CN104724282B - 用于可伸缩飞行器起落架组件的紧急重力自由下落展开系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种系统，该系统允许起落架舱门在紧急重力自由下落起落架展开时与起落架轮胎较少或无接触地打开。根据本文公开的实施例，紧急起落架伸展系统因此允许起落架的自由下落运动与相关联的起落架舱门的打开同步。也就是说，根据本文公开的实施例，起落架组件的展开相对于相关联的起落架舱门的打开是时间延迟的。以这样的方式，仅在相关联的起落架舱门在其打开序列中处于安全位置之后才同步地释放起落架组件，由此避免了如下风险，即在紧急起落架展开期间由于起落架轮胎和起落架舱门之间的接触而使起落架舱门会卡塞起落架的完全伸展。

Description

用于可伸缩飞行器起落架组件的紧急重力自由下落展开系统

技术领域

在此公开的实施例总的来说涉及用于可伸缩飞行器起落架组件的紧急展开的系统。

背景技术

具有可伸缩起落架的飞行器必须为飞行器的正常的机载起落架缩回/伸展系统提供作为备用的专用系统，该系统将允许在紧急情况下(例如，由于部件故障，该起落架不能借助于正常的机载起落架伸展系统而展开到伸展状态)伸展飞行器的起落架。在通常情况下，所有的紧急备用起落架伸展系统应该是既易于操作又能从正常的机载起落架致动系统中完全分离。

有几种对于飞行器常规可用的类型的紧急备用起落架伸展系统，例如包括电致动系统、液压致动系统、弹簧致动系统以及能量传输系统，其中释放起落架的能量仅由飞行员提供。

另一种类型的紧急起落架展开系统包括那些依靠起落架组件重力自由下落的系统。例如，在那些具有相对重的起落架组件(例如包括起落架支柱和相关联的结构部件以及起落架轮组件)的飞行器中，已经开发紧急起落架展开系统，允许起落架在重力影响下从其缩回和上锁定位置实质上“自由下落”到伸展和下锁定位置。然而当起落架舱门具有专用的门致动器时，自由下落紧急起落架致动系统变得更加复杂。在这种情况下，在正常操作期间，用于起落架位置的选择器阀与起落架的伸展独立地控制起落架舱门的打开和关闭。然而，在自由下落操作中，起落架舱门阀处于关闭状态，因此，不允许起落架舱门与起落架组件一起自由下落。相反，在自由下落时通过与起落架组件的接触而强迫起落架舱门打开。为了确保该起落架舱门不堵塞自由下落起落架的紧急伸展，通常需要一些附加的结构和/或装置以允许起落架在紧急起落架展开情形中打开。出于这个原因，与常规的自由下落紧急起落架展开系统关联的起落架舱门可具有低摩擦滑板或其它装置，借助于该装置在起落架的自由下落重力伸展期间与起落架轮胎接触将强制移动起落架舱门至打开状态，而最小化舱门堵塞起落架伸展序列(sequence)的可能性。

然而，在一些情况下，确保在起落架自由下落期间起落架舱门打开的附加的结构和/或设备并不有效，例如，在这些情况下，起落架舱门的运动并未具有在与关联的起落架相同方向上的和谐运动。在这种情况下，存在真正的风险，即起落架将与其关联的起落架舱门卡塞，这样的事件当然是不能接受的。因此起落架舱门的设计通常做出牺牲，以便产生所需的与关联起落架的和谐运动，以努力消除在紧急自由下落伸展期间舱门卡塞起落架运动的风险。

因此，在本领域中所需要的，是用于飞行器起落架的紧急起落架致动系统，允许起落架舱门在紧急重力自由下落起落架展开期间以与相关联的起落架组件很少或无物理干扰的方式打开。正是出于提供这种需要而提出本发明的实施例。

发明内容

通常，如在本文中所述的系统中具体实施的本发明允许起落架舱门在紧急重力自由下落起落架展开时基本上与起落架轮胎没有接触地打开(即在起落架舱门打开序列中的时刻，在起落架轮胎和起落架舱门之间没有或至多只有最小接触，这在运动学上是有利的)。从而根据本文公开的实施例，紧急起落架伸展系统允许起落架的自由下落运动与相关联的起落架舱门打开同步。也就是说，根据本文公开的实施例，仅在相关联的起落架舱门在其打开序列期间处于安全位置之后才同步地释放起落架，因而避免了如下风险，即在紧急起落架展开期间由于起落架轮胎和起落架舱门之间的接触而使起落架舱门会卡塞起落架的完全伸展。

