CN102639397A - 包括用于收起及转向的单一控制装置的飞行器前端起落架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行器起落架，包括有支腿(1)、旋转管(6)以及滑杆(7)；所述支腿包括两个支杆，所述支杆形成有用于收起所述起落架的枢轴(2)；所述旋转管(6)以移动的方式安装于所述支腿内，使其可以在该支腿内绕枢轴轴线旋转；所述滑杆(7)能够在沿着所述枢轴轴线在所述旋转管(6)内做平移运动，在其一个端部具有起落架轮子；所述起落架还包括至少一个设置于所述起落架的一个远离所述收起枢轴的元件上的支点(11a，11b)，并且能够承受收起所述起落架所必需的力量，所述支点设置于所述旋转管(6)上。

Description

包括用于收起及转向的单一控制装置的飞行器前端起落架

技术领域

本发明涉及飞行器起落架，特别地涉及用于在收起和转向操纵方面控制前端起落架的系统。

背景技术

飞行器，尤其是客机，具有起落架，通常地，所述起落架由主起落架以及前端起落架组成，所述主起落架包括两组轮子，每一组轮子设置于飞机其中一侧机翼的下方或设置于机身下方，而所述前端起落架则被设置在靠近所述机身前端的位置。另外，为了支撑所述飞机的重量，当飞机在跑道上滑行进，该前端起落架具有操纵方向的作用。与所述主起落架一样，所述前端起落架也是可收起的，因此，当飞机起飞后，所述前端起落架能够被放置在机身里面，从而避免被认为是阻力的气动摩擦力，当所述气动摩擦力施加在前端起落架上时，将会增加燃料消耗。

在传统方法中，该起落架通过两个动力气缸系统驱动；其中一个动力气缸系统具有在飞机起飞后将所述起落架收起到机身里去的作用，而另外一个动力气缸系统具有通过在一个方向或其它方向上绕所述起落架的垂直轴线旋转轮子来操纵所述起落架的方向的作用，以便当飞机在跑道上滑行时操纵所述飞机的方向。

参考图1，前端起落架通常包括结构零件或支腿1，所述支腿在其上部以形成有枢轴2的支杆结束，所述起落架绕该枢轴2被收起。所述枢轴2被安装在飞机构架(airplane cell)的结构零件上，以便在飞机飞行过程中承受前端起落架的重量，而在飞机停在地面时，所述枢轴2将飞机前部的重量传递给起落架。

在一个收起动力气缸或多个收起动力气缸12a，12b的作用下，该枢轴使得所述支腿1在起落架被抬起时能够被收回。所述支腿一来通过所述收起枢轴2与飞机结构相连接，二来也通过支腿支柱撑杆(被称为主支腿支柱撑杆3)与飞机结构相连接，所述主支腿支柱撑杆3具有铰链轴4，以便在起落架被抬起时将所述主支腿支柱撑杆3折叠。

该主支腿支柱撑杆3具有在外力作用于所述起落架时防止该起落架发生不该发生的折叠的作用，例如在降落过程中轮子冲击地面时。辅助支腿支柱撑杆5在起落架放下时展开，并且防止所述主支腿支柱撑杆3折叠。所述辅助支腿支柱撑杆5可以自己折叠起来，以便该辅助支腿支柱撑杆5可以通过在起落架升起时被操纵的动力气缸的作用被折叠，从而使得所述主支腿支柱撑杆3折叠并使得所述支腿1上升到机身内。

通常地，所述支腿1呈空心圆筒的形式，旋转管6置于其中。所述旋转管通过本领域技术人员公知的方法纵向地设置于所述支腿1内的适当的位置，并且该旋转管能够旋转以使得在滑行过程中飞行员所给出的操纵指令得以应用。当所述起落架在飞机起飞后被收起时，所述旋转管首先通过所述支腿内侧或外侧的系统返回到静止位置，该静止位置与沿飞机轴线平放的前端起落架的轮子相对应。通常地，合并到所述起落架中的机械系统在起飞时确认轮子的校直(alignment)，也在所述减震器延伸的时候。

所述旋转管自身呈空心的，且允许滑杆7在其中运动，所述滑杆朝向所述旋转管的底部伸出，并且为所述前端起落架轮子承载轴(axle)。所述滑杆7通过减震器安装在旋转管上，以使得所述滑杆7根据施加在轮子上的垂直力而在所述支腿内运动，并且使得所述滑杆7在静止时回到中心位置，所述中心位置与所述前端起落架所承受的重量以及所述弹簧的反作用力之间的平衡相对应。

