CN103029831A - 起落架附接装置 - Google Patents

Abstract

起落架附接装置（100）具有起落架侧轴承保持装置（104），该起落架侧轴承保持装置连接到飞机侧附接装置（102），由一系列可熔销保持在一起。可熔销支座和耳轴块之间的相互作用根据负载方向改变分离起落架和机身所需的负载的大小。

Description

起落架附接装置

技术领域

本发明涉及一种起落架附接装置。更具体而言，本发明涉及一种用在商用客机上的起落架附接装置，其中起落架附接装置被设计为以预定力值使起落架从飞机上释放以防止意外冲击情况下机身和/或机翼的损坏。

背景技术

飞机起落架可以多种方式附接于机翼和/或机身上。两种已知类型的起落架附接结构为：

i）起落架梁，其中斜梁跨过机身和机翼后缘，并且起落架耳轴在机翼后缘和该梁的中间点之间沿前后方向延伸，和；

ii）起落架翼肋，其中翼肋从机翼后缘悬下以为横跨机翼后缘和连接点的前后耳轴提供附接点。

例如可由起落架梁式起落架附接装置领域内的US4392623和US4392622获知以在梁和机翼后缘之间提供可熔的销连接。可熔的销连接被设计为在预定负载下破坏以便在例如与不可见和不可避免的障碍物发生冲击时使起落架从飞机上释放。这种情况下起落架的脱离保护飞机机身和机翼的完整。

在现有技术中尤其是在US4392623和US4392622中已经意识到需要允许附接装置根据冲击的方向在不同负载下破坏。

现有技术的问题是在此公开的附接装置只专用于所公开的起落架结构。例如，在US4392622和US4392923中仅仅教导所述附接装置如何用在起落架梁组件的一个特定点上。该技术如何适宜用在其他类型的主起落架（例如起落架肋式结构）或用在前起落架上是非显而易见的。

发明内容

本发明的目标是提供一种可用在各式各样起落架结构上的改进型起落架附接装置。

根据本发明，提供一种飞机起落架附接装置，包括：飞机支架和耳轴块，其中耳轴块连接到支架，使得在第一方向上施加到耳轴块的力使耳轴块和支架以第一预定力值分离，并且在第二不同方向上施加到耳轴块上的力使耳轴块和支架以第二不同预定力值分离。

用"耳轴块"表示适合于可转动地容纳起落架耳轴杆的子组件。耳轴块是可伸缩客机起落架的通用部件，与安装结构无关。为了伸缩，起落架需要可转动地安装在耳轴上，因而通过在耳轴和安装构件之间提供可碎连接件，本发明适用于各式各样的起落架附接结构。

优选地，耳轴块通过第一可碎连接件附接到支架上。可碎连接件可设计为在预定负载下破坏。

优选地，反作用块设置为与耳轴块相邻，反作用块通过第二可碎连接件附接到支架上，其中反作用块相对于耳轴块设置在第一方向上。这意味着第二方向上的力需要破坏两个可碎连接件，因为耳轴块和反作用块是相邻的，因而需要更高的负载来破坏。