因此，根据本发明的实施例，用于飞行器的紧急重力自由下落起落架展开系统具有：起落架组件，该起落架组件可在缩回位置和伸展位置之间移动；以及起落架舱门，当起落架组件处于缩回位置时该起落架舱门具有关闭状态，并且该起落架舱门可移动到打开状态以允许起落架组件移动到伸展位置。这样的系统将包括起落架上锁定机构，该起落架上锁定机构包括具有预设的冲程死区(deadstroke)极限的上锁定致动器。由此，在冲程死区的范围内的上锁定致动器的运动将防止起落架上锁定机构物理解锁起落架组件，而上锁定致动器超出冲程死区的极限的运动将起落架上锁定机构从起落架组件解锁。

根据这种实施例，自由下落起落架同步系统因此将可操作地连接到起落架上锁定机构和起落架舱门。同步系统将包括第一操作序列和第二操作序列，其中第二操作序列相对于第一操作序列时间延迟。在第一操作序列期间，上锁定致动器在冲程死区范围内移动，同时起落架舱门被允许从关闭状态朝向其打开状态重力自由下落，以及在第二操作序列中，上锁定致动器被移动超过冲程死区的极限，以允许起落架组件从缩回位置重力自由下落至其伸展位置。自由下落起落架同步系统的这些第一操作序列和第二操作序列由此允许，在起落架因重力自由下落而朝向伸展位置移动之前，起落架舱门因重力自由下落而朝向其打开状态移动。

根据一些实施例，起落架展开系统将包括飞行员启动的系统致动器(例如，手动操作的致动杆)和力传输线缆(cable)组件，该力传输线缆组件可操作地互连系统致动器和上锁定致动器。系统致动器的操作将由此启动自由下落起落架同步系统的第一操作序列。

提供了一种液压控制系统，该液压控制系统可操作以允许起落架组件和起落架舱门的重力自由下落。力传输线缆组件可以由此进一步可操作地互连系统致动器和液压控制系统，使得系统致动器的操作液压地断开液压控制系统与起落架组件和起落架舱门，以允许其重力自由下落。

根据某些实施例，该自由下落起落架同步系统可以具有凸轮致动器，该凸轮致动器可操作地与力传输线缆组件相互作用，并且该凸轮致动器可在非操作状态和操作状态之间移动。在某些实施例中存在互连凸轮致动器和起落架舱门的连杆，以使凸轮致动器响应于起落架舱门从关闭状态到打开状态的运动而相应地从非操作状态向操作状态移动。因此以这样的方式，该凸轮致动器向其操作状态的移动启动自由下落起落架同步系统的第二操作序列(即，其中，起落架上锁定机构移动超过冲程死区的极限以允许起落架组件重力自由下落到其伸展状态)。

