CN102897325A - 包含传动链的飞机滑行系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含传动链的飞机滑行系统。飞机滑行驱动系统包括马达,其被配置为通过传动链传递动力至飞机机轮,从而马达通过传动链转动飞机机轮。在一些实施例中,传动链在第一位置和第二位置之间是可移动的。在第一位置,传动链,诸如传动链的外表面,与机械地连接至飞机机轮的从动链轮接合。在第二位置,传动链与从动链轮分离。
Description
技术领域
本发明涉及飞机,且更具体地涉及飞机滑行系统。
背景技术
飞机可在地上进行滑行机动,例如,从航站楼至跑道或反之亦然。在某些系统中,飞机滑行时的推进由主发动机或拖车的推力提供。
发明内容
整体上,本发明涉及不依赖飞机主发动机(例如,用来提供飞行或起飞期间的推力的发动机)推力而使飞机滑行或使飞机以其它方式在地面上运动的装置、系统和技术。与主发动机分开的飞机滑行驱动系统提供用于使飞机在地面上移动的能量。在一些实施例中,飞机滑行驱动系统包括被配置为通过传动链传递动力到飞机机轮的马达,以致马达通过传动链转动飞机机轮,这可能产生飞机在地面上的移动。在一些实施例中,传动链(例如,传动链的外表面)被配置为,例如,在飞机起飞、降落和其它不需要或不想要飞机滑行的时间段,与飞机机轮相脱离,且当需要飞机滑行(例如,着陆之后)时,与飞机机轮再次接合。在一些实施例中,马达和传动链可被限定尺寸以配装在飞机现有的起落架组件上,并允许滑行驱动系统加装到现有飞机上。
在一个实施例中,本发明涉及一个系统,该系统包括配置为产生机械输出的马达,被配置为由马达驱动的主动链轮,机械地连接到主动链轮的传动链,飞机机轮和被机械连接到飞机机轮的从动链轮。主动链轮被配置为将马达的机械输出传递至传动链。传动链的外表面被配置为与从动链轮接合以将马达的机械输出传递至从动链轮和飞机机轮。从动链轮的转动被配置为转动飞机机轮。
在另一个实施例中,本发明涉及一个系统,该系统包括提供机械输出的装置,飞机机轮,将机械输出传输至飞机机轮的装置,以及相对飞机机轮移动马达和传输装置以将传输装置与飞机机轮接合和分离的装置。
在另一个实施例中,本发明涉及一种方法,该方法包括将传动链的外表面与机械连接到飞机机轮的从动链轮相接合,通过经由传动链传递马达的机械输出至从动链轮和飞机机轮以转动飞机机轮,和将传动链与从动链轮分离。
本发明一个或多个实施例的细节将通过附图和下面的说明书进行阐述。其它特征、目标和优势在该说明书和附图,以及权利要求书中将是易于理解的。
附图说明
图1是阐述装配有包含马达和传动链的示例滑行驱动系统的示例飞机起落架组件的透视图。
图2是阐述飞机机轮被移除的图1示例的飞机起落架组件的透视图,亦用来阐述图1的示例滑行驱动系统。
图3是图1的示例的飞机起落架组件和滑行驱动系统的剖面图。
图4是图1的示例的飞机起落架组件,其中飞机机轮被移除,以及滑行驱动系统的另一个透视图。
图5A和图5B是处于接合位置的图1的示例的滑行驱动系统的剖面图。
图6A和图6B是处于分离位置的图1的示例的滑行驱动系统的剖面图。
图7是阐述示例的滑行驱动控制器的功能框图。
图8是阐述操纵滑行驱动系统的示例方法的流程图。
图9是阐述采用带有马达和可选择地与飞机机轮接合的传动链的滑行驱动系统滑行飞机的示例方法的流程图。
具体实施方式
本发明描述可用于在地面上推进飞机(例如,在地面上将飞机从一个点滑行到另一个点)的示例的飞机滑行驱动系统。该示例的飞机滑行驱动系统由飞机承载,并包括与飞机的主发动机(例如,喷气式发动机)相分开的马达,从而,滑行阶段的飞机推进与用于飞行阶段的主发动机相互独立。主发动机提供飞机起飞阶段和飞行阶段所需的推力,而滑行驱动系统的马达配置为提供驱动传动链的输出,当传动链与飞机机轮接合时,其在滑行阶段转动飞机机轮。
在某些现有的飞机滑行系统中,在飞机滑行阶段,飞机主发动机的输出推进飞机。倒车能力可由在飞机的一个或多个涡轮发动机上的反推力装置提供或通过反向在螺旋桨飞机上的螺旋桨的浆距来实现。在滑行机动阶段所需的喷气式发动机的低功率设置可能是低效率的,并可能导致每架现代商业客机每天浪费数百加仑的燃料。进一步地,在接近航站楼和其它位置时主喷气式发动机的使用可能受到限制。在此情形中,可能需要拖车在地面上调遣喷气式飞机。使用拖车来在地面上移动飞机可能需要消耗额外的人力并需要特定的装备。
本文描述的示例的飞机滑行驱动系统允许飞机滑行而不依赖飞机主发动机提供推力或不依赖外来装置,例如拖车。因为示例的滑行驱动系统有一个单独的马达,飞机可以在主发动机关闭或空转时被滑行。当主发动机空转或关闭,滑行驱动系统允许飞机在其自身的动力作用下机动,例如,在飞机场航站楼建筑物附近。在一些实施例中,多个滑行驱动系统可被安装到飞机上,允许方向控制,例如,通过使用来自滑行驱动系统的差动推力。在其它方案中,滑行驱动系统可安装在可转向的起落架组件上。
如下进一步详述,此处描述的示例的飞机滑行驱动系统被如此配置,以致它们每一个都可以相对简单地对飞机进行加装以包括此滑行驱动系统,例如,加装可不需要对飞机太多的改动。加装现有飞机以包括相对主发动机分开的滑行驱动系统可能出于多种不同的考虑。例如,将滑行驱动系统加装在现有飞机上而不进行太多的改动可能会受起落架和起落架舱的尺寸制约。此处描述的滑行驱动系统相对紧凑,这将增加滑行驱动系统可以被加装到的起落架的类型数量。
加剧滑行系统所面临的设计挑战的是滑行系统所处的工作环境。在起飞和降落阶段,飞机机轮的旋转速率十分的高。因此,滑行驱动系统与飞机机轮的永久性附接需要质量加强的变速器或离合系统以保护滑行驱动系统免于所涉及的速度产生的扭矩造成的损害。此处描述的示例的滑行驱动系统配置为与飞机机轮接合或分离,例如,通过滑行驱动系统在第一个位置(该位置,滑行驱动系统与飞机机轮接合)和第二个位置(该位置,滑行驱动系统与飞机机轮分离)之间的旋转或平移。在某些实施例中,滑行驱动系统包括环形传动链,该传动链如此配置以致当该系统处于第一位置时,环形传动链的外部将扭矩传输给飞机机轮。通过利用传动链环的外部,传动链环相对容易地与飞机机轮接合或分离(例如,移动至第二个位置)而不需要的复杂的离合系统,如果传动链环的外部被用作接合点则可能需要该复杂的离合系统。
此包括变速器或离合系统的这种滑行驱动系统占据的额外的质量可能降低飞机燃料效率,且在某些情形中,由于需要额外的空间来容纳滑行驱动系统而可能减少飞机的载客或载货能力。此处描述的示例的滑行驱动系统能够作为整体接合或分离,从而允许采用枢转或平移连杆或组件,潜在地简化结构和节约质量。
