CN102114913B - 可收回的直升机起落架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可收回的直升机起落架(4)，其具有支撑一个轮子(8)的悬架结构(10)，并可在减小直升机(1)上的拖曳的回收位置和用于直升机(1)的着陆和起飞的降低位置之间移动。起落架(4)还具有起落撬(40)，该起落撬位于轮子(8)的旋转轴线(9)和轮子(8)的外围之间，与悬架结构(10)完全相对，并通过具有扭杆(43)的连接装置(42)与悬架结构(10)连接。

Description

可收回的直升机起落架
技术领域
本发明涉及一种可收回的直升机起落架。
背景技术
我们知道直升机包括一个前起落架和固定至机身任一侧的两个后起落架。每个起落架具有轮子，并用来在着陆时缓冲直升机的下降能量。
起落架可以是固定的或可收回的。在飞行中，可收回起落架设置为处于收藏或回收位置，在该位置，轮子容纳在壳体内以减少直升机的拖曳和燃料消耗，并通过收藏位置和降低或展开位置之间的液压启动装置移动轮子，以便着陆或起飞。
当降落在“软的”地面上时，例如雪或沙子，必须防止轮子陷入地面，以便在着陆时保持直升机的飞行姿态，并确保稳定支撑在地面上和轻松起飞。当降落在不平整的地面上时，基本上也是相同的。
这通常通过尝试在比由单轮起落架所提供的更宽的支撑区域上将直升机的重量和下降力卸放至地面来实现。一种已知的解决方案是采用具有两个相对大直径轮子的起落架，但是具有每个起落架的附加轮子大幅增加直升机重量的缺点。
与双轮子相反，另一种已知解决方案是用由钢丝绳固定的起落撬(skid)代替后起落架。然而，已知起落撬的相对大的下侧表面积阻碍起落架的回收，结果是起落撬增大拖曳，并由此增加燃料消耗，特别是在长途飞行时。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可收回的直升机起落架，其被设计为对以上问题提供简单的、低成本的解决方案，并且，其特别适于不同类型的地形和着陆条件，并可通过对现有的单轮起落架仅进行小的、低成本的改变来制造。
根据本发明，提供一种可收回的直升机起落架，包括：
-悬架结构；
-一个轮子，装配至所述悬架结构，以围绕其自己的旋转轴线旋转；
-启动装置，用于使所述悬架结构和所述轮子在减小直升机上的拖曳的回收位置和用于直升机的着陆和起飞的降低位置之间移动；
-起落撬，位于所述轮子的所述旋转轴线和外围之间，并与所述悬架结构相对于所述旋转轴线完全(diametrically)相对；
-连接装置，进而包括以围绕所述旋转轴线的旋转方式将所述起落撬与所述悬架结构连接的连接铰链装置；以及
-弹性定位装置，用于将所述起落撬保持在参考角位置；
其特征在于，所述弹性定位装置包括沿着所述旋转轴线延伸的扭杆。
附图说明
将参考附图通过实例来描述本发明优选的、非限制性实施方式，附图中：
图1示出了根据本发明的处于降低或展开位置中的可收回直升机起落架的优选实施方式的侧视图；
图2示出了图1的起落架的放大透视图；
图3示出了图1的起落架的放大侧视图；
图4示出了沿着图3中的线IV-IV的截面；
图5示出了沿着图4中的线V-V的起落架的放大详细截面；
图6示出了根据本发明的处于回收或收藏位置中的起落架的仰视图；
图7示出了沿着图6中的线VII-VII的放大截面。
具体实施方式
图1中的数字1表示直升机，其包括：可回收到直升机1的机身3内的舱室中的前起落架2；以及装配至固定于机身3任一侧的相应支撑和容纳结构5且相对于直升机1的纵向移动方向6对称的两个后起落架4。
每个起落架4包括：一个具有旋转轴线9的轮子8；以及用于将轮子8固定至结构5的悬架结构10，该悬架结构可相对于结构5移动，以将起落架4移动至展开或降低位置(图3)并移动至收藏或回收位置(图6)。
