CN108820191A - 用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架，该起落架减震结构包括：减震套筒、限位螺栓、减震弹簧、减震滑块以及螺杆；螺杆传递的震动通过减震滑块传递至减震弹簧上，使减震弹簧收缩，同时螺杆向上顶起限位螺栓使其通过限位孔伸出减震套筒，实现减震效果。本公开提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架相对于传统的油液空气减震器式起落架具有结构简单、制造成本低、重量轻、使用维护方便等优点。

Description

用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架

技术领域

本公开涉及临近空间太阳能无人机技术领域，尤其涉及一种用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架。

背景技术

起落架装置是飞行器重要的具有承力兼操纵性的部件，在飞行器安全起降过程中担负着极其重要的使命。起落架是飞机起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必需的支持系统，是飞机的主要部件之一，其性能的优劣直接关系到飞机的使用与安全。

常规无人机起落架的减震主要靠油液空气减震器，当减震器受到撞击压缩时，空气的作用相当于弹簧，用来贮存能量。而油液以极高的速度穿过小孔，吸收大量的撞击能量，将其转化为热能，使起落架撞击后能够很快平稳下来。

然而，在实现本公开的过程中，本申请发明人发现，油液空气减震器减震结构复杂、重量大、维护性较差且密封性要求高，容易出现漏油的现象，主要用于着陆震动冲击较大的无人机。临近空间太阳能无人机一般采用高升阻比的气动翼型、大展弦比机翼，全机采用90％以上的复合材料结构以减轻结构重量。其飞行速复较慢，相应的其着陆速度一般较小，着陆震动冲击载荷也较小，因此不适合采用传统的油液空气减震器结构。

公开内容

(一)要解决的技术问题

基于上述技术问题，本公开提供一种用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架，以缓解现有的油液空气减震器存在结构复杂、重量大、维护性较差且密封性要求高，容易出现漏油等问题，不适合应用于临近空间太阳能无人机的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供一种用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构，包括：减震套筒，包括：连接盘，用于与起落架主体结构连接，其上设置有限位孔；以及桶壁，其轴线垂直于所述连接盘并穿过所述限位孔，桶壁内形成有容纳腔；限位螺栓，设置在所述容纳腔内，其穿过所述限位孔，且其端部的外径大于所述限位孔的孔径；减震弹簧，设置在所述容纳腔内，套设在所述限位螺栓上，且该减震弹簧抵接所述连接盘上；减震滑块，其横截面呈环形，夹设在所述限位螺栓和所述桶壁之间，其端面与所述减震弹簧抵接设置；以及螺杆，其与所述减震滑块内壁固定，并与所述限位螺栓的底部抵接，用于传递震动；其中，所述螺杆传递的震动通过所述减震滑块传递至所述减震弹簧上，使所述减震弹簧收缩，同时所述螺杆向上顶起所述限位螺栓使其通过所述限位孔伸出所述减震套筒，实现减震效果。

在本公开的一些实施例中，所述减震滑块的内壁上设置有内螺纹，所述螺杆与所述减震滑块通过所述内螺纹固定连接。

根据本公开的另一个方面，还提供一种用于临近空间太阳能无人机的起落架，包括：本公开提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构；起落架主体，与所述连接盘连接，用于与无人机连接并实现转向；以及机轮组件，与所述螺杆连接，用于与地面接触，传递震动。

在本公开的一些实施例中，所述起落架主体包括：起落架转向结构，其与所述无人机连接，用于实现起落架沿其轴向转向；以及连接杆组件，用于连接所述起落架转向结构和所述用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构。

在本公开的一些实施例中，所述起落架转向结构包括：舵机连接套筒，与所述无人机的舵机连接，用于传递扭力；支撑杆，其顶部嵌设在所述舵机连接套筒内，杆身外侧沿周向设置有轴肩；以及转向组件，与所述无人机固定连接，并与所述支撑杆的轴肩连接，用于在径向方向限制所述支撑杆的位移，包括：顶部圆锥滚子轴承，其内圈的下端面抵设在所述轴肩上，并与所述支撑杆过盈配合；轴承座，与所述无人机固定连接，该轴承座的内侧沿所述支撑杆的径向方向向外凹陷形成容纳槽，该容纳槽的侧面与所述顶部圆锥滚子轴承的外圈过渡配合，该容纳槽的顶面抵设在所述顶部圆锥滚子轴承外圈的顶面上；以及轴承座端盖，与所述轴承座固定连接，且抵设在所述顶部圆锥滚子轴承的下端面上。