同样,飞机的起落架组件可能面临环境污染,诸如尘土、融化的橡胶和其它污染物。因此,一些现有的置于起落架附近的滑行驱动系统可被封闭起来以避免污染物,潜在地导致滑行驱动系统更重。相比之下,此处描述的示例的滑行驱动系统可以不顾污染物的存在而稳健地进行工作,从而所述的滑行驱动系统的外罩可以(但不必)被使用。
图1是阐述装配有示例滑行驱动系统24的示例飞机起落架组件10的透视图。飞机可装配有一个或多个起落架组件10,该起落架组件10可包括相应的一个或多个滑行驱动系统20(例如每个起落架组件或起落架组件的每个轮子带1个滑行驱动系统)。在其它实施例中,仅飞机的起落架组件中的一个子组装配有相应的滑行驱动系统24。在图1所示的实施例中,起落架组件10包括飞机轮胎12、气缸14、活塞16、转矩臂18和轮毂20。此外,在图1所示的实施例中,滑行驱动系统24包括板26、马达28、传动链30、主动链轮32、隔板34、致动器座36和支架座38。
滑行驱动系统24可被安置于一个或多个起落架组件10上。在图1所示的实施例中,滑行驱动系统24被安装于与转矩臂18相对的飞机轮胎12之间。在一些实施例中,滑行驱动系统24可通过支架(例如支架组件30,见图3)和轮轴壳体22(见图3)机械地联接到起落架组件10。在其它实施例中,滑行驱动系统24可连接到起落架组件10上的其它点。此外,其它机械结构可被用于机械地将滑行驱动系统24连接至起落架组件10。如下详述,致动器座36可提供通过支架系统44允许滑行驱动系统24在第一位置(该位置处传动链30与飞机机轮10接合)和第二位置(该位置处传动链30与飞机机轮10分离)之间移动的连接点。
两个飞机轮胎12被描述在图1中描述的起落架组件10的示例结构中,但起落架组件10在其它实施例中可装配一个或多个飞机轮胎12。轮毂20配置为支撑飞机轮胎12在通过轮轴壳体22连接到活塞16的轮轴上。一个独立的刹车系统(未显示),例如,刹车盘组件和刹车驱动器,可与滑行驱动系统24一起定位在(例如直接或间接地机械连接至)起落架组件10上,位于或接近于飞机轮胎12。在其它实施例中,滑行驱动系统24可位于一个或多个起落架组件10上而独立刹车系统可被安装在飞机的其它起落架组件上。在一些实施例中,一个或多个起落架组件10是可转向的以提供对飞机滑行的方向控制。此外,或相反,滑行的飞机转向可通过采用来自多个装配有相应的滑行驱动系统20的起落架组件10的差动刹车或差动推力来控制。
气缸14和活塞16可配置为给起落架组件10提供减震。气缸14可,例如,在一些实施例中,包括液压缸。在这些实施例中,在着陆时与地面冲击时,飞机轮胎12可驱动活塞16到气缸14内,增加了在起落架系统内的液压。被着陆的压力引起的穿过气缸14的液压液体的运动,可至少吸收一部分着陆的冲击并降低活塞16进入气缸14的运动速度。在图1所示的实施例中,转矩臂18是连接到气缸14和在活塞16的底部(例如在用于支撑飞机轮胎12的轮轴的轮轴壳体22处)的点的关节臂。转矩臂18是带关节的,这允许活塞16相对气缸14随着飞机的起飞和降落进行伸展和缩回,同时还有助于防止活塞16在气缸14内进行转动,从而保持飞机轮胎12对准飞机飞行的方向。
马达28被配置为通过转动主动链轮32给滑行驱动系统24提供移动力。主动链轮32与传动链30接合,传动链可形成一个环,该环被配置为包围主动链轮32。当主动链轮32旋转时,由主动链轮30形成的环也运动。当滑行驱动系统24处于第一位置时,机械地连接到轮毂20的从动链轮42与传动链30形成的环的外部进行接合。从动链轮42机械地连接到轮毂20以致当从动链轮42转动时,轮毂20转动(例如,从动链轮42可相对于轮毂20位于固定的位置)。因此,当传动链30形成的环运动时,该运动被传递至从动链轮42(图2)和飞机轮胎12,从而引起飞机滑行。因为主动链轮30仅与从动链轮42的一部分接合且不环绕从动链轮42,对传动链30可能从链轮42松脱的担心被最小化;如下所讨论的,致动系统或类似物保持传动链30与从动链轮42进行接合,并还在第一位置和第二位置中保持滑行驱动系统24相对于从动链轮42位于固定位置。
当滑行驱动系统24可能遭受相对较高的扭矩或飞机轮胎12较高的旋转速率时,滑行驱动系统24可被配置为移动至第二位置,例如,旋转或枢转至与从动链轮42分离,从而传动链30不与从动链轮42接合。通过移动滑行驱动系统24至传动链30与从动链轮42接合的第一位置,滑行驱动系统24可与从动链轮42再次接合以滑行飞机。
马达28被配置为产生可用于飞机在地面上时推进飞机(例如滑行飞机)的扭矩。马达28可采用任何适合类型的来源提供动力。在一些实施例中,马达28可包括或由电马达组成。电马达的电能可来自于任何适合类型的来源,例如,直接来自飞机的电力系统,例如飞机的辅助动力装置(APU)并沿着起落架组件10布线,或来自蓄电池或滑行驱动系统10的其它电源并与飞机的主要电力系统分开。APU可配置为为推进飞机之外的其它功能提供能量,诸如启动主发动机或给飞机上的灯提供电力。在其它实施例中,马达28可由燃料提供动力,诸如,例如用于飞机飞行中给飞机主发动机提供动力的航空燃料。在一些例子中,供应马达28的燃料管线可沿着起落架组件10布置,例如,燃油管线可沿着起落架组件10从飞机机身横向延伸至马达28。此外或可代替地,马达28可以是液压马达由例如,飞机的液压系统提供动力。在其它结构中,滑行驱动系统24可有独立的电源、液压流体源或燃料源,这些位于起落架组件10或飞机机身。
在一些,但不是所有的,实施例中,马达28可包括变速器或齿轮箱,其可帮助增加马达28输出至主动链轮32的扭矩。齿轮箱或变速器中的齿轮比是固定或可选择地,例如,通过机组人员输入。在一些实施例中,马达28的转速和因此被马达28转动的飞机轮胎12的转速可由机组人员输入控制。例如,如果马达28包括电马达,飞机机组人员通过变化传输至马达28的电压或电流可控制马达28的转速和飞机滑行的速度。马达28通过反转传输至马达28的电压或电流的极性可用于反向滑行飞机。
马达28可机械地连接至主动链轮32,采用任何合适的结构。在图1所示的实施例中,板26支撑马达28、主动链轮32和隔板34,例如,马达28、主动链轮32和隔板34可直接地或间接地机械地连接到板26的表面。因此,在图1所示的实施例中,马达28通过图1所示的实施例中的板26机械地连接到主动链轮32。在一些实施例中,板26保持马达28、主动链轮32和空转链轮40(见图2)在彼此相对固定的位置。在其它结构中,板26可配置为允许主动链轮32或空转链轮40中的一个或多个彼此相对平移,允许传动链30的张力被调整或与从动链轮42结合/分离。板26可配置为承受飞机的传动链30、空转链轮40和起落架组件10之间相互作用产生的力。板26可以是任何适合的材料构成,诸如,但不限制地,铝合金或钢合金。
