CN102285446A - 一种削减飞机着陆时冲击载荷的轮毂机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可削减飞机着陆时冲击载荷的起落架轮毂，包括与飞机外胎连接的外轮毂、与飞机主轴连接的内轮毂，在所述的外轮毂与内轮毂之间设置有凹面叶片机构，所述的凹面叶片机构均匀分布在外轮毂的内圈与内轮毂的外圈之间，本发明可以起削减冲击载荷的作用，可以在很大程度上有效地改善因巨大冲击载荷而带来的种种危害。进而在降低飞机地面载荷，减少伴随巨大冲击载荷的不容忽视的噪声污染，提高乘员舒适性，保障飞机飞行安全等方面发挥着极其重要的作用，同时又可以减少飞机维修成本，提高飞机作安全性，具有很大的经济意义。

Description

一种削减飞机着陆时冲击载荷的轮毂机构

技术领域

本发明涉及一种削减飞机着陆时冲击载荷的轮毂机构，该机构特别适用于通过起落架轮毂起飞降落的各种飞机，削减飞机着陆时的冲击载荷。

背景技术

飞机起落架中的轮毂机构作为飞机结构的一个重要部件，承受着飞机与地面接触时产生的静、动载荷，吸收和消耗飞机在着陆撞击、跑道滑行等地面运动时所产生的能量，在减缓飞机发生振动，降低飞机地面载荷，提高乘员舒适性，保障飞机飞行安全等方面发挥着极其重要的作用。在飞机的着陆过程中，起落架和飞机机身都将承受很大的冲击载荷。而这种冲击载荷被认为是造成飞机及其起落架结构发生疲劳与振动破坏、引起乘员不舒适的重要因素。

从能量的观点来看，目前的起落架减震设计方案着力于挖掘起落架的缓冲性能潜力、提高起落架缓冲器效率和改进起落装置的耗能方式等，主要针对的是怎么吸收冲击载荷，从而间接减小冲击载荷所产生的危害。而在研究中发现，冲击载荷是可以在产生之前，就直接而且大幅度地消减地，在对飞机起落架着陆的情况进行了数值仿真分析并做了相关参数研究后，提出了直接减小冲击载荷的新起落架轮毂机构。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有研究方法只专注吸收冲击载荷的局限性，提供一种全新的可直接削减飞机着陆时冲击载荷的起落架轮毂机构。

一种可削减飞机着陆时冲击载荷的起落架轮毂，包括与飞机外胎连接的外轮毂、与飞机主轴连接的内轮毂，在所述的外轮毂与内轮毂之间设置有凹面叶片机构，所述的凹面叶片机构均匀分布在外轮毂的内圈与内轮毂的外圈之间。

所述的起落架轮毂，所述的凹面叶片机构的凹面为圆弧形，尺寸参数包括凹面半径r、叶片长度L及凹面弧度α，确定方法为：

凹面应受的风力：F＝M*v²/R，

其中M为轮毂质量，v为自转线速度，R为轮毂半径；

风力由公式：F＝p*Q*(v₂-v₁)可得，其中p为当前空气压强，Q为空气流量：Q＝v₁*S，S为凹面面积，v₁为着陆前风速，v₂为着陆后风速；

凹面面积S：S＝π*r*L*α/180，可以先设计出半径r、叶片长度L及凹面弧度α中的任意两值，再确定另一个值，最后利用计算机模拟技术对其进行进一步调整、优化即可，由此则可得出凹面叶片的关键参数。

本发明能产生如下的极积效果：

由于飞机是迎风降落的，当飞机在空中放下起落架时，凹面叶片装置可利用风能使飞机轮毂产生自转，使轮毂有一个旋转初速度V。从而使飞机轮毂可以旋转着陆。起落架轮毂所产生的自转速度在可以达到减小飞机冲击载荷的范围。这样在飞机着陆时，本发明可以起削减冲击载荷的作用，可以在很大程度上有效地改善因巨大冲击载荷而带来的种种危害。进而在降低飞机地面载荷，减少伴随巨大冲击载荷的不容忽视的噪声污染，提高乘员舒适性，保障飞机飞行安全等方面发挥着极其重要的作用，同时又可以减少飞机维修成本，提高飞机作安全性，具有很大的经济意义。

附图说明

图1为本发明起落架轮毂的结构示意图；

图2为本发明起落架轮毂的A-A向剖视图；

图3为本发明起落架轮毂立体图。

1——外轮毂，2——凹面叶片，3——内轮毂。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

参考图1和图2，一种可削减飞机着陆时冲击载荷的起落架轮毂，包括与飞机外胎连接的外轮毂、与飞机主轴连接的内轮毂，在所述的外轮毂与内轮毂之间设置有凹面叶片机构，所述的凹面叶片机构均匀分布在外轮毂的内圈与内轮毂的外圈之间。所述的凹面叶片机构一端与外轮毂的内圈固定连接，另一端与办轮毂的外圈固定连接，所有凹面叶片机构竖直状态下的凹面。

实验证明，不同的机型上述凹面叶片机构的尺寸参数是不同的，凹面叶片机构的尺寸参数包括凹面半径r、叶片长度L及凹面弧度α，确定方法为：

凹面应受的风力：F＝M*v²/R，

其中M为轮毂质量，v为自转线速度，R为轮毂半径；一般将轮毂自转速度控制在600rad/s-2000rad/s，则可起到削减飞机着陆时冲击载荷的目的。

风力由公式：F＝p*Q*(v₂-v₁)可得，

其中p为当前空气压强，Q为空气流量：Q＝v₁*S，S为凹面面积，v₁为着陆前风速，v₂为着陆后风速(以上均以地面作为参考系)；

凹面面积S：S＝π*r*L*α/180，可以先设计出半径r、叶片长度L及凹面弧度α中的任意两值，再确定另一个值，最后利用计算机模拟技术对其进行进一步调整、优化即可(用常规计算机模拟技术即可)，由此则可得出凹面叶片的关键参数。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种可削减飞机着陆时冲击载荷的起落架轮毂，包括与飞机外胎连接的外轮毂、与飞机主轴连接的内轮毂，其特征在于：在所述的外轮毂与内轮毂之间设置有凹面叶片机构，所述的凹面叶片机构均匀分布在外轮毂的内圈与内轮毂的外圈之间。

2.根据权利要求1所述的起落架轮毂，其特征在于，所述的凹面叶片机构的凹面为圆弧形，尺寸参数包括凹面半径r、叶片长度L及凹面弧度α，确定方法为：

凹面应受的风力：F＝M*v²/R，

其中M为轮毂质量，v为自转线速度，R为轮毂半径；

风力由公式：F＝p*Q*(v₂-v₁)可得，其中p为当前空气压强，Q为空气流量：Q＝v₁*S，S为凹面面积，v₁为着陆前风速，v₂为着陆后风速；

凹面面积S：S＝π*r*L*α/180，可以先设计出半径r、叶片长度L及凹面弧度α中的任意两值，再确定另一个值，最后利用计算机模拟技术对其进行进一步调整、优化即可，由此则可得出凹面叶片的关键参数。

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