在本公开的一些实施例中，所述轴承座和所述无人机的安装面与所述支撑杆之间的夹角介于5°至10°之间。

在本公开的一些实施例中，所述连接杆组件包括：顶部连接套筒，与所述支撑杆底部连接；连接杆，其一端嵌设在所述顶部连接套筒内；以及底部连接套筒，套设在所述连接杆的另一端上，且其另一侧与所述连接盘连接。

在本公开的一些实施例中，所述机轮组件包括：轮叉，与所述螺杆连接；机轮轴，水平穿过所述轮叉，并与所述轮叉固定连接；两段轴套，分别套设在所述机轮轴上，且分别抵设于所述轮叉的内侧，用于限制机轮的横向运动；机轮，套设在所述机轮轴上，且其中心分别与两段所述轴套抵设设置；以及两根减摆弹簧，分别与机轮轴的两端以及减震套筒连接，用于减小机轮滑行时的摆动幅度；其中，所述机轮轴与所述起落架主体的轴线不在同一平面中。

在本公开的一些实施例中，所述螺杆上设置有：轴肩，沿所述螺杆周向设置于其外侧；底部圆锥滚子轴承，与所述螺杆过盈配合，其内圈的上端面抵设在所述轴肩上；以及螺杆帽，与所述螺杆的底端螺纹连接，且抵设在所述底部圆锥滚子轴承内圈的下端面上，并与所述轮叉固定连接；其中，所述底部圆锥滚子轴承的外圈与所述轮叉间隙配合，并通过螺钉固定在所述轮叉上。

在本公开的一些实施例中，其中：所述支撑杆为金属材质，其与所述舵机连接套筒通过开口销钉连接；所述支撑杆与顶部连接套筒通过螺钉连接，其与所述顶部连接套筒的连接面为平面；所述顶部连接套筒、所述底部连接套筒和所述连接杆之间胶结连接，所述连接杆为碳纤维复合材料。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)本公开提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架相对于传统的油液空气减震器式起落架具有结构简单、制造成本低、重量轻、使用维护方便等优点；

(2)轴承座的安装面与支撑杆之间有一个安装角，使得起落架安装时具有一个前倾角，有助于防止无人机着陆时向前倾覆；

(3)连接杆与机轮轴采用不共面的设计方式，增加机轮的航向稳定性；

(4)机轮轴的两侧通过减摆弹簧与减震套筒进行连接，从而防止机轮滑行时摆动过大，增加其航向稳定性。

附图说明

图1为本公开实施例提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构的剖视图。

图2为本公开实施例提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架的剖视图。

图3为图2所示用于临近空间太阳能无人机的起落架的局部放大图。

图4为本公开实施例提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架的结构示意图。

图5为图4中所示用于临近空间太阳能无人机的起落架中减震套筒的结构示意图。

图6为图4中所示用于临近空间太阳能无人机的起落架中螺杆的结构示意图。

图7为图4中所示用于临近空间太阳能无人机的起落架中支撑杆的结构示意图。

图8为图4中所示用于临近空间太阳能无人机的起落架中轴承座端盖的结构示意图。

图9为图4中所示用于临近空间太阳能无人机的起落架中顶部连接套筒的结构示意图。

图10为图4中所示用于临近空间太阳能无人机的起落架中底部连接套筒的结构示意图。

图11为图4中所示用于临近空间太阳能无人机的起落架中轮叉的结构示意图。

图12为本公开实施例提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架的立体结构示意图。

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

10-减震套筒；

11-连接盘；

12-桶壁；

20-限位螺栓；

30-减震弹簧；

40-减震滑块；

50-螺杆；

51-轴肩；

52-底部圆锥滚子轴承；

53-螺杆帽；

60-舵机连接套筒；

70-支撑杆；

71-轴肩；

80-转向组件；

81-顶部圆锥滚子轴承；

82-轴承座；

83-轴承座端盖；

90-顶部连接套筒；

100-连接杆；

110-底部连接套筒；

120-轮叉；

130-机轮轴；

140-轴套；

150-机轮；

160-减摆弹簧。

具体实施方式

本公开实施例提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架采用减震弹簧、限位螺栓以及减震滑块相配合，替代了传统的油液空气减震器，从而使起落架具有结构简单、制造成本低、重量轻、使用维护方便等优点。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