如下详述,板26提供相对简单和轻质的机械结构,通过该机械结构滑行驱动系统24可在第一位置和第二位置之间移动,因为,在一些实施例中,板26的移动引起传动链30远离从动链轮42。
在一些实施例中,板26可与位于传动链30远离板26的另一边的第二板配对,从而相对的板包围传动链30并通过限制传动链30相对主动链轮32和空转链轮40的潜在运动,帮助防止传动链30从空转链轮40和主动链轮32滑脱。此外,在一些实施例中,板26通过至少部分覆盖传动链30和链轮32,可帮助防止环境污染物传递至传动链30和主动链轮32。在一些实施例中,可加入附加的板以形成包围传动链30的容器,且一侧可被暴露以提供空间用于传动链30与起落架组件10的从动链轮42接合。
传动链30可机械地连接到主动链轮32,例如,环绕主动链轮32以致主动链轮32至少一部分轮齿与传动链30接合。例如,主动链轮32的轮齿可位于传动链30形成的间隙内(例如,链的链环中的孔)。在一些实施例中,滑行驱动系统24包括隔板34,隔板34配置为帮助阻止传动链30变松或脱离与主动链轮32的接合。隔板34还可支撑第二板26(未显示),其与板26一起,把主动链轮32和传动链30夹在中间,其将进一步帮助防止传动链30从主动链轮32滑脱。隔板34可包括任何合适的材料,例如,钢、铝或钛合金。
主动链轮30可以由任何合适的材料组成,例如,钢或钛的合金。传动链30可形成一个环,包围主动链轮32和空转链轮40(图2)。传动链30可包括位于由传动链30形成的环的内表面和外表面(分别为表面30A和表面30B,见图2)的接合点。环的内表面可面对主动链轮32而外表面朝远离主动链轮32的方向。在传动链30形成的环的内表面的接合点可允许主动链轮32与传动链30接合并通过拉动和/或转动传动链30传递动力。在传动链30形成的环的外表面的接合点允许从动链轮42(见图2)与传动链30接合,并被传动链30驱动。传动链30的接合点可,例如,由传动链30的链环形成。也可以考虑其它类型的传动链。例如,在一些实施例中,传动链30可包括柔韧的传送带且接合点可由传送带两边的升高的齿提供。
如上所述,马达28被配置为转动主动链轮32。在一些实施例中,主动链轮32可机械地连接到马达28和所包含的变速器或齿轮箱(如果存在),通过穿过板26的驱动轴。驱动轴可被配置为将马达28的旋转输出和任何所包含的齿轮箱/变速器传递到主动链轮32。主动链轮32可具有一组或多组轮齿,其构造成与传动链30接合。传动链30和主动链轮32可被配置为在滑行驱动系统24运行时和在一些实施例中,当滑行驱动系统24处于第一位置和第二位置时,保持彼此接合。例如,在一些实施例中,传动链30通过在围绕主动链轮32和空转链轮40(图2)的传动链30形成的环中的张力可被阻止从主动链轮32滑脱。在一些实施例中,位于传动链30远离板26的另一侧的第二板也可通过将主动链轮32和传动链30夹在板26和第二板之间来防止传动链30脱离与主动链轮32的接合。
隔板34可提供支撑和空间以允许主动链轮32和空转链轮40在两个板26之间转动。在图1所示的实施例中,隔板34通过向内夹紧传动链30形成的环的侧面,引导传动链30围绕主动链轮32和空转链轮40,迫使传动链30与主动链轮32的圆周的接合部分大于从主动链轮32至空转链轮40拉伸的张紧的环所能接合的部分。增加主动链轮32与传动链30接合的部分可减少主动链轮32和传动链30的磨损量,同时降低主动链轮32和传动链30滑脱的概率。
传动链30可被移至与从动链轮42的接合并且可被移开与其的接合,即,在第一位置和第二位置之间移动。在非接合位置(为方便描述,此处称为第二位置),从动链轮42的轮齿可不接触传动链30形成的环的外部上的接合点。传动链30可移至非接合位置,这通过由致动系统整体转动或平移滑行驱动系统24。类似地,传动链30可被移至与从动链轮42接合(移至第一位置),这通过整体平移或转动滑行驱动系统24直至从动链轮42的轮齿与传动链30形成的环的外部啮合。
致动器座36给机械连接到滑行驱动系统24的致动系统(例如,液压油缸、电滚珠丝杆或顶点引导丝杆驱动装置)提供连接点。飞机轮胎12在飞机起飞和飞机降落期间转速相对较高,例如,基于可主要或唯一地归因于飞机的主发动机的飞机运动。因此,在飞机运行的一些点中,飞机轮胎12可由非由滑行驱动系统24产生的力来驱动。高的转速传递至滑行驱动系统24可影响滑行驱动系统24的整体性,诸如通过引起传动链30和主动链轮32以相对较高的速度旋转。为了帮助降低或甚至防止飞机轮胎12的高转速(例如,在飞机起飞和着陆期间)传递至滑行驱动系统24,滑行驱动系统24可选择地与从动链轮42和飞机轮胎12接合和移除接合(即,分离)。
在一些实施例中,滑行驱动系统24可以在第一位置(传动链30与从动链轮42接合)和第二位置(传动链30与从动链轮42分离)之间移动,通过连接到致动器座36的致动器。当传动链30与从动链轮42脱离,主动链轮32驱动的传动链32的转动不传输到从动链轮42,从而从动链轮42不与传动链30一起转动。在一些实施例中,马达28、主动链轮32、传动链30、板26和空转链轮40可作为单一整体在第一和第二位置之间移动。例如,马达28、主动链轮32、传动链30、板26和空转链轮40可具有彼此相对固定的位置,并可相对于从动链轮42移动。在其它实施例中,仅滑行驱动系统24的一部分可在第一位置和第二位置之间移动,例如,仅板26(和,因此,传动链30和主动链轮32)。
在一些实施例中,滑行驱动系统24可与从动链轮42枢转接合或分离。在图1所述的实施例中,由例如液压油缸或其它致动器(例如,液压油缸48(图3)或电螺杆驱动装置)施加在致动器座36上的力可引起滑行驱动系统24绕枢轴转动,例如,支架座38,并与从动链轮42接合或分离。在一些实施例中,致动器座36可位于马达28的外罩上。在其它实施例中,致动器座36可位于板26上。在其它实施例中,滑行驱动系统24可径向或直线地平移至与从动链轮42接合或分离。取而代之,或附加地,滑行驱动系统24可径向平移,例如,沿从动链轮42的半径平移,以接合或分离。
支架座38提供用于连接滑行驱动系统24与起落架组件10的支撑件的连接点。支架座38可配置为提供枢转点,围绕该枢转点滑行驱动系统24可在第一位置(传动链30与从动链轮42接合)和第二位置(传动链30与从动链轮42分离)之间转动,这通过连接至致动器座36的致动器实现。在其他实施例中,支架座38可提供滑行驱动系统24和直线轴承系统或其它传递装置之间的连接,允许滑行驱动系统24被操作与从动链轮42进行接合或分离。在一些实施例中,支架座38位于马达28的外罩上。在其它实施例中,支架座38位于板26上。
