CN102020014A - 一种带偏转机轮收放机构的飞机起落架 - Google Patents

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Abstract

一种带偏转机轮收放机构的飞机起落架，属于飞机起落架技术领域。它主要包括由起落架主支柱外筒(3)，缓冲器活塞杆(15)，上扭力臂(16)，下扭力臂(17)，轮毂(13)及轮胎(14)构成起落架主支柱的整体结构件；还包括由上锁撑杆(9)，下锁撑杆(10)，上侧撑杆(7)，下侧撑杆(8)，耳片(6)，第一套环(4)，第二套环(5)构成起落架的收放杆系；收放作动筒(S)与解锁作动筒(J)构成起落架的收放动力装置。本发明实现起落架斜前收放方式；同时该收放机构还实现轮胎绕缓冲器外筒轴线的旋转方式，令起落架收入机翼内部时轮胎旋转至水平，解决该起落架轮胎占用空间大的问题。

Description

一种带偏转机轮收放机构的飞机起落架
技术领域
本发明涉及一种带偏转机轮收放机构的飞机起落架，属于一种满足某些特定飞行器收放空间及站位要求的起落架配置领域。
技术背景
随着飞机飞行速度的大幅增加，起落架由此产生的迎风阻力也大幅提高，为了改善飞机的气动性能，提高飞行时的总效率，现代飞机的起落架通常都是可收放的。
起落架发展至今，收放形式多种多样。前起落架通常采用直接向前或者向后收起于机身中。主起落架通常安装在机翼上，采用沿展向或沿弦向的收放方式。但是对于某些特殊机型则不适用于主起落架常用的两种收放形式。以航天领域的空天飞机为例，空天飞机机身充填燃油，没有起落架收放舱，因此不能展向收入机身内。再由起落架安装位置以及受主起落架的长度的影响，主起落架也不能采用沿展向收入机翼内。如果采用弦向收起，主起落架就需要安装在机翼根部，以满足主起落架的收放空间，但是主起落架的主轮距就会很小，起落架的侧翻角比较大，飞机起降就会比较危险。
为了解决空天飞机起落架的收放空间问题，将收放形式改为沿某一角度向斜前方收放，让机轮收起于机翼空间比较宽裕的空间处。这样解决了起落架安装站位问题，起落架支柱长度问题，以及轮胎收放空间问题。由于支柱转轴倾斜某一角度后，起落架收起后轮胎就会出于倾斜状态，需要打断的翼肋就会比较多，这样会占用机翼结构的空间，同时对于结构强度也是不利的。所以旋转轮胎至水平，及解决了占用空间的问题。
目前现有的轮胎旋转机构是绕平行于起落架转轴的某一转轴旋转，这种旋转方式最终让轮胎始终处于垂直方位，目的是让起落架能够顺利收起于机身内，我国的歼7战斗机就是采用这种旋转方式。但是这种旋转轮胎的方式方式并不满足需要将轮胎转平后收入机翼内部的要求。
发明内容
本发明的目的在于针对某些特殊的机型，展向和弦向收放都不满足要求的情况下，提供一种能够使起落架斜前收于机翼内部的带偏转机轮收放机构的飞机起落架。
本发明的技术方案：
一种带偏转机轮收放机构的飞机起落架其特征在于：包括主支柱外筒、收放作动筒、第一套环、第二套环、耳片、缓冲器活塞杆、上侧撑杆、下侧撑杆、上锁撑杆、下锁撑杆、解锁作动筒、上扭力臂、下扭力臂、轮毂、轮胎；其中上述主支柱外筒由用于安装在机翼第一定位转轴上的主支柱旋转耳片和与主支柱旋转耳片轴线垂直的缓冲器外筒组成，主支柱旋转耳片上还固定连接着收放力臂杆；上述机翼第一定位轴与航向具有满足起落架斜前收放的夹角；上述收放作动筒的活塞杆与上述收放力臂杆铰接；上述第一套环、第二套环从上到下依次分别通过轴套和轴承安装于缓冲器外筒上，且第一套环和第二套环都与缓冲器外筒同轴；缓冲器活塞杆带活塞的一端装入缓冲器外筒内部并与其同轴形成起落架的缓冲机构；缓冲器活塞杆带轮轴的一端与上述轮毂固定连接；上述上侧撑杆的一端通过耳片与机翼第二定位转轴形成万向节连接，上侧撑杆的另一端与下侧撑杆的一端铰接，下侧撑杆的另一端与第二套环铰接；上述下锁撑杆的一端铰接于上侧撑杆与下侧撑杆的铰接处，下锁撑杆的另一端与上侧撑杆的一端铰接，上侧撑杆另一端与第一套环铰接；上述上侧撑杆的杆部与下锁撑杆的杆部之间还通过铰接放方式安装有解锁作动筒；上述上扭力臂一端与第二套环铰接，上扭力臂的另一端与下扭力臂的一端铰接，下扭力臂的另一端与缓冲器活塞杆铰接；上述机翼第二定位转轴轴线、机翼第一定位转轴轴线和缓冲器外筒轴线交汇于同一点；上述解锁作动筒、上侧撑杆、下侧撑杆、上锁撑杆、下锁撑杆位于同一平面内。
其原理分析为：起落架绕机翼第一定位转轴AB旋转作收放运动，由于机翼第一定位转轴AB与航向有某一角度，因此起落架实现斜前收放。以上、下锁撑杆，上下侧撑杆四杆组成的起落架收放杆系结构，其特征在于该杆系结构在收放过程中始终处于一个平面内，称之为杆系平面，杆系平面随着起落架的收放，会绕着第二定位转轴轴线CP作旋转运动，由此第二套环会绕缓冲器外筒轴线旋转，带动扭力臂旋转，进而带动缓冲器活塞杆旋转，进而带动机轮旋转，实现偏转机轮目的，如附图1、2所示。