优选地，反作用块和耳轴块相邻但被分离。因此，任何其他方向上的力都不会破坏第二可碎连接件，因为耳轴块不需要将反作用块推到不碍事的位置。

优选地，第一和第二可碎连接件包括位于耳轴块和反作用块两者的相对侧上的至少两个分立的可碎附接装置。这提供了稳定性。

优选地，耳轴块和反作用块位于支架的两个支承构件之间以在至少一个自由度上限制其运动。

优选地，第一和第二可碎连接件中的至少一个包括横跨耳轴块和支架和/或反作用块和支架的剪切销。各剪切销可以是中空的。

优选地，各剪切销在耳轴块与支架和/或反作用块与支架相遇的位置所限定的剪切面处具有更薄的壁厚。

本发明还提供一种包括根据第一方面的起落架附接装置的飞机起落架，以及包括这种起落架的飞机。

附图说明

现在参考附图描述根据本发明的示例性飞机起落架附接装置，其中：

图1a是飞机的侧视图；

图1b是已知前起落架组件的示意图；

图1c是用于飞机起落架组件的起落架梁型附接装置的示意图；

图2是根据本发明的起落架附接装置的分解透视图；

图3是图2中附接装置的一部分的局部放大视图；

图4是图2中附接装置的其他部分的局部放大视图。

图5a是用于本发明的起落架附接装置中的第一可熔销的侧面剖视图；

图5b是用于本发明的起落架附接装置中的第二可熔销的侧面剖视图；

图5c是与本发明的起落架附接装置一起使用的第三可熔销的侧面剖视图；

图6是作为前起落架安装的、根据本发明的起落架附接装置的示意图；

图7a是作为主起落架安装的、根据本发明的起落架附接装置的示意性侧视图；

图7b是第一负载状态下图7a中的起落架的侧视图；和

图7c是第二负载状态下图7a中的起落架的侧视图。

具体实施方式

参考图1a，飞机10以轮廓线图示，具有机身12和第一（左手侧）机翼14。飞机10包括前起落架16和第一主起落架18。可以理解的是，第二主起落架在第一起落架18后面设在飞机的相对一侧上。

参考图1b，前起落架16是示意性图示的。设置一对耳轴块（trunnion blocks）20、22（即轴承）并附接于飞机机身12上。耳轴杆24可转动地安装在耳轴块20、22内，该耳轴杆又在其中点连接到油压减震柱26。油压减震柱26的相对一端连接到轮轴28上，该轮轴具有可转动地安装在其相对端部上的相对轮组30、32。油压减震柱26的设计和功能在起落架设计领域中是众所周知的。

参考图1c，图示出起落架梁型主起落架安装组件的示例性布置。可以看到机身12和翼梁14的一部分，其中起落架梁34沿对角线在其间延伸。耳轴杆36在起落架梁34和翼梁14之间沿前后方向延伸。通过图1b中前起落架，油压减震柱38从耳轴向下延伸以连接到轮组件40上。

参考图2、3和4，图示出根据本发明的附接装置10。起落架附接装置100包括飞机侧组件102和起落架侧组件104。飞机侧组件102更详细地图示于图3中，而起落架侧组件104更详细地图示于图4中。

飞机侧组件102包括第一装配件106和第二装配件108。装配件106、108大体上类似并且彼此镜像。因而，装配件106、108上的相同特征使用一个附图标记。

每个装配件106、108都包括矩形的长形板部分110，该板部分沿第一长边连接到大体上垂直于该板部分110的横向凸缘112上以形成"T形"部分。端部凸缘114、116设在板部分110和横向凸缘112的任一较短端部上。

抗拉凸缘122设在长形板部分110与从端部凸缘116沿该长形板部分110伸到中间的横向凸缘112相对的一侧。抗拉凸缘112包括一系列呈四孔形式的箍带附接结构124、125。第一附接结构124靠近端部凸缘116设置，而第二结构125设在抗拉凸缘112的与端部凸缘116相对的端部。

设置横跨长形板部分110、横向凸缘112和抗拉凸缘122的多个加强肋118。

每个凸缘112、114、116都包括呈孔形式的一系列附接结构120，这些附接结构可用来利用机械紧固件将装配件106、108附接到合适的飞机结构（根据所选择的起落架结构）以便将起落架固定就位。

长形板部分110包括位于其加强肋侧的一系列加强凸起126。靠近端部凸缘116通过长形板部分110设置第一剪切销孔128。在长形板部分110中间设置第二和第三剪切销孔130、132。与从第二剪切销孔到第一剪切销孔128的距离相比，第二和第三剪切销孔130、132相对较近。第三剪切销孔132的直径比第一和第二孔128、130小。

每个剪切销孔128、130、132都设有相应的衬套134、136、138。每个衬套都是大体上类似的并且包括终止于轴向凸缘的轴环部分。每个衬套134、136、138从装配件106、108的正对相对装配件106、108的一侧插入。每个衬套上的轴向凸缘将其保持就位。