起落架组件10在其它实施例中具有其它的配置结构。例如,起落架组件10可包括其他类型的轮胎和轮毂布局,其它轮轴布置,等等。滑行驱动系统24可被用于任何适合的飞机起落架组件10。
图2是飞机起落架组件10的透视图,其中飞机轮胎12被移除,且带有滑行驱动系统24。如图2所示和以上对图1的描述,轮毂20支撑飞机轮胎12。轮毂20可机械地连接到从动链轮42,从动链轮42在图2中与传动链30(例如,滑行驱动系统24处于第一位置)接合,引起轮毂20和飞机轮胎12与从动链轮42一起旋转。轮毂20还可连接至连接一对飞机轮胎12和轮毂20的轮轴,例如,通过位于活塞16底部的轮轴壳体22(图3)。从动链轮42采用合适的技术可机械地连接到轮毂20。在一些实施例中,轮毂20和从动链轮42可由单一的连续的材料制成从而它们是整块材料。例如,从动链轮42可被加工为轮毂20的一部分。在其它实施例中,从动链轮42可物理地与轮毂20分开并机械地连接至轮毂20,例如,用螺栓或铆钉连接至轮毂20,或通过支撑轮毂20和飞机轮胎12的轮轴连接至轮毂20。其它配置结构也被纳入考虑。
图2还显示的是空转链轮40,其安装在板26上。滑行驱动系统24可包括一个或多个空转链轮40。如上关于图1的所述,空转链轮40被配置为与传动链30接合以帮助维持传动链30的张力以允许从动链轮42与传动链30接合。此外,空转链轮40可帮助对传动链30形成的环定形并扩展或收缩传动链30的环以改变传动链30的被构造成与从动链轮42接合的长度。在一些情形中,希望最大化传动链30与从动链轮42接合的长度以增加传动链30和从动链轮42的寿命并降低传动链30滑脱从动链轮42的概率。在其他情形中,希望减少动链30与从动链轮42接合的长度以减少滑行驱动系统24总的尺寸并方便传动链30与从动链轮42的接合/分离。空转链轮40可在主动链轮32和传动链30的影响下转动。
在图2所述的实施例中,空转链轮40被描述为与主动链轮32呈三角关系布置,主动链轮32位于顶点而三角形的底边指向从动链轮42。这种布置可阻止在传动链30被移动与从动链轮42接合时随着传动链30朝向主动链轮32弯曲时,传动链30自身相互撞击。在其他实施例中,空转链轮40还可位于隔板34的位置,其将帮助塑造传动链30的环的路径所遵循的形状并增加主动链轮32与传动链30接合的比例。在其他实施例中,单个空转链轮可用于伸展传动链30以允许传动链30的外部被移至与从动链轮42接合。
空转链轮40可被配置为平移以维持传动链30中的张力,例如,空转链轮40可安装在弹簧张紧的旋转臂(未显示)上。传动链30上的防止传动链30从空转链轮40或主动链轮32变松弛的最小张力被维持。除了或取代空转链轮40,其它技术可被采用以保持空转链轮40和传动链30之间的接触。例如,空转链轮40轮齿的尺寸可被选择以使空转链轮40能够维持与传动链30的接触。此外,或取而代之,第二板26可将传动链30夹在第一极板26之间并帮助防止与空转链轮40和主动链轮32的分离。
从动链轮42被配置为传递马达28的机械输出,通过传动链30传输至飞机轮胎12。在图2所示的实施例中,从动链轮42比主动链轮32大,其可增加输出至飞机轮胎12的扭矩。从动链轮42和从动链轮42的尺寸可根据一起使用的飞机滑行驱动系统24的类型具体确定,并可被诸如齿轮比、链轮轮齿应力、传动链30的速度限制等因素影响,并使用飞机起落架组件10中现有装置周围的限制。从动链轮42在图2中装配有双排轮齿。在其他结构中,从动链轮42具有一排或多排轮齿,该轮齿的尺寸被设置为与传动链30接合。传动链30在与从动链轮42接合时可弯曲以部分地遵循从动链轮42的曲率。通过弯曲以遵循从动链轮42的弯曲,传动链30可减少从动链轮42上单个轮齿上的压力,从而帮助增加从动链轮42的寿命并减少从动链轮42和传动链30之间滑脱的概率。
装配有被配置为与从动链轮42接合的传动链30的滑行驱动系统24相对一些齿轮传动系统(其中两个链轮彼此接合以将马达机械输出传递至飞机轮胎12)是有优势的。例如,齿轮传动系统可要求齿轮之间的轮齿的间距具有比传动链-链轮啮合所要求的间距更严格的公差,这可要求齿轮传动系统的控制更加精确(例如,因此增加滑行驱动系统的成本)。此外,齿轮传动系统可要求比包括传动链30的系统24更加大量的润滑和污染物防护。此外,因为传动链30相对于从动链轮42相对柔韧,在滑行驱动系统运行期间由传动链30和从动链轮42之间的相对运动引起的传动链30和从动链轮42的磨损量可相对于更加直接彼此接合(例如通过啮合轮齿)的两个链轮的磨损量更低。
图3是装配有滑行驱动系统24的飞机起落架组件10的剖面图。滑行驱动系统24装配有支架系统44,该支架系统44支撑滑行驱动系统24并允许滑行驱动系统24在第一位置和第二位置之间移动。在图3所示的实施例中,支架系统44包括支架46、液压油缸48、活塞座50、轮轴座52和前支撑件54。滑行驱动系统24被描述为通过作为枢轴的支架座38被连接至支架系统44。在其它实施例中,滑行驱动系统24可滑动地连接至支架系统44从而滑行驱动系统24可线性地在第一位置和第二位置之间移动,或支架系统44可径向地将滑行驱动系统24平移至和平移远离从动链轮42。枢轴和径向平移可要求滑行驱动系统24的运动空间小于线性系统所要求的空间。
起落架组件10可包括位于活塞16底部的轮轴壳体22。轮轴壳体22可支撑轮轴(未显示),该轮轴通过相应的轮毂20连接飞机轮胎12。转矩臂18,在图3中部分剖面地描述,可将气缸14(图1)连接至活塞16底部和轮轴壳体22,防止活塞16在气缸14内的转动而允许活塞16在飞机着陆时缩回至气缸14内。转矩臂18上部和下部(分别为18A和18B)之间的关节在图3中可见。转矩臂18下部在图3中被描述为旋转地连接至轮轴壳体22。在其它实施例中,转矩臂18可连接至活塞16的其它部位。
在图3中滑行驱动系统24处于第一位置,其中传动链30与图3中的从动链轮42接合。支架46可包括一个或多个刚性元件,该元件在轮轴壳体22和活塞16下方延伸以给滑行驱动系统24提供支撑。滑行驱动系统24和支架46可通过支架座38被旋转地连接。在其它实施例中,支架46可包括连杆系统,该连杆系统允许支架46延伸和回缩,从而将滑行驱动系统24径向平移以与从动链轮42接合或分离。在进一步的实施例中,滑行驱动系统24可被滑动地连接到支架46上,从而允许滑行驱动系统24被径向或线性地平移以与从动链轮42接合或分离(例如,在第一和第二位置之间)。