在仔细考虑到其优选示例性实施例的以下详细描述之后，本发明的这些和其它方面以及优点将变得更加清楚。

附图说明

通过参考示例性的非限制性的说明性的实施例的以下详细描述，并结合附图，将更好地更全面地理解本发明所公开的实施例，其中：

图1是根据本发明的紧急飞行器起落架展开系统的实施例的透视图；

图2是图1的实施例中所示的与左主起落架组件关联的系统的一部分的放大透视图；

图3是起落架舱门处于关闭状态(即，在紧急展开系统的致动之前)时左主起落架舱门及其关联系统部件的进一步放大的透视图；

图4是起落架舱门处于打开状态(即，在紧急展开系统的致动之后)时图3中所示的左主起落架舱门及其关联系统组件的放大的透视图；

图5是根据本文所述的实施例，在紧急起落架展开系统的致动期间在操作序列期间，起落架上锁定机构及其关联的上锁定致动器的示意性的放大侧视图；以及

图6是根据本文所述的实施例，与起落架组件相关联的、可操作地连接到紧急起落架展开系统的液压控制阀的示意性的放大侧视图。

具体实施方式

根据本发明的实施例，图1描绘了安装在运输类飞行器AC中的紧急飞行器起落架展开系统10的布局。在这点上，飞行器AC将包括常规的左舷主起落架组件和右舷主起落架组件和前起落架组件，这些分别由附图标记10-P、10-S和10-N表示。与常规的一样，当这些组件10-P、10-S和10-N中的每一个均处于缩回(即，飞行)状态下时，机身凹槽(这些组件缩回进入到这些机身凹槽中)将由一个(或更多个)起落架舱门12-P、12-S和12-N分别关闭，以便尽量最小化在飞行器飞行期间与起落架组件10-P、10-S和10-N以及它们相关联的机身凹槽相关的空气阻力。

系统10包括飞行员致动的紧急起落架展开杆14，该紧急起落架展开杆14定位在飞行器AC的前乘务员驾驶室FCC中。该杆可操作地连接到与飞行器起落架系统相关联的液压控制系统H，且连接到相应的起落架自由下落同步组件16-P、16-S和16-N，该起落架自由下落同步组件16-P、16-S和16-N分别与左舷主起落架组件和右舷主起落架组件以及前起落架组件10-P、10-S和10-N关联。借助于力传输线缆组件18-P、18-S、18-N和18-H分别提供一方面杆14和自由下落同步组件16-P、16-S和16-N之间和另一方面杆14和液压控制系统H之间的可操作的互连。如将在下面更详细地，由飞行员使致动杆14从非活动待机位置到激活操作位置的手动枢转运动(即，在需要紧急起落架自由下落展开的情况下)将分别借助于力传输线缆组件18-P、18-S、18-N和18-H凭借它们的可操作互连，同时并响应地一方面激活自由下落同步组件16-P、16-S和16-N，另一方面激活液压控制系统H。

附图2-6进一步示出了紧急飞行器起落架展开系统10，其特别地涉及与左舷主起落架组件10-P相关联的自由下落同步组件16-P。然而，应该理解的是，下面的描述同样适用于与右舷主起落架组件和前起落架组件10-S和10-N分别相关联的自由下落同步组件16-S和16-N。与参考组件16-P如下所述的相似的结构将同样存在于与右舷主起落架组件和前起落架组件10-S和10-N分别相关联的组件16-S和16-N中。因此，与自由下落同步组件16-P相关的以下描述的序列事件将基本上与用于分别与右舷主起落架组件和前起落架组件10-S和10-N关联的自由下落同步组件16-S和16-N的序列事件同时发生。

可从图2中最佳地观察到的是，致动杆14的基部14-1附接到致动轴20。轴20安装到支撑结构(未示出)，用于绕轴线A1旋转运动。致动轴20承载线缆致动器22-1，该线缆致动器22-1可操作地连接到分别与左舷主起落架和右舷主起落架组件10-P、10-S的自由下落同步系统16-P、16-S可操作地相关联的力传输线缆18-P、18-S中的每一个的飞行员近端。此外，致动轴20还承载线缆致动器22-2，该线缆致动器22-2连接到力传输线缆18-N和18-H的飞行员近端，该力传输线缆18-N和18-H的飞行员近端分别与前起落架组件16-N的自由下落同步系统16-N和用于起落架组件10-P、10-S和10-N中的每一个的液压控制系统H可操作地相关联。致动杆14的手动的飞行员启动的运动因此将使致动轴20在箭头23标示的逆时针方向(如图2所示)上旋转，由此继而使线缆致动器22-1、22-2在相同方向上移动，以便在线缆18-P、18-S、18-N和18-H上在力箭头方向F1-P、F1-S、F1-N和F1-H上产生缩回力。以这样的方式，因此，液压控制系统H以及分别是左舷主起落架组件和右舷主起落架组件10-P、10-S和前起落架组件10-N的自由下落同步组件16-P、16-S和16-N将被同时致动。