对于每个装配件106、108设置三个可熔销140、142、144。每个销适合于相应地装配在衬套134、136、138中。因而，设为装配在衬套134、136中的可熔销140、142大于设为装配在衬套138中的较小可熔销144。在下面更详细地描述可熔销结构，然而每个结构分别限定出径向止动销孔141、143、145。

第一隔板146具有预定厚度和分别容纳第一和第二可熔销140、142的一对间隔孔148、150。隔板146可以可选择地如接下来进一步论述地应用。类似地，设置另一个可选隔板152，具有孔154以便容纳第三可熔销144。

当组装时，每个装配件106、108的凸缘112、114、116的边缘邻接以在长形板部分110之间提供预定间隙。

参考图4，更详细地图示起落架侧组件104。起落架侧组件104包括耳轴块156和呈可熔销支座形式的反作用块（reaction block）158。设置球形轴承160，其被配置为容纳起落架耳轴杆例如图1b中的耳轴杆24的一端。

耳轴块156包括大体矩形主体162，该主体具有限定在其每个相对侧上的两个可熔销容纳孔164、166。相应的衬套168、170安装在每个可熔销容纳孔164、166中。在耳轴杆156的正面限定有轴承容纳孔172，该轴承容纳孔具有垂直于可熔销容纳孔164、166的主轴线B并被设置为容纳球形轴承160。

平行于轴承容纳孔172提供一系列四个止动销孔174，每个止动销孔都与可熔销容纳孔164、166中的一个连通。

可熔销支座158设为与耳轴块156的顶端相邻，具有大体上相同的宽度并且实际上大体为矩形，具有限定在其每一端的一个可熔销容纳孔176（平行于耳轴块的可熔销孔并由此偏离）。可熔销支座158还配有相应的衬套180，用于插入可熔销容纳孔176。

为了组装连接结构100，耳轴块156和可熔销支座158插入成位于第一和第二装配件106、108之间，使得耳轴块156的可熔销容纳孔164、166分别与装配件106、108的可熔销孔128、130对准。类似地，可熔销支座158插入成使其可熔销孔176与第一和第二装配件106、108的孔132对准。一旦对准，定位销184（每个可熔销提供一个）插入定位销孔174以及定位销孔141、143、145中，使得将可熔销保持就位。还提供横销（cross bolts）（未示出），使定位销184在耳轴块和可熔销支座中保持就位。横销相对于止动销径向定位并将其固定在相关主体上。

最后，提供一对箍带186、188，横跨第一和第二装配件106、108的抗拉凸缘122，以将它们保持在一起，因而限制耳轴杆156和可熔销支座158。

可以理解的是，如果需要，间隔件146、152可被用来占据耳轴块156的宽度和可熔销支座158与装配件106、108的相应凸缘之间的任何间隙。

参看图5a，显示出可熔销140的第一种设计。图示出可熔销140安装在装配件106和耳轴块156之间。还图示出衬套134和168。

可熔销140包括位于衬套134、168内的大体圆柱形主体190。主体190限定出具有大直径部分194和小直径部分196的孔192。截头圆锥过渡段198分开大直径部分194和小直径部分196。实心塞200插入较大直径部分194并且尺寸设计为终止于装配件106和耳轴杆156之间的点，即终止于这两个部件之间的剪切面上。因而，这两个部件将在相反方向上推向彼此，可熔销140将在这一点处破坏。换句话说，塞200在剪切面上提供应力集中。

参考图5b，图示出安装在装配件106和耳轴杆156之间的备选可熔销202。代替使用塞200，可熔销202具有大中心直径部分204和相对的小端部直径部分206、208。应当注意到，该可熔销202更难制造但是在位于每个可熔销140的装配件106和耳轴块156之间的剪切面区域上具有共同的较小壁厚（即较大的孔径）。