支架46可刚性地联接到起落架组件10。如图3所述,支架46可通过活塞座50和轮轴座52连接至活塞16。通过将支架46联接至起落架组件10,支架46和滑行驱动系统24可被加装到现有起落架组件10而不要求更改起落架组件10的尺寸和其它组件。
在实施例中,其中滑行驱动系统24在第一和第二位置之间枢转,液压油缸48可提供引起滑行驱动系统24在第一和第二位置间(与从动链轮42接合和分离)枢转的力。液压油缸48可包括致动器油缸48A和致动器活塞48B。液压油缸48可枢转地连接至支架46和致动器座36。在其它配置中,液压油缸48可被枢转地连接到前支撑件54上。在一些实施例中,液压油缸48可包括一个双动作液压致动器。液压流体可沿着位于,例如,飞机起落架组件10之上的馈送管线传输并被连接至飞机的液压系统。在其它实施例中,除了或取代液压油缸48,另一个合适的机构可被用于在第一位置和第二位置之间枢转滑行驱动系统24。例如,气动活塞或电动致动器,诸如电滚珠丝杆或顶点引导丝杆驱动装置,可被用于将滑行驱动系统24在第一和第二位置之间枢转。
活塞座50配置为将支架组件30联接到起落架组件10从而滑行驱动系统24被支撑。活塞座50可包括在轮轴壳体22上方用螺栓连接到活塞16周围或以其他方式附接到活塞16的轴环。活塞座50可包括两个螺栓连接或焊接在一起的部分,允许活塞座50在现有起落架组件上被加装。活塞座50通过前支撑件54可连接至支架46,从而为支架46提供在滑行驱动系统24的重力作用下以及在由旋转的从动链轮42和飞机轮胎12导致的转矩载荷作用下的支撑。
轮轴座52被配置为给支架组件30和滑行驱动系统24提供附加的支撑,机械地将支架组件30联接到起落架组件10并有助于阻止和控制支架组件30的运动。轮轴座52可机械地联接至轮轴壳体22并将刚性元件径向地远离轮轴壳体22地延伸以连接至支架46。在一些实施例中,轮轴座52可刚性地连接至起落架组件10。在其他实施例中,轮轴座52可枢转地联接至支架46和轮轴壳体22。将轮轴座52枢转联接到轮轴壳体22可允许轮轴座52枢转和移动支架46,导致滑行驱动系统24被平移至与从动链轮42接合和分离。
前支撑件54被配置为通过连接支架46至活塞座50来支撑支架46。前支撑件54可包括连接活塞座50和支架46的刚性元件。前支撑件54可刚性地连接至活塞座50和支架46,提供支撑给支架46和滑行驱动系统24。在一些实施例中,前支撑件54可作为支架46的一部分被制造。此外,在一些实施例中,前支撑件54可枢转地连接至支架46和活塞座50,允许支架46平移滑行驱动系统24至与从动链轮42接合和分离。前支撑件54可提供液压油缸48的安装点。
图4是飞机起落架组件10和滑行驱动系统24的透视图。起落架组件10的一个飞机轮胎12在图4中未显示,露出滑行驱动系统24和支架系统44。在图4显示的实施例中,滑行驱动系统24处于第一位置,从而传动链30与从动链轮42是接合的。
如图4所述,支架系统44的一些实施例包括一个或多个框架和支柱以增加支架系统44的强度和稳定性而使重量最小化。支架系统44可包括支架46、液压油缸48和轮轴座52。活塞座50(图3)和前支撑件54(图3)在图4中不可见。如图4所示,支架46可包括一个或多个刚性元件46A,其连接至轮轴座52和支架座38。支架46可还进一步包括支柱元件46B,该支柱元件46B形成一个带有刚性元件46A的框架并阻止支架46在滑行驱动系统24的重量和扭矩的作用下的弯曲。由一个或多个刚性元件46A和46B形成的框架可彼此互相连接在一起。支架46机械地连接至,或被制造成包括,前支撑件54。前支撑件54可将支架46机械地连接至活塞座50。活塞座50可被螺栓连接或以其它方式机械地连接到活塞16或轮轴壳体22,从而将支架46链接到起落架组件10。轮轴座52可联接到轮轴壳体22并提供支架46的进一步支撑。液压油缸48或另一类型的致动器,可机械地联接到活塞座16、支架46或前支撑件54,并可配置为在致动器座36上施加一个力,其引起滑行驱动系统24在第一和第二位置之间移动。
图5A和5B是阐述处于第一位置(该位置处传动链30与机械地连接到轮毂20的从动链轮42接合)的滑行驱动系统24的剖面图。图5A描述的是滑行驱动系统24和支架系统44,其中起落架组件10被移除,从起落架的内部的视角看。滑行驱动系统24与从动链轮42接合并传递扭矩至飞机机轮12以允许飞机滑行。
在图5A中,滑行驱动系统24显示为在第一(接合)位置。在滑行驱动系统24的第一位置,从动链轮42的轮齿与传动链30啮合并且传动链30抵靠着从动链轮42的轮齿拉动。为了通过使传动链30与从动链轮42接合而将系统24移动至第一位置,液压油缸48可缩回并将滑行驱动系统24从第二(分离)位置拉动至第一位置。
图5B描述的是滑行驱动系统24处于第一位置,其中传动链30处于与从动链轮42接合的位置。飞机轮胎12被移除以更好地展示滑行驱动系统24的工作。图表的视图是从起落架系统的外部看并朝与机轮12的旋转轴基本平行的方向看。
在一些实施例中,滑行驱动系统24被旋转至与从动链轮42接合。例如,当来自液压油缸48的力被施加时,滑行驱动系统24可绕支架座38枢转。在其他结构中,滑行驱动系统24可被平移至和平移出第一和第二位置。在一些实施例中,支架系统44可包括线性轴承或卡轨(bale),当被致动时,缩回,拉动驱动系统24与从动链轮42接触,从而传动链30与从动链轮42啮合。附加地,或替换地,轮轴座52可枢转地联接到支架46和轮轴壳体22。当轮轴座52旋转离开滑行驱动系统24,支架46被拉向起落架组件10并将滑行驱动系统24移向从动链轮42。前支撑件54可被旋转地联接支架46和活塞座50,支撑支架46同时允许支架46在轮轴座52的影响下平移。滑行驱动系统24可刚性地联接到支架46,因为支架46的运动足以将滑行驱动系统24移至接合。支柱延伸,例如,在致动器座36和支架46或前支撑件54之间,其可进一步支撑滑行驱动系统24。
如下进一步详述,在一些实施例中,在被移动至第一位置之前,滑行驱动系统24可被激活以旋转传动链30,从而传动链30在其被移动至与从动链轮42接合时是旋转的。这将有助于减少传动链30在接合期间的磨损。
在一些实施例中,空转链轮40或隔板34可以是可移动的以维持传动链30恒定的张力。通过使用可移动的隔板34或空转链轮40,传动链30可带有一定松弛度地安装在滑行驱动系统24。在第一(接合)位置,传动链30形成的环的松弛度由紧密接触在环上的从动链轮42占据。通过允许传动链30与从动链轮42的曲线的一部分的一致,从动链轮42与传动链30接合的接触区域和轮齿数量可增加,其将有助于减少传动链30和从动链轮42的磨损。但滑行驱动系统24分离,传动链30的松弛度可由可移动的空转链轮40或隔板34占据。
