翼的翼梁上的锁扣的视图；
[0032]
图8是处于半翼飞行位置时用于抬升主起落架的杠杆机构的位置；
[0033]
图9示出在半翼的折叠位置的情况下用于移动起落架的杠杆机构的位置；
[0034]
图10表示飞机的片段，用于将半翼固定在折叠位置的锁扣的视图；
[0035]
其中：
[0036]
1是机身；
[0037]
2是短翼；
[0038]
3是半翼；
[0039]
4是起落架的机头支腿；
[0040]
5是主起落架；
[0041]
6是主起落架的弹簧；
[0042]
7是垂直支柱；
[0043]
8是主起落架的机轮；
[0044]
9是用于移动主起落架的机构的执行器的控制杆；
[0045]
10是用于移动主起落架的机构的执行器的杠杆；
[0046]
11是用于将半翼固定在飞行位置的锁扣；
[0047]
12是半翼的后壁；
[0048]
13是机身舱壁；
[0049]
14是半翼安装托架；
[0050]
15是半翼的翼梁；
[0051]
16是内部水平铰链；
[0052]
17是外部水平铰链；
[0053]
18是上部垂直铰链；
[0054]
19是下部垂直铰链；
[0055]
20是短翼的翼梁；
[0056]
21是用于将半翼固定在旋转位置的锁扣的闩锁；
[0057]
22是半翼的根肋；
[0058]
23是用于半翼紧固到短翼的翼梁的锁扣的闩锁；
[0059]
24是用于移动主起落架的机构的致动器的杠杆；
[0060]
25是用于致动用于将半翼紧固到短翼翼梁的锁扣的闩锁的缆线；
[0061]
26是用于将半翼紧固到短翼翼梁的锁扣的弹簧；
[0062]
27是水平支柱的引导连杆；
[0063]
28是水平支柱的从动连杆；
[0064]
29是连杆机构；
[0065]
30是连杆机构的分段凹槽；
[0066]
31是销钉；
[0067]
32是用于移动主起落架的机构的控制杆；
[0068]
33是主起落架的枢转杠杆；
[0069]
34是轴；
[0070]
35是用于将半翼固定在折叠位置的锁扣的闩锁；
[0071]
36是用于将半翼固定在折叠位置的锁扣的固位器；
[0072]
37是用于将半翼固定在飞行位置的锁扣的保持器。
[0073]
图1-3图示飞机的常见视图，该飞机包括机身1、短翼2、可枢转地连接到短翼机翼的半翼3、半翼折叠装置、由起落架4的机头支腿和主起落架5组成的轮式起落架、用于移动主起落架的机构、用于固定半翼的飞行位置的锁扣(未示出)。
[0074]
图4示出飞机结构的片段，这是机翼折叠装置和用于移动起落架的机构的后视图。
[0075]
主起落架5包括可枢转地连接到机身的弹簧6、可枢转地连接到弹簧和机身的支柱7，固定在弹簧上的机轮8。
[0076]
半翼折叠装置通过控制杆9和杠杆10连接到用于移动主起落架的机构，该控制杆和杠杆附接到垂直支柱7的上端。
[0077]
用于将半翼固定在飞行位置的锁扣11采用闩锁的形式制造，该闩锁固定到半翼的后壁12，将该后壁连接到机身舱壁13。
[0078]
图5所示的机翼折叠装置包括：
[0079]-半翼安装托架14，通过两个水平铰链接头16和17连接到半翼3的翼梁15，该半翼安装托架的轴沿着半翼的翼梁定向且被设为靠近翼梁的下缘条；
[0080]-两个垂直铰链接头18和19将半翼3连接到固态翼2的翼梁20，以便能够将旋转的半翼折叠到运输位置中，在此运输位置中，半翼的弦平面是垂直的，并且半翼的端部指向飞机的尾部；
[0081]-用于将半翼固定在旋转位置的锁扣(如图6所示)；
[0082]-用于将半翼紧固在短翼的翼梁的锁扣(如图7所示)。
[0083]
用于将半翼固定在旋转位置的锁扣采用弹簧加压式锁闩21的形式制造，该弹簧锁闩被固定在半翼的根肋22上并在半翼旋转时与半翼安装托架14相互作用。
[0084]
用于将半翼紧固到翼梁的锁扣包括弹簧加压式闩锁23，该闩锁附接到杠杆24，该杠杆连接到半翼安装托架14。闩锁由缆线25致动，缆线的外壳固定在半翼的翼梁15上。
[0085]
用于移动主起落架的机构(图8和9)包括：
[0086]-由两连杆水平支柱组成的杠杆机构，其连杆27可枢转地连接到垂直支柱(见图7)，连杆28可枢转地连接到机身；
[0087]-连杆机构29，其中形成有分段凹槽30，在连接水平支柱连杆27和28的销钉31被放置在该凹槽中；
