CN102834317A - 飞机起落架的止动垫 - Google Patents

Abstract

一种用于飞机起落架的止动垫(11)，该止动垫布置成在起落架的第一和第二元件之间提供撞击保护，止动垫被布置成指示其已经受到第一或第二起落架元件之一的撞击，该撞击具有超过预定阈值水平的撞击载荷。

Description

飞机起落架的止动垫

背景技术

大中型飞机主起落架的典型配置包括套管式减震用的起落架撑杆，该撑杆铰接地连接到安装有多对轮轴和轮子的转向架梁。在正常操作中，例如在起飞和着陆操作中，起落架撑杆底部和转向架梁之间有足够的间隙，允许转向架梁相对于起落架撑杆旋转，并且在起落架收起时，能够任选地辅助起落架在飞机内部收起。

然而，在一些非正常情况下，转向架梁可能会发生比正常情况更大角度的旋转，这样，它就会撞到起落架撑杆及/或起落架的其它部分。为防止此类撞击对转向架梁或起落架的其它元件造成破坏，已知的方法是在转向架梁上提供一个或多个止动垫，这样，如果转向架梁过度旋转，就会是止动垫而不是转向架梁本身撞上起落架撑杆，从而减轻对转向架梁本身的破坏。

即使设置了这样的止动垫，万一转向架梁以特别高的撞击载荷撞上起落架撑杆，仍然对转向架梁存在看不见的破坏。因此，比较有利的是，有某种指示能显示出转向架梁经受了超出预定阈值的撞击载荷，从而指示出需要对该转向架梁作进一步检查或更换。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于飞机起落架的止动垫，该止动垫布置成在起落架的第一和第二元件之间提供撞击保护，止动垫被布置成指示其已经受到第一和第二起落架元件之一的撞击，该撞击具有超过预定阈值水平的撞击载荷。

优选地，该指示是视觉指示。

该视觉指示可包括止动垫的一个或多个外表面的变形。

此外，止动垫的外表面可具有一个或多个形成于其中的凹部，并且视觉指示包括这些凹陷部中的至少一个的变形。

此外或可选地，止动垫可包括烧结材料。

在其它实施例中，视觉指示可包括从止动垫至少部分地排出物质。

此外，止动垫可以包括延伸到止动垫边缘的至少一层物质，其中，该物质的塑性屈服点等于预定阈值水平，致使在止动垫受到超出预定阈值水平的撞击载荷时，层物质的至少一部分挤压超过止动垫边缘。

此外，止动垫可包括多层物质。

此外，多层中的至少两层可具有不同的塑性屈服点。

可选地，止动垫可以包括至少一个腔，物质被布置成位于其中，并且至少一个外部孔连接到内腔，当止动垫受到撞击载荷时，该内腔布置成被压缩，致使在撞击载荷超过预定阈值水平时，至少一些物质被排出开孔外。

此外，物质的塑性屈服点可等于预定阈值水平。

可选地，该物质可包括流体，且开孔通过密封装置流体地密封，密封装置被布置成在止动垫受到超过预定阈值水平的撞击载荷时允许流体通过开孔排出。

此外，液体可包括不可压缩的流体。

此外或可选地，止动垫可包括多个流体连通的内腔。

在又一实施例中，止动垫可包括主体、围绕主体周边形成的第一带和围绕第一带形成的第二带，主体布置成在受到撞击载荷时弹性变形第一带布置成在主体变形时发生扩展，第二带布置成当第一带的扩展达到预定程度时发生断裂，该预定程度对应于止动垫受到超出预定阈值水平的撞击载荷时由主体变形而引起的扩展程度。

此外，止动垫可还包括穿过主体形成的至少一个板，以阻止主体在正交于板的方向上的变形。

此外或可选地，主体、第一和第二带可大致呈圆形。

此外或可选地，第一带可包括编织纤维。

此外或可选地，第二带可包括线性绕制纤维。

此外或可选地，主体可以包括橡胶或聚合材料。

根据又一实施例，止动垫可包括形成在止动垫中的至少一个凹部，当止动垫受到超过预定阈值水平的撞击载荷时，该凹部布置成塑性变形，凹部的变形提供所述指示。

此外，凹部可包括穿过止动垫形成的孔。

此外或可选地，凹部变形的发生由凹部的尺寸、形状、方向、位置中的一种或多种控制。

根据本发明的另一实施例，止动垫可具有至少一个封闭凹部，该封闭凹部布置成在止动垫受到超过预定阈值的撞击载荷时促使在止动垫中形成裂口，裂口允许引入到凹部的加压流体排出，以提供所述指示。