所述的一种带偏转机轮收放机构的飞机起落架，其特征在于：上述解锁作动筒、上侧撑杆、下侧撑杆、上锁撑杆、下锁撑杆构成的平面与机翼第一定位转轴轴线AB形成的夹角大于等于机翼第一定位转轴轴线AB与航向的夹角。
其原理分析为：机翼第一定位转轴轴线AB与航向的夹角x1表征起落架以某一角度斜前收入机翼内部，而上述解锁作动筒、上侧撑杆、下侧撑杆、上锁撑杆、下锁撑杆构成的平面与机翼第一定位转轴轴线AB形成的夹角x2表征需要在起落架收入机翼内部后，机轮所旋转的角度大小，即x2多少机轮就旋转多少。因此x2  可以根据设计要求在0°- x1 范围内变化，以满足不同的收放空间。若要轮胎转平，则需要x1 =x2 =x 。
本发明的有益效果：
(a)       实现起落架斜前收放方式，解决了某些特殊机型展向和弦向收放都不满足要求的情况；
(b)       收放机构实现轮胎绕主支柱轴线旋转方式，令起落架收入机翼内部时轮胎旋转至水平，解决该起落架轮胎占用空间大的问题；
(c)       该起落架收放机构形式适用于航天领域的空天飞机，某些宽主轮距站位型号的战斗机，也适用于大多数小型民用飞机。
附图说明
附图1 带旋转轮胎的主起落架收放机构的结构示意图；
附图2 带旋转轮胎的主起落架收放机构的左视图；
附图3 带旋转轮胎的主起落架收放机构的俯视图；
附图4 主支柱外筒的机构示意图；
附图5 套环的结构示意图；
附图6 耳片的结构示意图；
附图7 带旋转轮胎的主起落架收放机构收起后的主视图；
附图8 带旋转轮胎的主起落架收放机构收起后的俯视图。
图中标号名称：1、收放作动筒活塞杆，2、收放作动筒外筒，3、主支柱外筒，4、第一套环，5、第二套环，6、耳片，7、上侧撑杆，8、下侧撑杆，9、上锁撑杆，10、下锁撑杆，11、解锁作动筒外筒，12、解锁作动筒活塞杆，13、轮毂，14、轮胎，15、缓冲器活塞杆，16、上扭力臂，17、下扭力臂，S、收放作动筒，J、解锁作动筒，AB、机翼第一定位转轴，CP、机翼第二定位转轴，DP、缓冲器外筒轴线，3-1、主支柱旋转耳片，3-2、缓冲器外筒，3-3、收放力臂杆。
具体实施方式：
带旋转轮胎的主起落架收放机构的结构如附图1、2、3所示。这里将说明该带旋转轮胎的主起落架收放机构的工作原理。
带旋转轮胎的主起落架收放机构的工作原理是：
(a)、起落架处于放下位置时，解锁作动筒J内置锁将起落架锁死在放下位置。如附图1，2所示，机翼第二定位转轴CP与机翼第一定位转轴AB交于点P。同时，第一套环4与第二套环5共轴，都为缓冲器外筒3-2轴线DP，且与机翼第一定位转轴AB也交于上述交点P，即四轴线交于同一点P。在起落架收放的过程中，该点P始终是个定点，即四轴线不管怎么运动都会始终交于该定点P。如附图3所示，X向为飞机航向方向，为了使起落架斜前收放，机翼第一定位转轴AB与X向应有夹角x 。同时起落架处于放下位置时，为了让机轮最后旋转至水平，杆系平面与X向平行，即与主支柱旋转轴AB夹角也为x ；
(b)、当起落架收到收起命令时，解锁作动筒J)有杆腔开始进油，解锁作动筒活塞杆12便往里压缩，下锁撑杆10随之往上运动，这样上锁撑杆9与下锁撑杆10就脱离死点，打破平衡状态，为起落架的顺利收起做好准备。收放作动筒S)收上腔开始进油，放下腔回油，收放作动筒活塞1杆往外伸展，起落架绕着机翼第一定位转轴AB开始往上收起，其收起旋转方向如附图1所示。上侧撑杆7)、下侧撑杆8、上锁撑杆9、下锁撑杆10等组成该起落架的收放杆系，随着起落架收起运动，杆系开始折叠，杆系在折叠的同时还发生了绕机翼第二定位转轴CP的旋转运动，直至转平，杆系收起状态如附图6、7所示。杆系的旋转分别带动耳片6、第一套环4、第二套环5绕各自旋转轴线旋转，其中第二套环5)的旋转带动上扭力臂16绕缓冲器外筒3-3轴线旋转，上扭力臂16带动下扭力臂17绕缓冲器外筒3-3轴线旋转，下扭力臂17带动缓冲器活塞杆15绕缓冲器外筒(3-3轴线旋转，缓冲器活塞杆15带动轮毂13和轮胎14绕缓冲器外筒3-3轴线旋转，从而实现了机轮绕缓冲器外筒3-3轴线旋转的运动方式，使机轮转平，起落架收起完成状态如附图6、7所示；
 (c)、当起落架收到放下命令式，上位锁解锁，起落架开始下放。杆系平面由水平位置展开并绕机翼第二定位转轴CP旋转下放，直至起落架接近放下完毕时，解锁作动筒J的无杆腔开始进油，解锁作动筒活塞杆12便往外伸展，下锁撑杆10随之运动，直至上锁撑杆9与下锁撑杆10之间的夹角越过180°，解锁作动筒J的内置锁上锁，即起落架锁死在下位锁位置，此时杆系平面又重新平行于航向X轴向，飞机可以着陆。