所述滑杆7以及旋转管6通过一批被称为力矩连杆8的元件连接，所述力矩连杆8将由所述旋转管6给出的定向传递给所述滑杆，因此为飞机轮子提供操纵指令。所述力矩连杆装置8由两个相互铰连的连杆组成；第一连杆在其一端和与所述滑杆连接的水平枢轴相连接，而在其另外一端则与第二连杆的其中一端相连接；所述第二连杆的另外一端和与所述旋转管6连接的水平枢轴相连接。所述两个连杆的公共端通过公共水平枢轴相互固定。

由于安装在所述旋转管内的减震器，所述滑杆7通过垂直运动能够吸收施加在轮子上的任何震动。所述滑杆7发生运动时，所述力矩连杆装置8发生变形，所述变形保持在一个所述支腿的径向方位的平面上，从而强迫所述轮子保持在与所述旋转管6相关的固定的方向上。通过指令所述旋转管6转动，所述轮子得以被操纵。

众多的系统已经被设计出来，用以控制飞行器前端起落架，无论是将所述前端起落架收起到飞行器机身内为此目的而配备的井(well)里，还是用于在跑道上滑行时操纵方向。正如之前所表明的，它们通常由两个动力气缸系统组成，其中一个作用于所述前端起落架的支腿1，以便在起飞以后将该前端起落架收起，而在降落前再将其展开；而另外一个动力气缸系统则作用于所述旋转管6，以便操纵所述轮子。

所述与收起起落架有关的一个或多个动力气缸安装于所述飞行器的结构上，并且其在支承点位置处于拉伸状态或优选地处于压缩状态，所述支承点位于所述支腿上且在起收枢轴2的上方或下方，这依赖于所采用的几何形状。所述操纵动力气缸，优选地包括有两个操纵动力气缸，作用于所述旋转管6上的一点，该点通常位于所述支腿1的下方。

前端起落架系统允许所述旋转管6转动，以使得所述轮子转动四分之一圏，从而使得所述起落架被收起时更容易地被放置于机身内，这一技术方案是众所周知的(专利申请FR1473951以及DE941109)。通常地，产生这种旋转的装置在所述起落架的上部与设置于所述旋转管6的转轴相连接，而操纵该装置仅仅能够转动所述支腿内的装备有滑动部件以及轮子的旋转管6。它们无法承受所述起落架被收起时施加在所述支腿上的力量。

上文中所描述的构造具有如下缺点：若干个前端起落架设备(操纵动力气缸、馈电线路以及用于这些动力气缸的固定点)均位于所述起落架上比较低的位置，因此当所述起落架被放下时，这些设备位于机身外侧。因此，这些设备被设置于环绕飞机的风中，这会产生气动噪声以及对燃油消耗有不利影响的阻力。考虑到对于控制调节的变换，尽可能地减少噪音产生的原因是很重要的，也包括始终如一地力图尽可能地减少飞机的总阻力。为了达到上述目的，优选地将那些控制所述前端起落架的设备尽可能高地设置在机身内。这意味着要减少这些设备的数量和/或体积和/或质量。

发明内容

本发明的目的在于通过提出一种用于飞行器的前端起落架来改变这些缺点，所述用于飞行器的前端起落架至少不存在现有技术的某些缺点，且特别地，所述前端起落架使得减少用于收起和操纵该起落架所必需的设备的数量和质量成为可能。

为此目的，本发明所要求保护的一个主题在于一种飞行器起落架，包括有支腿，其包括两个支杆、旋转管以及滑杆，所述支杆形成有用于收起所述起落架的枢轴，所述旋转管安装于所述支腿内，使其可以在该支腿内绕枢轴轴线旋转，所述滑杆能够在沿着所述枢轴轴线在所述旋转管内做平移运动，而在其一个端部则带有所述起落架的一个或多个轮子，所述起落架进一步地包括至少一个设置于所述起落架的一个远离所述收起枢轴的元件上的支承点(fulcrum)，并且能够承受收起所述起落架所必需的力量，其特征在于，所述支承点设置于所述旋转管上。

通过在所述旋转管上设置收起支承点并且操纵该支承点以使得其能够承受在收起过程中所产力的力量，将收起起落架和操纵起落架的装置集合在一起是有可能，从而使得减小它们的体积和质量成为可能。而后，这使得更轻易地将它们放置于起落架井的上部并且避免讨厌的气动噪声成为可能。

有益地，所述用于收起所述支腿的支承点与用于绕所述枢轴轴线转动所述旋转管的装置的支承点一致。

事实上，这仅仅包括单独一个支承点装置，所述支承点装置能够用于收回/放下所述起落架，也能够用于操纵所述起落架，从而减少相应装置的体积，使其更容易地被放置在机身内部。因此，不希望出现气动噪声的产生也得以避免。