此外，封闭凹部可包括一个或多个穿过止动垫形成的连通孔，这些孔的每一端除了一个之外都被封闭。

此外或可选地，裂口的形成受凹部的尺寸、形状、方向、位置中的一种或多种控制。

根据本发明的又一个方面，提供了一种飞机起落架，包括转向架梁和位于转向架梁上的、根据本发明第一方面的止动垫。

附图说明

将结合阐述性的例子并参考附图更为详细地描述本发明的实施例，其中：

图1示例性地显示了起落架撑杆和转向架梁，而且停止块附连到转向架梁；

图2示例性地显示了根据本发明第一实施例的止动垫；

图3示例性地显示了本发明的第二实施例；

图4示例性地显示了本发明的第三实施例；

图5示例性地显示了本发明的第四实施例；

图6示例性地显示了本发明的第五实施例；

图7示例性地显示了本发明的第六实施例；

图8示例性地显示了本发明的第七实施例。

具体实施方式

参照图1，其示例性地显示了飞机起落架组件。起落架包括减震器撑杆1，该减震器撑杆布置成在第一上端处与飞机接合，并且以传统方式收缩或展开飞机起落架。在减震器撑杆1的第二下端处，撑杆枢轴地接合到转向架梁3。减震器撑杆1下端的典型配置包括叉状轭件5，该叉状轭件在任一侧延伸并位于转向架梁3下方。枢轴销7将转向架梁3枢轴接合到轭件5。转向架梁一般地包括两个或多个轮轴9，实际的飞机轮子固定到轮轴。转向架梁3的上表面上安装有止动垫11，该止动垫被定位成万一转向架梁过度旋转，止动垫11就与减震器撑杆11的轭件5的内表面接触，从而防止转向架梁3自身撞击轭件。止动垫11通过本领域技术人员已知的两个单独的箍带13固定到转向架梁3。

图2示例性地显示了根据本发明的止动垫的第一实施例。止动垫具有主体21，主体21在其内部具有一个或多个凹部22。在图2示出的特定实施例中，各凹部22包括形成在止动垫的主体21内的通孔。止动垫的主体21是由已知塑性屈服点(即，引起止动垫塑性变形所需的撞击载荷)的材料制成。优选的材料包括本领域技术人员已知的金属或金属合金，但也可使用其它已知的金属。如果止动垫由金属材料制成，则凹部22就优选地由钻孔或其它已知的机加工处理形成。在图2所示的特定实施例中，当止动垫11受到超过已知的塑性屈服点的撞击载荷时，塑性变形就会发生在由凹部22减弱的区域中。通过例如利用间隙度量仪确定凹部是否已经变形，可以确定变形。通过将止动垫的塑性屈服点与撞击载荷的阈值(超过该值就需要对转向架梁进行检查或更换)相匹配，止动垫的变形于是指示出已经发生超出该预定阈值水平的撞击，所以要对转向架梁作进一步检查或更换。止动垫的塑性屈服点不仅只根据止动垫的材料而确定，还与凹部22的尺寸、形状、方向和位置有关。例如，形成在止动垫的主体21中的凹部数量不同，塑性屈服点就会不同。尽管图2所示的凹部22是横向钻孔，但应该知道，也可使用其它类型的凹部。例如，形成在主体21下侧的盲孔也可以作为所例示的横向钻孔的替代。

止动垫11优选地包括一对附连臂23，该对附连臂布置成接纳图1所示的箍带13，用以将止动垫安装到转向架梁。

图3示例性地显示了根据本发明止动垫的另一个实施例。止动垫具有主体，该主体布置成万一转向架梁过度旋转就撞击起落架的另一元件。上表面33具有一个或多个形成于其中的凹部35。止动垫的主体31以与上述关于图2中所示的实施例所讨论的止动垫类似的方式由具有已知塑性屈服点的材料制成。万一止动垫所受撞击超过预定的阈值水平时，上表面33将发生变形，且变形首先发生在凹部35处。例如，变形会导致一个或多个凹部35的尺寸变小。随后，通过视觉检查或利用机械仪器确定凹部35的变形。例如，可以提供对应的阳“插头”，其具有形成于其上的突起，对应于止动垫未变形时形成在止动垫上表面33中的凹部35的尺寸。“插头”不能与止动垫的凹部配合则表明凹部已经变形。