最后，具有贯穿的恒定直径孔212的第三可熔销210图示于图5c中。

参考图6，图示出飞机机身12，其中显示出前起落架16具有根据本发明的附接结构。

示意性示出耳轴块156、可熔销支座158和三组可熔销140、142、144的位置。

参看图7a-图7c，图示出各种不同负载情况。

图7a显示出附接于机翼302的主起落架300的侧视图。在图7b中，障碍物2已经被起落架300击中因此起落架300和机翼302沿相反水平方向推动。正如所发生的，可熔销140、144被破坏并且起落架16从机身12脱离。箍带186、188将装配件106、108保持在一起直至可熔销被切断，在这时在使耳轴块156向后移动的力的作用下，箍带186、188断裂以允许分离。这可通过使用箍带支架实现，该支架被设计为在轴向负载下将装配件保持在一起，但是在耳轴块在横向（向后）方向上对箍带加载时破坏。

参考图7c，图示出困难条件下的着陆方案，其中与机翼302相比，相对向上推动起落架300。在这种情况下，耳轴块156推撞在可熔销支座158上使得两者分离并且所有三对可熔销同时断裂。在这种情况下，箍带186、188用来保持装配件106、108，使得可熔销受剪切而破坏。在这种负载方案下不要求箍带186、188断裂。

正如由上述示例所看到的，不同负载情况需要不同大小的力来分离起落架300和机翼302。在图7c所示的情况下，需要被剪切的全部三对可熔销需要比图7b所示的情况更高的负载。因而，起落架的分离可根据负载情况对飞机机身完整性的苛刻度（severity）进行定制。在上述示例中，在困难条件下着陆的负载情况与图7b中的障碍物相比不太可能造成机身完整性破坏，因而，起落架可在相对于机翼向上方向上承受比横向力更大的力。

各种变化落入本发明的范围内。

装配件106、108可以是一体部件。

可能的是，每个衬套134、136、138都具有位于任一端的凸缘（因而它们可以是两部分组成的）。

应当理解的是，可以使用两对可熔销代替三对（即一对位于耳轴块上，而一对位于可熔销支座上）。可替换地，可以使用多于三对。

Claims (11)

1.一种飞机起落架附接装置，该飞机起落架附接装置包括：

飞机支架，

耳轴块，

其中，所述耳轴块连接到所述支架，使得在第一方向上施加到所述耳轴块的力使所述耳轴块和所述支架以第一预定力值分离，并且在第二不同方向上施加到所述耳轴块的力使所述耳轴块和所述支架以第二不同预定力值分离。

2.根据权利要求1所述的飞机起落架附接装置，其中，所述耳轴块通过第一可碎连接件附接到所述支架上。

3.根据权利要求2所述的飞机起落架附接装置，包括设置为与所述耳轴块相邻的反作用块，所述反作用块通过第二可碎连接件附接到所述支架上，其中所述反作用块相对于所述耳轴块设置在第一方向上。

4.根据权利要求3所述的飞机起落架附接装置，其中，所述反作用块和所述耳轴块相邻但被分离。

5.根据权利要求3或4所述的飞机起落架附接装置，其中，第一可碎连接件和第二可碎连接件包括位于所述耳轴块和所述反作用块两者的相对两侧上的至少两个分立的可碎附接装置。

6.根据权利要求3-5中的任一项所述的飞机起落架附接装置，其中，所述耳轴块和所述反作用块设在所述支架的两个支承构件之间，以在至少一个自由度上限制所述耳轴块和所述反作用块的运动。

7.根据权利要求3-6中的任一项所述的飞机起落架附接装置，其特征在于，所述第一可碎连接件和第二可碎连接件中的至少之一包括横跨所述耳轴块与所述支架和/或所述反作用块与所述支架的剪切销。

8.根据权利要求7所述的飞机起落架附接装置，其中，所述剪切销是中空的。

9.根据权利要求8所述的飞机起落架附接装置，其中，所述剪切销在所述耳轴块与支架相遇和/或所述反作用块与支架相遇的位置所限定的剪切面处具有更薄的壁厚。

10.一种包括根据前述权利要求中的任一项所述的起落架附接装置的飞机起落架。

11.一种包括根据权利要求10所述的起落架的飞机。

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