具体地参考与左舷主起落架组件10-P相关联的自由下落同步组件16-P，在箭头方向F1-P上的该初始力将施加于起落架上锁定机构30-P。具体地，线缆18-P的远端可操作地连接到与上锁定机构30-P相关联的致动构件30a-P。如图5中更详细所示，由杆14的枢转操作引起的力F1-P将继而导致起落架上锁定机构30-P的致动构件30a-P枢转地旋转，以便在预设定时的冲程死区的范围α1内，其中保持了起落架上锁定机构30-P的上锁定钩30b-P和起落架组件10-P之间的物理互连(即，从而防止起落架组件10-P的重力自由下落)。因此在这个时刻，在初始或第一操作序列中，在箭头方向F1-P上的初始致动力将不会导致上锁定机构30-P使左舷主起落架组件10-P物理解锁。这种状态由图5中致动构件30a-P和上锁定钩30b-P的实线表示来描绘。

如图6中所示，在箭头方向F1-H上的初始致动力将是足够地大，以同时操作用于与液压控制系统H相关联的主起落架组件10-P的自由下落液压阀31-P，以允许起落架组件10-P的自由下落。也就是说，当致动杆14时，产生的力F1-H将使阀致动器31a-P从其如图6中虚线所示的正常非操作位置枢转地旋转到如图6中实线所示的操作位置。因此，自由下落液压阀31-P的状态在图6中被描绘为直接跟随紧急杆14的操作。

因此，当被操作时，与液压控制系统H相关联的液压控制阀31-P将凭借导管30a-P至30e-P引起液压压力从起落架舱门上锁定机构(未示出)和起落架组件上锁定机构30-P同时释放。这样，起落架舱门12-P的重力自由下落将被允许从图3中所示的关闭位置到图4中所示的打开位置。然而，同时，从主和前起落架组件10-P移除液压压力，以允许，一旦与上锁定机构30-P相关联的其相应钩30b-P已被自由下落同步系统16-P以下文将描述的方式释放，则将自由下落。然而，在序列的该初始阶段，即使主起落架舱门12-P朝向它的打开位置重力自由下落，但由于相关联的上锁定机构30-P的其上锁定钩30a-P尚未被释放，所以将使左舷主起落架组件10-P延迟自由下落。因此，即使左舷主起落架组件10-P处于重力自由下落可能会发生的状态下，但起落架组件10-P凭借其与机构30-P的上锁定钩30a-P的接合而被暂时保持在缩回位置，直到进一步借助于系统16-P在第二序列中激活。

图3和4进一步示出与左舷主起落架组件10-P相关联的自由下落同步系统16-P的操作序列。在这方面，可以看到，系统16-P包括凸轮致动器40-P，该凸轮致动器40-P枢转地连接到飞行器支撑结构(未示出)，用于沿箭头41的方向绕轴线A2枢转地运动。左舷主起落架舱门12-P自身被安装为，借助于被连接到与起落架舱门12-P相关联的支架构件44-P的舱门铰链42-P而在图3中所示的关闭位置和图4中所示的打开位置之间沿箭头43的方向绕轴线A3枢转运动。连杆46-P在一端处被枢转地连接到凸轮致动器40-P，在另一端处被枢转地连接到舱门支架44-P的连接臂48-P。

以先前描述的方式启动的起落架舱门12-P的重力自由下落，将因此导致凸轮致动器40-P凭借其借助于连杆46-P与起落架舱门支架44-P的互连而沿箭头41的方向绕轴线A2旋转，以便从图3中所示的非操作位置移动到图4中所示的操作位置。凸轮致动器40-P的这种旋转运动将由此启动第二操作序列，由此附加力被凸轮致动器40-P沿箭头F2-P的方向施加到线缆18-P上。然后，沿箭头F2-P方向的该附加力将响应地引起上锁定致动器30a-P被进一步地旋转角度α2，超出冲程死区范围α1的极限(参见图5)，从而将上锁定机构30-P的上锁定钩30b-P从左舷主起落架组件10-P脱开。在这种情况下，因此，然后该左舷主起落架组件10-P被允许从其缩回位置重力自由下落并进入到其伸展位置(即，因为通过操作与液压控制系统H相关联的自由下落液压阀31-P，这种自由下落已在较早的第一序列中被预先地允许)。