凹部35的尺寸、形状、方向和位置与制成止动垫的材料的塑性屈服点相结合，使得导致塑性变形所需的撞击载荷被进一步控制。

在图4中所示的另一个实施例中，止动垫11不具有形成在止动垫主体41的上表面43中的任何凹部。在该实施例中，超过预定阈值水平的撞击将导致止动垫整体变形，例如在止动垫的上表面43中形成一个或多个压痕。用于本发明的该特定实施例的优选材料包括多孔材料，因为多孔性更趋于促使止动垫发生塑性变形。此外，止动垫的材料密度(与多孔性相关)以及由此的塑性屈服点可以根据材料制造过程中的参数进行控制。这种多孔材料的例子包括烧结材料、金属“泡沫”材料、具有规定的孔隙率的铸件以及蜂窝基体复合材料。

在本发明的另一个实施例中，图2、3、4中例示的上述实施例中的任何一个或多个的物理特征可以按照需要进行组合。

图5中显示了根据本发明的止动垫的另一个实施例。止动垫11具有主体51，该主体具有提供止动垫的撞击表面的上层53和布置成与转向架梁接触的下层55。这些层都由相对较硬的材料制成，这些材料在受到转向架梁与起落架的另一元件之间的撞击时不会变形。例如，止动垫的上层53和下层55可以是金属材料。在上层与下层之间是由一种不同材料制成的至少一个中间层57，该种材料在达到预定的阈值水平时会发生弹性变形，随后是塑性变形。举例来说，这种材料是聚合物。在使用中，中间层57的塑性屈服点可以选成：当止动垫11受到超过预定阈值水平(在阈值水平下有可能对转向架梁造成破坏)的撞击载荷时，中间层57在上金属层53和下金属层55之间被有效地“挤压”，因而以在上金属层53和下金属层55之间被挤出的形式而经受塑性变形，致使中间层57的至少一部分超出了止动垫的主体51的边缘。低于预定阈值水平的撞击载荷只会使中间层57经受弹性变形，而不会造成对止动垫的上金属层53和下金属层55之间的中间层57的永久性挤出。如图5所示，可以提供超过一个中间层57，具有不变形材料制成的介入层，例如由用于止动垫的上层和下层的金属材料。通过选择介入的聚合物层57的间隔，根据止动垫的相应不变形层之间的已挤出中间层57的数量，即已经受塑性变形的中间层57的数量，可以更精确地指示出施加到止动垫的撞击载荷的强度。例如，所有层都被挤出表明撞击十分剧烈，而例如只有最上面两层被挤出，则表明撞击载荷较小。此外，中间层57的塑性屈服点可以根据不同的聚合物材料或不同的层厚而彼此不同，从而按需要提供期望的对撞击强度的指示。同样地，中间层57的塑性屈服点彼此不同，从而提供撞击载荷下的一致行为，尽管撞击载荷力通过止动垫的厚度而被消散。例如，中间层的塑性屈服点可以从最高层起向最低层降低。如图7所示的止动垫的上层、中间层和下层可以使用已知的粘合剂彼此粘合在一起，或者另外地以机械的方式，例如利用一个或多个贯穿螺栓紧固在一起。

图6中显示了根据本发明的止动垫的另一个实施例。止动垫的主体61具有多个形成于主体内部的独立流体储存器63，每个储存器63与至少另一个储存器流体地连通。在止动垫外部与至少一个流体储存器63之间设有开口65，在图中的特定实施例中，其具有形成流体密封的塞子67。内部储存器63中含有流体。在使用中，施加到止动垫的上表面的撞击载荷将导致上表面变形，继而引发位于内部储存器63内的液体被压缩。对流体的压缩性与由塞子67在孔65中形成的密封强度进行选择，致使只有当施加到止动垫上表面的撞击载荷超过“破坏性”撞击用的预定阈值水平时，该密封将失效，进而允许储存器内含有的压缩流体喷出塞子67并流出止动垫。止动垫内的液体泄漏以及塞子67的喷出提供了撞击载荷超出已施加到止动垫的预定阈值水平的视觉指示。内部存储器63中的流体可以是例如不可压缩流体，如液压油，并且可选地具有明亮颜色，以便于视觉识别泄漏。流体的另一实施例可以包括橡胶，或者是聚合材料，其性质类似于上面结合图5中所示的实施例所讨论的并用于该实施例的中间层的聚合材料。这种情况下，聚合物穿过开口65的挤压将可视化地指示超过预定阈值水平的撞击载荷。可选地，在这种情况下可以省略塞子67，因为在正常情况下，聚合物流体不会从储存器中漏出。