图6A和6B是处于第二位置的滑行驱动系统24的剖面图。图6A描述的是滑行驱动系统24处于第二位置。图6B的视角基本类似于图5B。飞机轮胎12被从图6A和6B中移除以更好地显示滑行驱动系统24的工作。
在分离位置,如图6A所示,从动链轮42和飞机轮胎12旋转,不受来自滑行驱动系统24的影响。从动链轮42的轮齿不与传动链30啮合。为了将系统24从第一位置移动至第二位置,液压油缸48可延伸并推动滑行驱动系统24从第一位置移动至第二(分离)位置。这将有助于限制或甚至消除飞机轮胎12由高转速(例如,在起飞和降落时)向滑行驱动系统24的传递。
在其它实施例中,滑行驱动系统24可平移出与从动链轮42的接合。例如,轮轴座52可枢转地联接到轮轴壳体22和支架46。当轮轴座52旋转向滑行驱动系统24,支架46被迫平移离开起落架组件10并将滑行驱动系统24移离与从动链轮42的接合。在其它实施例中,支架46可包括一个或多个线性轴承或卡轨(bale),其可延伸并移除滑行驱动系统24与从动链轮42的接合。
由于当滑行驱动系统24处于第二(分离)位置时从动链轮42不再施加力在传动链30上,传动链30形成的环可在先前与从动链轮42接合的位置变直,如图6B所示。传动链30的张力可由空转链轮40或隔板34维持。例如,隔板34或空转链轮40可移动以维持张力。例如,隔板34可安装在旋转臂上从而隔板34向内移动,从而围绕主动链轮32挤压传动链30,延伸了传动链30绕主动链轮32和空转链轮40行进的路径。附加地或替代地,空转链轮40可向外平移,延伸空转链轮40和主动链轮32之间的距离。在分离位置,从动链轮42和飞机轮胎12可自由旋转而不受滑行驱动系统24的影响。
图7是示例滑行驱动控制器56的功能框图示意图,滑行驱动控制器56被配置为控制滑行驱动系统24的运行。滑行驱动控制器56可位于带有滑行驱动系统24的飞机上,且,例如可实施为飞行控制硬件、软件、固件、固件的一部分或单独的驾驶舱界面/控制器硬件、固件、硬件或它们的组合。在图7所示的实施例中,滑行驱动控制器56可包括处理器62、致动器控制器64和马达控制器66。如图7所示,滑行驱动控制器56可配置为通过用户界面58接收用户输入和接收速度传感器60的信号并输出指令至液压油缸48(或其它致动器)和马达28以控制液压活塞48和马达28。
滑行驱动控制器56包括任何适合的硬件布置,以及软件和/或固件中的之一或组合,以执行归属于滑行驱动控制器56和滑行驱动系统24的技术。在不同实施例中,滑行驱动控制器56可包括任何一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSPs)、专用集成电路(ASICs)、现场可编程门阵列(FPGAs)或任何其它等效集成或离散逻辑电路,以及任何此类部件的合成。尽管在图7中未显示,滑行驱动系统24可还包括存储器,存储器包括任何易失性和非易失性的介质,诸如随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM),非易失性RAM(NVRAM),电可擦除可编程ROM(EEPROM),闪存以及类似物。存储器可存储滑行驱动控制器56执行指令,该指令引起滑行驱动控制器56执行归属于此处滑行驱动控制器56的技术。尽管处理器62、致动器控制器64和马达控制器66被描述和阐释为滑行驱动控制器56的独立模块,在一些实施例中,处理器62、致动器控制器64和马达控制器66的功能可被集成。在一些实施例中,处理器62、致动器控制器64和马达控制器66对应于单独的硬件单元,诸如ASICs,DSPs,FPGAs,或其它硬件单元。
滑行驱动控制器56配置为通过用户界面58通过有线或无线通信接收用户输入。用户界面58,可以是,例如,安装在飞机上(例如,在飞机的驾驶舱内)或位于远距离的位置。用户界面64可包括,例如输入按钮和/或键盘和显示器(例如,阴极射线管(CRT)显示器,液晶显示器(LCD)或发光二极管显示器(LED))。键盘可以采用字母数字键盘或与特定功能相关联的缩减版键盘。用户界面58可附加地或可选地包括外围指向装置,诸如鼠标,通过该装置用户可以与用户界面58进行交互。用户界面58的用户输入机制的其它实施例包括,但不限于,控制杆、开关、节气门或转向轮/操纵杆输入。在一些实施例中,用户界面58的显示器可包括触摸屏显示器且用户可通过显示器与控制器56交互。
用户界面58配置为接收来自用户的输入,诸如飞机的飞行员或机组人员的输入,该输入指示控制滑行驱动系统24不同的输入。用户界面58可给滑行驱动控制器56的处理器62提供诸如电信号或光信号的输入。用户输入可指示,例如,飞机机轮12的理想转速,从而允许用户通过滑行驱动系统24控制飞机滑行的速度,或方向输入,允许用户通过滑行驱动系统24,例如,通过采用多个滑行驱动系统24的差速转向,控制飞机滑行的方向。
由控制器56的处理器62通过用户界面58接收的用户输入可还包括指示滑行驱动系统24是否需要移动至第一位置或第二位置的输入(例如,指示飞机的滑行是否是需要的输入)。因此,如图7所示,在一些实施例中,处理器62可控制致动器控制器64以控制液压油缸48(或在其它实施例中的其它机构)使滑行驱动系统24在第一位置和第二位置之间移动,这取决于所接收的用户输入。
滑行驱动控制器56还可配置为接收速度传感器60的输入,速度传感器60配置为产生指示从动链轮42转速的信号。速度传感器60可,例如,直接测量从动链轮42的转速或可测量连接至从动链轮42的部件(诸如轮毂20,飞机轮胎12或支撑轮毂20的轮轴)的转速。在其它实施例中,速度传感器60可测量飞机的速度。速度传感器60可包含在滑行驱动系统24中或可采用飞机起落架组件10中现有的飞机机轮速度传感器的输出。处理器62可接收来自速度传感器60的信号并确定从动链轮42的转速和马达28的转速,其可使传动链30匹配从动链轮42的垂直径向的速度。
滑行驱动控制器56的处理器62配置为通过马达控制器66控制马达28。马达28可被控制,例如,以控制飞机的滑行速度。因此,处理器62在一些实施例中可控制马达控制器66以响应通过用户界面58接收的用户输入,其中用户输入可要求飞机滑行速度增加或减少。在一些实施例中,处理器62可基于用户输入确定马达28的合适转速并控制马达控制器66以通过施加在马达28的电压或通过致动节气门或选择马达28的齿轮比或并入到马达28中的变速器/齿轮箱来控制马达28。为了确定马达28合适的转速,处理器62可,例如,参照查表或另一个将大量飞机滑行速度与马达28相应转速相关联的数据结构。