应该理解的是，在范围α1内与起落架上锁定机构30-P相关联的定时冲程死区可以可调节地预先设定，以便允许在如下两个时刻之间有意义的时间延迟，其中一个时刻为通过响应于致动器杆14的手动运动而致动与液压控制系统H相关联的液压控制阀31-P来移除被施加到上锁定机构30-P上的液压压力的时刻(即，在第一操作序列期间)，另一时刻为借助于上锁定机构30-P的上锁定钩30b-P而物理释放左舷主起落架组件10-P的时刻(即，在第二操作序列期间)。这种调节可以借助于致动构件30a-P的可调运动和/或借助于空动系统(例如，与线缆18-P相关联的传送滑轮)而实现。起落架上锁定机构30-P释放的这种可调的时间延迟将因此能使得起落架舱门12-P因重力自由下落而移动到其打开位置(或至少充分提前于起落架组件10-P的重力自由下落而朝向打开位置)，以防止可能在紧急起落架展开周期中由于舱门12-P在其间物理接触而导致的起落架组件10-P的完全卡塞。

如前所述，当致动杆14可操作地运动时，右舷主起落架组件和前起落架组件10-S和10-N将发生相似的同时操作序列。因此，相似的结构和相关联的序列将被提供给组件10-S和10-N中的每一个，以便当致动杆14时允许其自由下落展开。

可以设想在本领域的技术范围内的各种修改。因此，尽管已经结合目前被认为是最实用和优选的实施例描述了本发明，但是应当理解的是，本发明并不限于所公开的实施例，而是相反，意在覆盖被包括在其精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (13)

1.一种用于飞行器的紧急重力自由下落起落架展开系统，包括：

起落架组件，所述起落架组件能够在缩回位置和伸展位置之间移动；

起落架舱门，当所述起落架组件处于所述缩回位置时所述起落架舱门具有关闭状态，并且所述起落架舱门能够移动到打开状态以允许所述起落架组件被移动到所述伸展位置；

起落架上锁定机构，所述起落架上锁定机构包括具有预设的冲程死区极限的上锁定致动器，使得所述上锁定致动器在所述冲程死区的范围内的运动防止所述起落架上锁定机构物理解锁所述起落架组件，而所述上锁定致动器超过所述冲程死区极限的运动将所述起落架上锁定机构从所述起落架组件解锁；以及

自由下落起落架同步系统，所述自由下落起落架同步系统能够操作地连接到所述起落架上锁定机构和所述起落架舱门，其中所述自由下落起落架同步系统包括：

(i)第一操作序列，所述第一操作序列基于所述自由下落起落架同步系统的致动，在所述第一操作序列期间，所述上锁定致动器在所述冲程死区范围内移动，同时所述起落架舱门被允许从所述关闭状态朝向所述打开状态重力自由下落，以及

(ii)第二操作序列，所述第二操作序列相对于所述第一操作序列的启动是时间延迟的，在所述第二操作序列期间，所述上锁定致动器移动超过所述冲程死区极限，以允许所述起落架组件从所述缩回位置朝向其伸展位置重力自由下落，其中

所述自由下落起落架同步系统的第一操作序列和第二操作序列允许在所述起落架因重力自由下落而朝向其伸展位置移动之前，所述起落架舱门因重力自由下落而朝向其打开状态移动。

2.根据权利要求1所述的起落架展开系统，其中所述自由下落起落架同步系统包括：

飞行员启动的系统致动器；和

力传输线缆组件，所述力传输线缆组件能够操作地互连所述系统致动器和所述上锁定致动器，其中

所述系统致动器的操作启动所述自由下落起落架同步系统的第一操作序列。

3.根据权利要求2所述的起落架展开系统，进一步包括：

液压控制系统，所述液压控制系统能够操作地允许所述起落架组件和所述起落架舱门的重力自由下落，其中

所述力传输线缆组件进一步能够操作地互连所述系统致动器和所述液压控制系统，使得所述系统致动器的操作液压地断开所述液压控制系统与所述起落架组件和所述起落架舱门，以允许其重力自由下落。