虽然图6中所示的特定实施例具有四个独立的储存器63，但可以根据需要设置数量更多或更少的储存器，也可以根据需要为止动垫的上表面设置期望程度的结构刚度。例如，如果撞击载荷的预定阈值水平相对较低，则在止动垫的主体61内形成单个中央储存器63就可足以获得止动垫所需的结构刚度。储存器的数量、尺寸和形状与保存在储存器内的液体的压缩性共同作用，进一步使得止动垫的压缩性可调。

图7中显示了根据本发明的止动垫11的另一个实施例。以与图2中所示的止动垫类似的方式，在图7中所示的实施例中，止动垫11具有多个形成在止动垫的主体71内的凹部72。凹部可以诸如通过钻入或钻过止动垫的主体71而形成。但是，凹部72是封闭的，也这表明除了单个开口73，没有一个凹部72是对止动垫11的外部敞开的。这可以通过例如用机器加工封闭凹部来实现，也可以如图7中所示的特定实施例那样形成多个互连的横向钻孔，随后对这些横向钻孔形成的除一个开口外的所有开口形成密封75。在施加的撞击载荷超过预定阈值水平的情况下，封闭凹部72形成为促使在凹部和止动垫的外表面之间形成一个或多个裂口。除了这类裂口的可视化指示之外，加压流体，如压缩空气可以施加到凹陷的单个开口73，而随后的压力损失表明，由于加压流体通过裂口排出而导致压力损失。根据形成在止动垫的主体内的互连凹部72的尺寸、位置、方向和数量中的一种或多种预先确定导致止动垫产生裂口的所需撞击载荷。

图8中显示了根据本发明的止动垫的另一个实施例。止动垫11具有主体81，该主体布置成直接承受在转向架梁过度旋转情况下的撞击载荷。止动垫的主体81由例如橡胶或聚合物的材料制成，其在至少达到与预定阈值水平、即不可接受的高强度撞击对应的撞击载荷下经受弹性变形。在止动垫的主体81外周形成另一种材料的第一带83。该第一带83由具有相对较高的断裂延伸率(elongation to failureratio)的材料制成，例如编织的织物材料。第一带83的相对较高的断裂延伸率允许该带在主体81受到撞击载荷而发生弹性变形时进行扩展。在第一带83周围形成另一种材料的第二带85。制造第二带85的材料与第一带相比，断裂延伸率相对较低。例如，第二带85可以由直接绕制纤维材料制成。选择第二带85的断裂延伸率，致使在止动垫的主体81受到超过预定阈值水平的撞击载荷时，主体81的变形使得第一带83扩展(而不是失效)，继而使得第二带85也扩展并超过其失效点，从而断裂。第二带85的断裂可视化地指示出止动垫11已经受到超过预定阈值水平的撞击载荷。为增强断裂的可视化程度，第一和第二带83、85可以是对比强烈的颜色，以便在第二带85断裂后就很容易看到第一带83。

为促进或限制主体81在某个方向上(即，对于图8中所示的止动垫的特定形状来说，在径向上)的变形导致第一带和第二带的扩展，可以在主体、第一和第二带上方固定上、下板中的一个或两个。

虽然图8中所示的止动垫11是大致呈圆形，但也可以按照需要采用其它几何形状。例如，止动垫可以是椭圆形或卵形。同样地，可以提供超过一个的主体、第一和第二带的子组件来组成整个止动垫。例如，可以提供四个这样的圆形子组件的阵列。

根据本发明实施例的止动垫不仅作为常规的止动垫，而且还另外地指示该止动垫以及该止动垫所保护的构件已经受到了载荷超过预定水平的撞击。通过视觉观察、测量或检测手段，止动垫指示出其已经受到过这类撞击载荷。这样将易于识别此类撞击载荷的发生，并采取任何补救措施。

Claims (27)

1.一种用于飞机起落架的止动垫，所述止动垫布置成在起落架的第一和第二元件之间提供撞击保护，止动垫被布置成指示其已经受到第一或第二起落架元件之一的撞击，该撞击具有超过预定阈值水平的撞击载荷。