[0088]-控制杆32，该控制杆的一端可枢转地连接到连杆机构29，另一端可枢转地连接到机轮8的转向节33。
[0089]
转向节33可枢转地连接到主起落架5的弹簧6，并且轴34刚性连接到机轮8。
[0090]
图8示出处于半翼的飞行位置时的主起落架杠杆机构构造的备选方案。
[0091]
图9图示处于半翼折叠位置时的主起落架的杠杆机构构造的备选方案。
[0092]
图10示出飞机结构的片段，这是用于将半翼固定在旋转位置的锁扣的视图。
[0093]
用于将半翼固定在折叠位置的锁扣采用弹簧加压式锁闩35的形式制造，该弹簧锁闩被固定在半翼的前缘上，并且锁扣36设在水平稳定器上。
具体实施方式
[0094]
本发明要求权利的技术方案是包括具有折叠机翼的飞机以及用于移动主起落架的机构和机翼折叠装置的一组发明，这些发明涉及的一个目的是提供能够在空中和地面上移动的通用运载工具，该通用运载工具是可靠且易于操作的。
[0095]
本发明要求权利的发明组的技术效果由于如下因素而得以实现：该半翼折叠装置通过包括控制杆9和杠杆10的致动器连接到用于抬升主起落架的机构，其一端与控制杆9相互作用，以及另一端与主起落架的垂直支柱7相互作用。
[0096]
用于移动主起落架机轮的结构采用杠杆机构的形式制造，其包括：两连杆水平支柱，其连杆27可枢转地连接到弹簧6，链路28可枢转地连接到机身；
[0097]
连杆机构29，其中形成有分段凹槽30，销钉31设在该凹槽中，该销钉连接水平支柱连杆27和28；控制杆32的一端可枢转地连接到连杆29，另一端可枢转地连接到机轮8的转向节33。同时，主起落架5的垂直支柱7可绕其轴线旋转。
[0098]
该半机翼折叠装置包括：
[0099]-半翼安装托架14，通过两个水平铰链接头16和17连接到半翼3的翼梁15，该半翼安装托架的轴沿着半翼的翼梁定向且被设为靠近翼梁的下缘条；
[0100]-两个垂直铰链接头18和19将半翼3连接到固态翼2的翼梁20，以便能够将旋转的半翼控制台折叠到运输位置中，在此运输位置中，半翼的弦平面是垂直的，并且半控制台的端部指向飞机的尾部；
[0101]-用于将半翼固定在旋转位置的锁扣，其采用弹簧加压式锁闩21的形式制造，该弹簧锁闩被固定在半翼的根肋22上并在半翼旋转时与半翼安装托架14相互作用；
[0102]-用于将半翼紧固到翼梁的锁扣，其包括弹簧加压式闩锁23，该闩锁附接到杠杆24，该杠杆连接到半翼安装托架14，闩锁由缆线25致动，缆线的外壳固定在半翼的翼梁15上。
[0103]
此外，该半翼折叠装置被构造为将飞行载荷从半翼的翼梁传递到短翼的翼梁。
[0104]
本发明要求权利的技术方案按如下工作。在飞行位置(图1)时，半翼通过设置在半翼后壁12上的锁扣11连接到短翼2的舱壁13。在这种情况中，来自半翼3的所有载荷都通过半翼安装托架14和铰链接头16、17、18和19传递到短翼2。
[0105]
完成飞行并在机场降落后，半翼被折叠。为此，通过从固定在机身舱壁13上的保持器37中的开口移除锁扣11的闩锁将短翼与半翼分开。然后，半翼以其前缘相对于飞机的横向轴线向下旋转，而半翼的根肋22的翘曲轮廓能够形成容纳半翼安装托架14的空间。在半
翼的末端枢轴点，锁扣的弹簧加压式闩锁21固定半翼，从而与托架14接合。然后，使用缆线25，将被弹簧26按压的闩锁23从短翼的翼梁20脱离，从而释放半翼，以便使其绕垂直轴线旋转。当半翼被旋转且沿机身折叠时，半翼安装托架14通过杠杆24作用用于抬升主起落架的机构的致动器的控制杆9和杠杆10上，从而使得支柱7和与其连接的水平支柱的引导连杆27的转动。连杆27的转动使包括连杆机构29、控制杆32和转向节33的杠杆机构运动，该杠杆机构与主起落架的弹簧6和机轮8相互作用。因此，存在主起落架相对于飞机的纵向轴线向后移动的情况，从而补偿半机翼旋转并且飞行员和乘客离开飞机驾驶舱时质心的位移。此操作是从飞机一侧到另一侧依次执行。再者，将起落架向后移动，能够重新加载起落架支架的机头支腿4，从而改善飞机在地面上移动时的可控性。
[0106]
该技术方案可用作商业和体育用途的个人运载工具，以及用于紧急情况部和其他结构执行的巡逻和搜索任务，并有可能在运输机的货舱内交运。