4.根据权利要求2所述的起落架展开系统，其中所述自由下落起落架同步系统进一步包括：

凸轮致动器，所述凸轮致动器能够操作地与所述力传输线缆组件相互作用，并且所述凸轮致动器能够在非操作状态和操作状态之间移动；以及

连杆，所述连杆互连所述凸轮致动器和所述起落架舱门，以使所述凸轮致动器响应于所述起落架舱门从关闭状态到其打开状态的运动而相应地从所述非操作状态向其操作状态移动，其中

所述凸轮致动器向其操作状态的移动启动所述自由下落起落架同步系统的第二操作序列。

5.根据权利要求4所述的起落架展开系统，其中所述系统致动器是手动可操作杆。

6.根据权利要求5所述的起落架展开系统，其中所述手动可操作杆包括：

杆手柄；

能够旋转的致动器杆；

安装基部，所述安装基部用于将所述杆手柄安装到所述致动器杆；以及

线缆致动器，所述线缆致动器由所述致动器杆承载并连接到所述线缆组件的近端。

7.一种紧急重力自由下落起落架展开系统，包括自由下落起落架同步系统，所述自由下落起落架同步系统提供相对于与所述起落架组件相关联的起落架舱门的重力自由下落而时间延迟的飞行器起落架组件的重力自由下落，其中所述自由下落起落架同步系统包括：

(a)飞行员启动的系统致动器；

(b)力传输线缆组件，所述力传输线缆组件具有：连接到所述系统致动器的一端；以及相反端，所述相反端连接到上锁定致动器，所述上锁定致动器能够操作地与所述起落架组件的起落架上锁定机构相关联；

(c)凸轮致动器，所述凸轮致动器能够操作地与所述力传输线缆组件相互作用，并且所述凸轮致动器能够在非操作状态和操作状态之间枢转地移动；以及

(d)连杆，所述连杆互连所述凸轮致动器和所述起落架舱门，以使所述凸轮致动器响应于所述起落架舱门从关闭状态到其打开状态的运动而相应地从所述非操作状态向其操作状态移动；以及

(e)第一操作序列，所述第一操作序列允许所述起落架舱门重力自由下落到打开状态；以及第二操作序列，所述第二操作序列相对于所述第一操作序列的启动是时间延迟的，以允许所述起落架组件重力自由下落。

8.根据权利要求7所述的起落架展开系统，其中所述自由下落起落架同步系统还包括：

上锁定致动器，所述上锁定致动器具有冲程死区范围，在所述冲程死区范围内在所述第一操作序列期间所述上锁定机构保持与所述起落架组件的物理连接；以及

液压控制系统，所述液压控制系统允许在所述第一操作序列期间所述起落架舱门从所述关闭状态朝向其打开状态重力自由下落，并且其中

所述第二操作序列由所述凸轮致动器启动，所述凸轮致动器响应于所述起落架舱门朝向其打开位置的重力自由下落而枢转地移动，以便将力施加至所述传输线缆组件上，由此响应地移动所述上锁定致动器超过所述冲程死区范围的极限，由此物理断开所述上锁定机构与所述起落架组件，以允许所述起落架组件朝向其伸展位置的重力自由下落，其中

所述起落架组件朝向其伸展位置的重力自由下落相对于所述起落架舱门朝向其打开状态的重力自由下落是时间延迟的。

9.根据权利要求8所述的起落架展开系统，其中所述液压控制系统包括液压控制阀，并且其中所述力传输线缆组件进一步能够操作地互连所述系统致动器和所述液压控制阀，使得所述系统致动器的操作液压地断开所述液压控制系统与所述起落架组件和所述起落架舱门，以允许其重力自由下落。

10.根据权利要求7所述的起落架展开系统，其中所述系统致动器是手动可操作杆。

11.根据权利要求10所述的起落架展开系统，其中所述手动可操作杆包括：

杆手柄；

能够旋转的致动器杆；

安装基部，所述安装基部用于将所述杆手柄安装到所述致动器杆；以及

线缆致动器，所述线缆致动器由所述致动器杆承载，并连接到所述线缆组件的近端。

12.一种飞行器，所述飞行器包括根据权利要求1所述的紧急重力自由下落起落架展开系统。

13.一种飞行器，所述飞行器包括根据权利要求7所述的紧急重力自由下落起落架展开系统。