在一些实施例中,处理器62被配置为使滑行驱动系统24在第一和第二位置之间移动以响应通过用户界面58接收的用户输入。在其他实施例中,处理器62被配置为自动地使滑行驱动系统24在第一和第二位置之间移动以响应所测量到的条件。例如,处理器62可控制致动器控制器64以将滑行驱动系统24从第一位置移动至第二位置以响应检测到的飞机速度大于或等于所存储的阈值。飞机速度可以被确定,例如,基于速度传感器60产生的信号。作为另一个实施例,处理器62可控制致动器控制器64以将飞机滑行系统24从第二位置移动至第一位置以响应测量到的飞机速度小于或等于所存储的阈值。
滑行驱动控制器56可配置为控制飞机多个滑行驱动系统24,滑行驱动系统24可被安装在多个飞机起落架组件上,例如,在飞机的主起落架上。例如,处理器62可独立地控制每个飞机滑行驱动系统的马达28的转速,从而,允许利用转速差操控飞机方向。在一些实施例中,处理器62可控制多个滑行驱动系统的转速以操控飞机方向和使飞机在一定速度下滑行,该速度由基于通过用户界面58接收的用户输入的用户输入所指示。处理器62可控制马达28的转速(或各个滑行驱动系统24的多个马达)和,因此,控制在滑行时的飞机速度,从而允许滑行时的飞机速度被控制而不依赖飞机摩擦制动系统,尽管摩擦制动系统也可以使用。
图8是滑行驱动系统24的操作的示例方法的流程图。图8中显示的方法包括转动传动链30,例如,以基于飞机轮胎12(80)的转速的速度,将滑行驱动系统24(82)接合、滑行飞机(84)和分离滑行驱动系统24(86)。接合或分离滑行驱动系统24(82,86,分别地)可包括枢转滑行驱动系统24或平移滑行驱动系统24。
在图8所示的实施例中,传动链30可在传动链30与从动链轮42(80)接合之前先被转动。如上所述,这有助于减少传动链30和/或从动链轮42(80)的可归因于当它们彼此接合时传动链30和从动链轮42之间的摩擦力的磨损。滑行驱动控制器56的处理器62可例如控制马达控制器66转动传动链30至基于飞机轮胎12的速度的速度,并且,在一些实施例中,该速度基本等于或等于飞机轮胎12速度。示例的滑行驱动系统24可匹配飞机轮胎12的在10转每分钟之内(rpm)或接近10rpm的转速。如果飞机轮胎12在接合过程中一直转动,那么分离的传动链30可以稍微大于从动链轮42的转速旋转。飞机机轮的速度可采用任何合适的技术来确定。在一些实施例中,速度传感器60(图7)可被安置以测量飞机轮胎12、轮毂20或从动链轮42的转速,而在其它实施例中,飞机上现有的机轮速度传感器可被用来监视飞机轮胎12、轮毂20或从动链轮42的转速。滑行驱动控制器56(图7)可接收速度传感器60的输出以确定从动链轮42轮齿的垂直径向的速度,这基于从动链轮42的半径和角速度/旋转频率。滑行驱动控制器56可然后基于所确定速度,控制马达28和传动链30,以例如基本匹配或匹配从动链轮42的轮齿的垂直径向的速度。
确定主动链轮32的转速的一种方法,该转速可使得传动链30的速率与从动链轮42的垂直径向的速度相匹配,该方法用从动链轮42与主动链轮32的半径比乘以从动链轮42的转动频率。这些计算可被滑行驱动系统24的滑行驱动控制器56(例如,处理器62或另一个部件)或飞机的航空电子设备自动地执行。在确定滑行驱动系统24的转速的基础上,被确定的转速可被滑行驱动控制器56用来控制马达控制器66以在将滑行驱动系统24与从动链轮42接合之前加速马达28至所选择的旋转速度。
在一些实施例中,接合滑行驱动系统24(82),即,将滑行驱动系统移动至第一位置,可包括枢转滑行驱动系统24至与从动链轮42接合。滑行驱动控制器56的处理器62可,例如,控制致动器控制器64(图7)以控制液压油缸48(图3和图7)以枢转滑行驱动系统24至第一位置。液压油缸78可枢转地联接到致动器座36和支架46或前支撑件54。通过缩回液压油缸48,滑行驱动系统24可围绕着支架座38被拉动并与从动链轮42接合。致动器可被使用以代替,或附加至,液压油缸48,这些致动器包括但不限于气动活塞和电驱动装置,诸如滚珠丝杆或顶点引导丝杆驱动装置。气动活塞可以类似于液压油缸48的方式运行,采用双作用气缸以缩回活塞并拉动滑行驱动系统24至接合。电螺杆驱动装置可包括螺杆和螺纹接合装置(例如,螺母)。螺杆或螺纹接合装置可被连接到滑行驱动系统24。马达可转动螺杆或螺纹接合装置。当螺杆或螺纹接合装置转动时,螺纹的相互作用产生了可拉动滑行驱动系统24至第一位置的力,从而传动链30与从动链轮42接合。
在其它实施例中,滑行驱动控制器56可接合滑行驱动系统24(82),这通过至少将滑行驱动系统24平移至与从动链轮42接合。例如,支架46(图3)可支撑或包括线性轴承系统或其它配置为将滑行驱动系统径向地从分离位置拉动至与从动链轮42接合的位置的装置,且滑行驱动控制器56的处理器62可控制致动器控制器64以移动支架46以将传动链30与从动链轮42接合。在其它实施例中,支架46可枢转连接至前支撑件54(图3)和轮轴座52(图3)。前支撑件54可枢转连接至活塞座50(图3)。液压致动器或马达可旋转轮轴座52,引起支架46被拉回,将滑行驱动系统24与从动链轮42接合。
在与从动链轮42接合之后,滑行驱动系统24可被用来滑行飞机(84)。在处理器62的控制下,马达控制器66可控制马达28(图2)以转动主动链轮32,驱动传动链30和转动从动链轮42。从动链轮42可被连接至轮毂20(图1),引起飞机轮胎12与从动链轮42一起转动。滑行驱动控制器56(图7)的马达控制器66可控制马达28以产生确定的转速,例如,基于通过用户界面58从用户(例如,飞行员)接收的关于飞机滑行的理想速度的用户输入。马达28可装配变速器或齿轮箱。变速系统可允许主动链轮32和马达28之间的齿轮比可被调整,该齿轮比可调节马达28的转速。
飞机准备起飞、着陆或当怠速时,滑行驱动控制器56可控制滑行驱动系统24被分离(86),即,移动至第二位置。分离可由滑行驱动控制器56(图7)的致动器控制器64控制并且可自动发生或响应用户输入58。在一些实施例中,处理器62可控制致动器控制器64以分离滑行驱动系统24,这通过至少枢转滑行驱动系统24退出与从动链轮42的接合。在一个实施例中,液压油缸48可延伸,推动滑行驱动系统24围绕支架座38和使从动链轮42的轮齿不啮合。在分离位置,飞机轮胎12可旋转而不受滑行驱动系统24的影响。其它结构可采用气动活塞或电动螺杆驱动装置以取代液压油缸48。