优选地，所述支承点由所述旋转管的上端部的侧向延伸部分组成，所述支承点相对于轴线发生偏移，所述旋转管在所述支腿内围绕该轴线旋转。

在一个特别实施方式中，所述支承点由所述旋转管的上端部的侧向延伸部分组成，设置于收起枢轴相对于所述轮子的相反侧，在起落架处于放下位置时。

在另外一个特别实施方式中，所述旋转管的上端部包括两个侧向延伸部分，分别置于所述旋转管的枢轴轴线的每一侧。

有益地，所述侧向延伸部分形成T形座，所述T形座通过紧固件固定于所述旋转管的上端部。

本发明也涉及包括有如上文所述前端起落架的飞行器。

附图说明

在对本发明的一个实施方式得以详细解释描述的过程中，本发明将被更好的理解，而本发明进一步的目的、细节、特征以及优点也呈现得更加清晰，所述实施方式是通过纯粹的、说明性的且非限制性的例子并且参考说明书附图给出的。

在该附图中，

图1示出了本发明一实施方式所述的飞机前端起落架的总布置图。

具体实施方式

参考图1，图1示出了本发明所述的前端起落架，所述前端起落架包括通过两个支杆支撑的支腿1，所述支杆形成收起枢轴2，其还包括在展开位置通过辅助支腿支柱撑杆5锁定的主支腿支柱撑杆3。所述支腿包括旋转管6，且从所述旋转管6处延伸有滑杆7，所述滑杆7的底部通过力矩连杆8与所述支腿1连接。

在所描述的发明中，所述整条旋转管6穿过所述支腿1，并且从所述支腿1的顶端16伸出。通过螺栓型紧固件10安装到该上部的是收起T形座9。所述T形座在所述收起枢轴2上方延伸，并且它的两个侧向延伸部分11a，11b相对于所述前端起落架轮子的轴线对准成一条直线。在使用过程中，通过保持，所述侧向延伸部分总是平行于所述轮子的轴线，从而充当用于转动所述旋转管6的装置的支承点，从而能够在飞机在跑道上滑行时，操纵所述前超落架的方向。

通过具有两级自由旋转的连接件与这些端部11a，11b连接的是两个动力气缸12a，12b，根据本发明，所述动力气缸12a，12b用于收起以及操纵所述前端起落架。第一级自由旋转对应于围绕与所述收起枢轴2相平行的轴线所进行的旋转，而第二级自由旋转则对应于围绕与所述枢轴轴线相平行的轴线所进行的旋转。这些动力气缸于其一端与所述收起T形座9的端部11a，11b相连接，而在其另外一端则与飞行器的结构连接，相类似地，使用具有两级自由旋转的连接件。惯常地，这些连接件允许所述动力气缸施加它们的力量，而与此同时，在对准排列上伴随而来的变化也能过在起落架收起或放下时所述支腿的运动被加以规定。

所述动力气缸为双动液压缸，也就是所述每一个动力气缸包括两个装置，所述装置串联地作用于动力气缸连杆的伸出。

每一个动力气缸12a，12b包括两个腔体，压力被应用于所述腔体内，所述腔体串联地作用于两个运动组件。第一腔体驱动第一杆121a，121b，所述第一杆121a，121b自身带有驱动第二杆122a，122b的第二腔体。压力流体供应及回流装置以惯常方法与这些腔体相关联。

每一个装置具有其自己的系统，用来控制所述连杆所要求的延伸。与所述第一腔体以及第一连杆有关的第一装置通过缩短或伸长所述两个动力气缸的第一连杆121a，121b对所述支腿的下降或上升起作用；所述两个第一装置同时以相同的幅度的作用于两个动力气缸，以使得所述T形座9保持与所述飞机的纵向轴相垂直的状态，并且迫使所述起落架下降或上升。为了控制所述前端起落架的方向，所述第二装置作用于所述动力气缸的第二杆122a，122b的延长部，在相反的方向上但具有相同的幅度。这一功能仅在所述起落架下降时开始起作用，也就是当所述第一装置已经将所述支腿1置于一个垂直位置时。

图1所示出了具有液压致动缸的本发明，所述液压致动缸具有两个压力腔，所述两个压力腔一前一后设置于所述动力气缸的主体内，而它也能够通过使用具有单一压力腔或电气缸的动力气缸而同样轻松地实现。在该情况下，通过适当的控制系统，每一个动力气缸杆伸长的特定的长度被限定为收起/放下所述支腿所希望的伸长度的代数和以及给予所述T形座9的定向所希望的伸长度的代数和。