在展开位置中，轮子8降低以便着陆和起飞，其中轴线9水平地定位并垂直于方向6。在收藏位置中，轮子8和结构10回收并收藏在结构5的壳体12中，以在直升机1向前移动时减小直升机1上的拖曳。更具体地，结构5连接至结构10，以在由液压缸14限定的启动装置的控制下，围绕基本上平行于方向6的轴线13旋转。在所述实例中，液压缸14的腔室中的压力将起落架4稳定地保持在展开位置或收藏位置中。
结构10是已知的，并包括：围绕轴线13与结构5铰接的框架15；以及臂部16，其具有围绕平行于轴线9的轴线21与框架15的部段20铰接的一端17，并且，当起落架4处于展开位置中时，该臂部相对于所述部段20向下并向后延伸。至少一个弹簧和可能的减震器介于臂部16和框架15之间，以将臂部16相对于框架15保持在参考角位置中，并且缓冲轮子8在着陆时接触地面时的冲击。
参考图2和图4，在相对端处，臂部16以眼孔部段24终止，该眼孔部段与轮子8同轴并与轮子8并排设置，并且，该臂部通过空心轴26以伸出的方式支撑轮子8。空心轴26包括两个相对的轴向部段27和28：部段27固定在部段24内；并且，部段28从部段24伸出，并以与轮子8的轮轴铰接的方式装配。
起落架4包括通过螺钉32固定至部段24的凸缘31的已知的制动组件30(未详细地描述)，所述螺钉平行于轴线9贯穿凸缘31，并旋拧在由相应的管状部段34限定的孔内。部段34平行于轴线9伸长，在远离轮子8的表面上轴向地抵靠凸缘31，并形成有角度地隔开的两个本体35和36的一部分，以为臂部16让出空间。
起落架4还包括起落撬40，其位于轮子8的轴线9和外围之间，与结构10完全相对并装配至结构10，并由此可与轮子8一起在展开位置和收藏位置之间移动。
起落撬40通过包括扭杆43的连接装置42与臂部16的部段24连接，该扭杆在空心轴26内延伸，并包括通过套筒46、47的插入而与空心轴26的相应轴向端连接的两个中间部段44、45，所述套筒保持扭杆43与空心轴26的内表面同轴，并由此基本上相对于轴线9为中心。扭杆43具有相对于臂部16的部段24固定的一个端部48。更具体地，端部48在空心轴26的外部，并包括径向附件49，该径向附件轴向地面向套筒47并通过旋拧在由部段34限定的孔内的螺钉50固定至本体35。
装置42还包括位于轮子8的相对轴向侧上并固定至起落撬40的两个侧板51、52。板51、52包括位于起落撬40的顶面55上的相应肋部53、54；以及从肋部53、54分别伸出的与轴线9交叉的相应侧壁56、57。
侧壁56包括固定至杆43的端部60(与端部48相对)的连接部段59。更具体地，端部60包括：部段61，连接部段59通过花键接合装配至所述部段61；以及螺纹圆柱形顶端62，螺母螺钉63旋拧在该螺纹圆柱形顶端上。
连接部段59轴向地固定在螺母螺钉63和凸缘64之间，该凸缘构成衬套65的一部分，该衬套还包括径向地插在部段44和套筒46之间的圆柱形部段66。假设杆43具有扭曲的能力，则端部48保持固定，并且，如果起落撬40在直升机1着陆时停靠于地面上时发生倾斜，那么通过起落撬40使端部60围绕轴线9旋转。
更具体地，端部60可相对于一参考位置在相反的方向上旋转，所述参考位置与杆43不弯曲的状态对应。杆43的挠性趋向于使起落撬40和板51、52回复至参考位置。
杆43还可由一空心轴限定，并且容纳同轴销68，该同轴销用作侧壁57的端部72和杆43之间的铰链。更具体地，在一个端部，销68包括部段69，该部段通过衬套70装配至杆43的圆柱形内表面，穿过部段72从杆43伸出，并以轴向地抵靠于部段72上的外头部73终止。在相对端部处，销68包括从杆43伸出的螺纹部段74；并且螺母螺钉75旋拧至部段74并轴向地拧紧抵靠顶端62，以将销68相对于端部60保持在固定位置中。