Claims (2)

1.一种带偏转机轮收放机构的飞机起落架，其特征在于：
包括主支柱外筒（3）、收放作动筒（S）、第一套环（4）、第二套环（5）、耳片（6）、缓冲器活塞杆（15）、上侧撑杆（7）、下侧撑杆（8）、上锁撑杆（9）、下锁撑杆（10）、解锁作动筒（J）、上扭力臂（16）、下扭力臂（17）、轮毂（13）、轮胎（14）；
其中上述主支柱外筒（3）由用于安装在机翼第一定位转轴上的主支柱旋转耳片（3-1）和与主支柱旋转耳片(3-1)轴线垂直的缓冲器外筒（3-2）组成，主支柱旋转耳片(3-1)上还固定连接着收放力臂杆（3-3）；上述机翼第一定位轴（AB）与航向具有满足起落架斜前收放的夹角；上述收放作动筒的活塞杆（1）与上述收放力臂杆（3-3）铰接；
上述第一套环（4）、第二套环（5）从上到下依次分别通过轴套和轴承安装于缓冲器外筒（3-2）上，且第一套环（4）和第二套环（5）都与缓冲器外筒（3-2）同轴；缓冲器活塞杆（15）带活塞的一端装入缓冲器外筒（3-2）内部并与其同轴形成起落架的缓冲机构；缓冲器活塞杆（15）带轮轴的一端与上述轮毂（13）固定连接；
上述上侧撑杆（7）的一端通过耳片（6）与机翼第二定位转轴形成万向节连接，上侧撑杆（7）的另一端与下侧撑杆（8）的一端铰接，下侧撑杆（8）的另一端与第二套环（5）铰接；
上述下锁撑杆（10） 的一端铰接于上侧撑杆（7）与下侧撑杆（8）的铰接处，下锁撑杆（10） 的另一端与上侧撑杆（9） 的一端铰接，上侧撑杆（9）另一端与第一套环（4）铰接；上述上侧撑杆（7）的杆部与下锁撑杆（10）的杆部之间还通过铰接放方式安装有解锁作动筒（J）；
上述上扭力臂（16）一端与第二套环（5）铰接，上扭力臂（16）的另一端与下扭力臂（17）的一端铰接，下扭力臂（17）的另一端与缓冲器活塞杆（15）铰接；
上述机翼第二定位转轴轴线（CP）、机翼第一定位转轴轴线（AB）和缓冲器外筒轴线（DP）交汇于同一点（P）；
上述解锁作动筒（J）、上侧撑杆（7）、下侧撑杆（8）、上锁撑杆（9）、下锁撑杆（10）位于同一平面内。
2.根据权利要求1所述的一种带偏转机轮收放机构的飞机起落架，其特征在于：上述解锁作动筒（J）、上侧撑杆（7）、下侧撑杆（8）、上锁撑杆（9）、下锁撑杆（10）构成的平面与机翼第一定位转轴轴线（AB）形成的夹角大于等于机翼第一定位转轴轴线（AB）与航向的夹角。
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