在其它实施例中,处理器62可控制致动器控制器64以分离滑行驱动系统24(86),这通过至少移动滑行驱动系统24脱离与从动链轮42的接合。支架46可支撑一个或多个液压活塞、气动缸、线性轴承或配置为推动滑行驱动系统24径向脱离与从动链轮42的接合的类似装置。其它实施例可包括转动轮轴座52以驱动支架46朝向滑行驱动系统24。当支架46转动地联接到轮轴座52和前支撑件54(和通过前支撑件54的活塞座50),轮轴座52的运动可引起支架46摆动滑行驱动系统24脱离与从动链轮42的接合。
图9是采用滑行驱动系统24的示例方法的流程图。图9中显示的方法可包括接合滑行驱动系统24(82),加快旋转飞机轮胎12(90),分离滑行驱动系统24(82),制动飞机至安全速度(92),在将传动链30与从动链轮42(80)接合之前转动传动链,接合滑行驱动系统24(82),滑行飞机(84)和分离滑行驱动系统24(86)。
滑行驱动系统24被配置为在起飞和着陆之前分离。在一些实施例中,滑行驱动控制器56(图7),在由通过用户界面58(图7)接收的用户输入指令时,可控制滑行驱动系统24在着陆之前临时地将传动链30移动至与从动链轮42接合。例如,滑行驱动系统24可被用来在着陆接地(90)之前加速转动飞机轮胎12。在着陆接地(90)之前加速转动飞机轮胎12可引起飞机轮胎12以相对高的旋转速度旋转,例如,处于或接近于飞机轮胎12在与跑道冲击之后将要转动的速率。这可以,例如,减少飞机轮胎12的损耗,这通过减少由于接近静止的飞机轮胎12被迫突然以一定速度转动而导致的在跑道上的打滑量。滑行驱动系统24可配置为以更高的速度来转动转动飞机轮胎12来加快旋转,因为飞机的惯性可能不阻碍马达28的在加快旋转期间提供与滑行阶段相比一样多的期望输出的能力。在加快旋转期间获得理想的转速之后,滑行驱动控制器56可引起滑行驱动系统24以与从动链轮42分离,保护传动链30免于在着陆时(86)与从动链轮42的接触而被不利地转动。
在着陆时,飞机可能采用反推力装置和摩擦制动以降低飞机速度(92)。一旦飞机已经达到理想的速度阈值,例如,接近25节,滑行驱动系统56可控制滑行驱动系统24被移动至第一位置,在该位置传动链30与从动链轮42(82)接合。如关于图8的上面所述,马达28可转动传动链30,使之以基于飞机轮胎12的旋转速度或飞机的当前地面速度(80)的速度被转动。通过在传动链30与从动链轮42接合之前转动传动链30,接合期间作用在滑行驱动系统24与从动链轮42上的磨损和冲击可被减少。当在接合传动链30和从动链轮42之前,传动链30被以基本匹配或匹配飞机轮胎12的转速或飞机的当前地面速度的速度转动时,由与从动链轮42接合引起的滑行驱动系统24的磨损和冲击可以特别低。
在匹配转速之后,滑行驱动系统24可被移动至与从动链轮42(82)接合,例如,在滑行驱动系统24的滑行驱动控制器56或飞机航空电子装置的控制下,并且飞机然后开始在滑行驱动系统24(84)的动力下滑行。飞机滑行的速度可由马达28的转速控制,并且,在一些实施例中,可由马达28内的齿轮箱或变速器的齿轮比的选择来控制。飞机可被降低速度,这通过降低马达28的转速和/或采用制动机构,诸如,制动盘堆。方向控制可通过将滑行驱动系统24安装在多个飞机起落架上并在不同的起落架上以不同的转速转动飞机轮胎12(例如,差速转向)来实现。在其它实施例中,滑行驱动系统24可安装在可转向的起落架组件上,例如飞机的前轮。该可转向的起落架可转向所需的方向并且滑行驱动系统24将在可转向的起落架所指的方向上施加力,从而引起飞机转弯。滑行驱动系统24的转速可由来自飞机飞行员或其它机组人员的指令控制。这些指令可传输至控制马达28转速的飞机航空电子装置或滑行驱动系统24的滑行驱动控制器56。
滑行驱动系统24可与从动链轮42分离,即,移动至第二位置(86),例如,为了维修,当飞机怠速时或飞机准备起飞。通过将传动链30移除与从动链轮42的接合,移除从动链轮42对检查或移除传动链30的干扰,维修将更方便。在起飞之前,滑行驱动系统24被分离以防止系统24的整体性受起飞滑跑时飞机轮胎12可能经历的相对较高的转速的影响。在一些实施例中,滑行驱动控制器56可将滑行驱动系统24从从动链轮42中分离以响应来自飞机飞行员或机组人员的指令。指令通过用户界面58被传输至飞机航空电子装置或滑行驱动系统24的处理部件。在一些实施例中,控制器56可基于飞机轮胎12或从动链轮42的转动速率或基于超出地面速度阈值(例如,25节或另外预定的运行速度)或增加节气门超过指示将要起飞的阈值,可自动地引起滑行驱动系统24分离。
本发明的多个实施例已经被描述。这些和其它实施例在下列权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种系统,其包括:
马达,配置为产生机械输出;
主动链轮,配置为由马达驱动;
传动链,机械地连接到主动链轮,其中主动链轮配置为将马达的机械输出传递至传动链;
飞机机轮;和
从动链轮,机械连接到飞机机轮,其中传动链的外表面配置为与从动链轮接合以将马达的机械输出传递至从动链轮和飞机机轮,其中,从动链轮的转动配置为转动飞机机轮。
2.根据权利要求1所述的系统,其中传动链在第一位置,其中传动链的外表面与从动链轮接合,和第二位置,其中传动链与从动链轮分离,之间可以移动。
3.根据权利要求2所述的系统,进一步包括致动器,其中,致动器配置为围绕枢转点在第一位置和第二位置之间转动主动链轮、马达和传动链以分别将传动链与从动链轮接合和分离。
4.根据权利要求2所述的系统,进一步包括线性轴承,其中,线性轴承配置为将主动链轮、马达和传动链相对从动链轮平移以分别将传动链与从动链轮接合和分离。
5.根据权利要求2所述的系统,进一步包括连杆机构,其中连杆机构配置为将主动链轮、马达和传动链相对从动链轮平移以分别将传动链与从动链轮接合和分离。
6.根据权利要求1所述的系统,进一步包括控制器,其被配置为控制马达在传动链与从动链轮接合之前以基于从动链轮的转速的速度转动。
7.根据权利要求1所述的系统,进一步包括控制器,其中控制器配置为基于用户输入控制马达的转速和传动链与从动链轮的接合。
8.一种方法,其包括:
将传动链的外表面与机械地连接到飞机机轮的从动链轮接合;
通过经由传动链将马达的机械输出传输至从动链轮和飞机机轮来转动飞机机轮;和
将传动链与从动链轮分离。
9.根据权利要求8所述的方法,进一步包括,在将传动链的外表面与从动链轮接合之前,将包括所述飞机机轮的飞机的速度降低至大约0节至25节。
10.根据权利要求8所述的方法,进一步包括,在将传动链与从动链轮接合之前,以基于从动链轮的转速的速度转动传动链。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130130 |