衬套65和70由耐磨材料制成，例如尼龙，并且，当端部60相对于端部48旋转时，所述衬套分别用作用于杆43的部段44和销68的部段69的轴承。
止挡装置76限定起落撬40相对于参考位置的最大倾斜角度，并包括相对于臂部16固定的突出部77、以及相对于起落撬40固定的两个止挡肩部。更具体地，止挡肩部由凹槽80的端部限定，该凹槽形成于侧壁57的内面中，是弧形的，其中心与轴线9重合，并且以滑动方式与突出部77接合，该突出部是平行于轴线9且构成本体36的一部分的销。相反，端部的肩部可以相对于臂部16固定，并且突出部可与起落撬40一起移动。
参考图4和图5，定位弹簧81与杆43的扭曲结合操作，以使起落撬40和板51、52回复至相对于臂部16的参考位置。弹簧81是备用系统，其在杆43失效的情况中开始起作用，并且是由金属丝限定的扭簧，该金属丝包括中间部段83，该中间部段绕固定至侧壁57的圆柱形支撑部84盘绕并具有平行于轴线9的轴线。弹簧81的金属丝还包括从部段83向外伸出并位于突出部77的相对侧上的两个端部85。当起落撬40处于参考位置中时，突出部77和支撑部84与相对于支撑部84固定的定位器86对准。当起落撬40相对于臂部16从参考位置倾斜时，两个端部85保持一个停靠在定位器86上，而另一个停靠在突出部77上，并且，弹簧81的弹性趋向于将突出部77与定位器86重新对准，并由此使起落撬40回复至参考位置。
从上面来看，起落撬40包括部段89，该部段固定至板51、52，并且是C形的，以限定切向地伸长至轴线9并装配有轮子8的开口90的边缘。起落撬40还包括外围部段91，该外围部段91位于部段89的前面且在其一侧，并通过弱化部段92与部段89连接，在着陆时起落撬40的下侧表面93上具有很大压力(例如，由非常不平整的地形所导致的)的情况中，所述弱化部段自动断裂，以将部段91与部段89分离。换句话说，部段92用作负载限制装置，以防止表面93上的过大的力损坏起落架4的其余部分，并且该弱化部段优选地由表面93中的切口削弱。
如图6所示，在轮子8的后面，一防护装置94固定至部段89的两侧和/或固定至板51、52，并装配有后附件95，该后附件基本上径向地伸出以在起落架4处于收藏位置中时接合相对于结构5固定的一保持装置96。参考图7，装置96包括两个支撑表面97、98，两个支撑表面限定起落架4围绕轴线13旋转时由附件95接合和释放的座椅99，并防止附件95不管怎样围绕轴线9的旋转，进而防止起落撬40在直升机1飞行时振动。替代地，可以不同的方式定位表面97、98，例如，将它们定位为直接保持起落撬40的边缘。
当起落架4处于收藏位置中时，起落撬40的多半部分容纳在壳体12内，并且其余部分(包括板51)保持在结构5的外部。当起落架4设置在展开位置时，由于起落撬40与轮子8配合，以在着陆时将直升机1的重量和下降力分布在地面上并且整体上限定相对大的支撑面积，所以直升机1能够安全地降落在“软的”或不平整的地面上。起落撬40的作用不差于两轮起落架的额外的轮子8，但是明显更轻。
假设轮子8和起落撬40协作地配合，以将直升机1的重量和下降力分布在地面上，则起落撬40不需要特别大，因此，起落撬的至少一半能够容纳在壳体12中。
假设具有上述设计特征，可对现有的起落架相对容易地增添起落撬40和装置42，不会损害可收回性。特别地，装置42相对紧凑，并且不会影响结构10、制动组件30或轮子8的特征或位置。事实上，用起落撬40更新现有的起落架基本上包括：对壳体12中的油管的布局进行小改动；用本体35、36代替通常用来将螺钉32固定至凸缘31的螺母；在空心轴26内装配杆43；以及在结构5内增添装置96。
然而，明显地，在不背离如所附权利要求中限定的本发明范围的前提下，可以对这里所述和示出的起落架4进行改变。