如图中所示的两个动力气缸，每一个动力气缸与所述侧向延伸部分11a，11b中的一个相连接，而仅使用一个与侧向延伸部分连接的动力气缸也是可以想得到的，第二动力气缸被用来阻挡所述T形座的第二侧向延伸部分的装置替代：当所述起落架被收起/放下时，阻挡装置围绕旋转管的枢轴轴线旋转，而在沿跑道滑行时，阻挡装置围绕起落架的收起枢轴2旋转。考虑到作用于所述前端起落架上的动作所预想的形式，对于单一动力气缸以及应用所述阻挡的控制能够通过本领域技术人员进行相应地调整。

现在对放下前端起落架的过程加以描述，而后在飞机降落之后沿跑道滑行。

当飞行员决定放下前端起落架准备降落时，他向两个动力气缸12a，12b发送完全相同的指令，以使得所述两个第一连杆121a，121b对称地缩回到它们的动力气缸的第一本体内。所述两个动力气缸的端部依次对称地作用于所述T形座9的两个侧向延伸部分11a，11b，这导致所述旋转管6发生转动，从而导致所述支腿1通过绕所述收起枢轴2转动而下降。一旦所述起落架下降，所述两个第一连杆121a，121b保持在缩回的位置，并且可能会使用公知的方法将其锁定，以防止起落架发生不该有的收起。所述第二连杆被预先定位在一个中心位置，以允许该连杆的端部在两个方向上均可以运动，从而使得所述侧向延伸部分11a，11b在一个方向或另外一个方向上沿着飞机的纵向方向运动。

当飞机沿跑道滑行时，飞行员向前端起落架控制系统发出向某一方向或另外一个方向转动的指令。随后该系统向所述第二连杆中的一个连杆122a或122b发出展开命令，而与此同时向另外一个第二连杆发出幅度相同的缩回命令。所述两个侧向延伸部分11a，11b在相反的方向上以相同的长度运动，从而所述T形座9绕它的轴线转动。从而借助于力矩连杆8，使得所述轮子的轮毂转动一个角度，该角度等于该轮毂所经历过的，从而为轮子确定方向，用于沿跑道滑行。

相反地，当飞行员指令收起起落架时，所述控制系统开启辅助支腿支柱撑杆5，并且向所述第二连杆122a，122b发出命令要求所述第二连杆122a，122b采取相同的延长部，从而沿所述飞机的轴线定位轮子。一旦对准，所述系统命令所述第一连杆121a，121b对称地展开，其推动所述侧向延伸部分11a，11b，从而使得所述支腿1被升起，并且将所述前端起落架收起到机身内。

尽管本发明已经结合一个具体实施方式被加以描述，但是，非常明显的是，本发明包含所描述的装置的所有技术等效装置以及它们的结合，这些全部落入本发明的范围。

Claims (7)

1.一种飞行器起落架，包括有支腿(1)、旋转管(6)以及滑杆(7)；所述支腿(1)包括两个支杆，所述支杆形成有用于收起所述起落架的枢轴(2)；所述旋转管(6)安装于所述支腿内，可以在该支腿内绕枢轴轴线旋转；所述滑杆(7)能够在所述旋转管(6)内沿所述枢轴轴线做平移运动，且在所述滑杆(7)的一个端部具有起落架的轮子；所述起落架进一步地包括至少一个设置于所述起落架的一个远离所述收起枢轴的元件上的支承点，并且能够承受收起所述起落架所必需的力量，

所述飞行器起落架的特征在于，所述支承点设置于所述旋转管(6)上。

2.如权利要求1所述的起落架，其特征在于，所述用于收起所述支腿(1)的支承点(11a，11b)与用于绕所述旋转管的枢轴轴线转动所述旋转管的装置的支承点重叠。

3.如权利要求1到2中任一项权利要求所述的起落架，其特征在于，所述支承点由所述旋转管(6)的上端部(16)的侧向延伸部分(11a，11b)组成，所述支承点相对于轴线具有偏移，所述旋转管(6)在所述支腿内围绕该轴线转动。

4.如权利要求1到3中任一项权利要求所述的起落架，其特征在于，所述支承点由所述旋转管(6)的上端部(16)的侧向延伸部分(11a，11b)组成，相对于所述轮子设置于收起枢轴(2)的相反侧。

5.如权利要求3和4中任一项权利要求所述的起落架，其特征在于，所述旋转管的上端部(16)包括两个侧向延伸部分(11a，11b)，所述两个侧向延伸部分(11a，11b)分别置于所述旋转管(6)的枢轴轴线的一侧。

6.如权利要求5所述的起落架，其特征在于，所述侧向延伸部分形成T形座(9)，所述T形座(9)通过紧固件(10)固定于所述旋转管(6)的上端部。

7.一种包括如上任一项权利要求所述的前端起落架的飞行器。