2.根据权利要求1所述的止动垫，其特征在于，所述指示是视觉指示。

3.根据权利要求2所述的止动垫，其特征在于，所述视觉指示可包括止动垫的一个或多个外表面的变形。

4.根据权利要求3所述的止动垫，其特征在于，止动垫的外表面可具有一个或多个形成于其中的凹部，并且视觉指示包括这些凹部中的至少一个的变形。

5.根据权利要求3或4所述的止动垫，其特征在于，止动垫可包括多孔材料，并且多孔材料的塑性屈服点根据材料的多孔性确定。

6.根据权利要求2所述的止动垫，其特征在于，视觉指示可包括从止动垫至少部分地排出物质。

7.根据权利要求6所述的止动垫，其特征在于，包括延伸到止动垫边缘的至少一层所述物质，其中，该物质的塑性屈服点等于预定阈值水平，致使在止动垫受到超过预定阈值水平的撞击载荷时，该层所述物质的至少一部分挤压超过止动垫边缘。

8.根据权利要求7所述的止动垫，其特征在于，包括多层所述物质。

9.根据权利要求8所述的止动垫，其特征在于，多层中的两层或更多层具有不同的塑性屈服点。

10.根据权利要求6所述的止动垫，其特征在于，止动垫包括至少一个内腔，所述物质被布置成位于其中，并且至少一个外部开孔连接到内腔，当止动垫受到撞击载荷时，该内腔布置成被压缩，致使在撞击载荷超过预定阈值水平时，至少一些所述物质被排出开孔外。

11.根据权利要求10所述的止动垫，其特征在于，所述物质的塑性屈服点等于预定阈值水平。

12.根据权利要求10所述的止动垫，其特征在于，所述物质包括流体，且所述开孔通过密封装置流体地密封，所述密封装置被布置成在止动垫受到超过预定阈值水平的撞击载荷时允许流体通过开孔排出。

13.根据权利要求12所述的止动垫，其特征在于，流体包括不可压缩的流体。

14.根据权利要求12或13所述的止动垫，其特征在于，止动垫包括多个流体连通的内腔。

15.根据权利要求2所述的止动垫，其特征在于，包括主体、围绕主体周边形成的第一带和围绕第一带形成的第二带，主体布置成在受到撞击载荷时弹性变形，第一带布置成在主体变形时发生扩展，第二带布置成当第一带的扩展达到预定程度时发生断裂，该预定程度对应于当止动垫受到超过预定阈值水平的撞击载荷时由主体变形而引起的扩展程度。

16.根据权利要求15所述的止动垫，其特征在于，还包括穿过主体形成的至少一个板，以阻止主体在正交于板的方向上的变形。

17.根据权利要求15或16所述的止动垫，其特征在于，主体、第一带和第二带大致呈圆形。

18.根据权利要求15、16或17所述的止动垫，其特征在于，第一带包括编织纤维。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的止动垫，其特征在于，第二带包括线性绕制纤维。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的止动垫，其特征在于，主体包括橡胶或聚合物材料。

21.根据权利要求1所述的止动垫，其特征在于，包括形成在止动垫中的至少一个凹部，当止动垫受到超过预定阈值的撞击载荷时该凹部布置成塑性变形，凹部的变形提供所述指示。

22.根据权利要求21所述的止动垫，其特征在于，凹部包括穿过止动垫形成的孔。

23.根据权利要求21或22所述的止动垫，其特征在于，凹部变形的发生由凹部的尺寸、形状、方向、位置中的一种或多种控制。

24.根据权利要求1所述的止动垫，其特征在于，止动垫具有至少一个封闭凹部，该封闭凹部布置成在止动垫受到超过预定阈值的撞击载荷时促使在止动垫中形成裂口，裂口允许引入到凹部的加压流体排出以提供所述指示

25.根据权利要求24所述的止动垫，其特征在于，封闭凹部包括一个或多个穿过止动垫形成的连通孔，这些孔的每一端除了一个之外都被封闭。

26.根据权利要求24或25所述的止动垫，其特征在于，裂口的形式由凹部的尺寸、形状、方向、位置中的一种或多种控制。

27.一种飞机起落架，包括转向架梁及位于转向架梁上的、根据权利要求1至26中任一项所述的止动垫。

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