特别地，部段89可以是圆形的和/或可以除去防护装置94；与将弹簧81和杆43的扭转挠性组合相反，可以提供一个单弹性定位系统，以将起落撬40设置在围绕轴线9的参考角位置；和/或将起落撬40与部段24铰接的系统可以与通过实例描述的系统不同。

Claims (10)

1.一种可收回的直升机起落架(4)，包括：
悬架结构(10)；
一个轮子(8)，装配至所述悬架结构(10)，以围绕其自己的旋转轴线(9)旋转；
启动装置，用于使所述悬架结构(10)和所述轮子(8)在减小所述直升机(1)上的拖曳的回收位置和用于所述直升机(1)的着陆和起飞的降低位置之间移动；
起落撬(40)，位于所述轮子(8)的旋转轴线(9)和外围之间，并相对于所述旋转轴线(9)与所述悬架结构(10)完全相对；
连接装置(42)，进而包括将所述起落撬(40)与所述悬架结构(10)连接的连接铰链装置(43，68)，其中所述起落撬围绕所述旋转轴线(9)旋转，所述连接装置还包括两个侧板(51，52)，所述两个侧板将所述起落撬连接至所述轮子的中央部分；以及
弹性定位装置(43，81)，用于将所述起落撬(40)保持在参考角位置；
其特征在于，所述弹性定位装置包括沿着所述旋转轴线(9)延伸的扭杆(43)。
2.根据权利要求1所述的起落架，其特征在于，所述悬架结构包括与所述轮子(8)同轴且并排设置的连接部段(24)；并且，其特征在于，所述轮子(8)和所述起落撬(40)均由所述连接部段(24)支撑。
3.根据权利要求2所述的起落架，其特征在于，所述扭杆(43)在所述轮子(8)所装配的空心轴(26)内延伸，并包括第一端部(60)和第二端部(48)，所述第一端部和所述第二端部在所述空心轴(26)的外部，并分别固定至所述起落撬(40)和固定至所述悬架结构(10)的所述连接部段(24)。
4.根据权利要求3所述的起落架，其特征在于，所述连接装置(42)包括位于所述轮子(8)的相对轴向侧上的第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁固定至所述扭杆(43)的所述第一端部(60)；并且，所述第二侧壁围绕所述旋转轴线(9)铰接。
5.根据权利要求3所述的起落架，其特征在于，所述第二端部(48)固定至具有螺纹孔的第一本体(35)，将制动组件(30)与所述连接部段(24)连接的螺钉(32)旋拧在所述螺纹孔中。
6.根据权利要求1所述的起落架，其特征在于，包括限定所述起落撬(40)相对于所述参考角位置的最大摆动角度的止挡装置；所述止挡装置包括：
突出部(77)，与所述旋转轴线(9)平行，并相对于所述悬架结构(10)和所述起落撬(40)中的任何一个固定；以及
两个止挡肩部，相对于所述悬架结构(10)和所述起落撬(40)中的另一个固定。
7.根据权利要求6所述的起落架，其特征在于，所述止挡肩部由凹槽(80)的相应端部限定，所述凹槽以滑动方式接合所述突出部(77)。
8.根据权利要求7所述的起落架，其特征在于，所述凹槽(80)形成在固定至所述起落撬(40)并与所述轮子(8)并排设置的板(51)上；所述突出部(77)装配在固定至所述悬架结构(10)的连接部段(24)的位置中。
9.根据权利要求8所述的起落架，其特征在于，所述突出部(77)形成具有螺纹孔的第二本体(36)的一部分，将制动组件(30)与所述连接部段(24)连接的螺钉(32)旋拧在所述螺纹孔中。
10.根据权利要求6所述的起落架，其特征在于，所述弹性定位装置包括弹簧(81)，所述弹簧作用在所述突出部(77)上，以将所述起落撬(40)保持在所述参考角位置中。
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