本公开实施例提供一种用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构，如图1所示，包括：减震套筒10(如图5所示)，该减震套筒10包括：连接盘11，用于与起落架主体结构连接，其上设置有限位孔；以及桶壁12，其轴线垂直于连接盘11并穿过限位孔，桶壁12内形成有容纳腔；限位螺栓20设置在容纳腔内，其穿过限位孔，且其端部的外径大于限位孔的孔径；减震弹簧30，设置在容纳腔内，套设在限位螺栓20上，且该减震弹簧30抵接在连接盘11上；减震滑块40，其横截面呈环形，夹设在限位螺栓20和桶壁12之间，其端面与减震弹簧30抵接设置；以及螺杆50(如图6所示)，其与减震滑块40内壁固定，并与限位螺栓20的底部抵接，用于传递震动；其中，螺杆50传递的震动通过减震滑块40传递至减震弹簧30上，使减震弹簧30收缩，同时螺杆50向上顶起限位螺栓20使其通过限位孔伸出减震套筒10，实现减震效果，本公开实施例提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架相对于传统的油液空气减震器式起落架具有结构简单、制造成本低、重量轻、使用维护方便等优点。

在本公开的一些实施例中，减震滑块40的内壁上设置有内螺纹，螺杆50与减震滑块40通过内螺纹固定连接。

根据本公开的另一个方面，还提供一种用于临近空间太阳能无人机的起落架，如图2至图5所示，包括：本公开实施例提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构；起落架主体，与连接盘11连接，用于与无人机连接并实现转向；以及机轮组件，与螺杆50连接，用于与地面接触，传递震动。

在本公开的一些实施例中，如图2至图4所示，起落架主体包括：起落架转向结构，其与无人机连接，用于实现起落架沿其轴向转向；以及连接杆组件，用于连接起落架转向结构和用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构。

在本公开的一些实施例中，如图2至图3所示，起落架转向结构包括：舵机连接套筒60，与无人机的舵机连接，用于传递扭力；支撑杆70(如图7所示)，其顶部嵌设在舵机连接套筒60内，杆身外侧沿周向设置有轴肩71；以及转向组件80，与无人机固定连接，并与支撑杆70的轴肩71连接，用于在径向方向限制支撑杆70的位移。

在本公开的一些实施例中，如图3所示，转向组件80包括：顶部圆锥滚子轴承81，其内圈的下端面抵设在轴肩71上，并与支撑杆70过盈配合；轴承座82，与无人机固定连接，该轴承座82的内侧沿支撑杆70的径向方向向外凹陷形成容纳槽，该容纳槽的侧面与顶部圆锥滚子轴承81的外圈过渡配合，该容纳槽的顶面抵设在顶部圆锥滚子轴承81外圈的顶面上；以及轴承座端盖83(如图8所示)，与轴承座82固定连接，且抵设在顶部圆锥滚子轴承81的下端面上。

在本公开的一些实施例中，轴承座82和无人机的安装面与支撑杆70之间的夹角介于5°至10°之间，轴承座82的安装面与支撑杆70之间有一个安装角，使得起落架安装时具有一个前倾角，有助于防止无人机着陆时向前倾覆。

在本公开的一些实施例中，如图2和图4所示，连接杆组件包括：顶部连接套筒90(如图9所示)，与支撑杆70的底部连接；连接杆100，其一端嵌设在顶部连接套筒90内；以及底部连接套筒110(如图10所示)，套设在连接杆100的另一端上，且其另一侧与连接盘11连接。

在本公开的一些实施例中，如图2和图4所示，机轮组件包括：轮叉120(如图11所示)，与螺杆50连接；机轮轴130，水平穿过轮叉120，并与轮叉120固定连接；两段轴套140，分别套设在机轮轴130上，且分别抵设于轮叉120的内侧，用于限制机轮150的横向运动；机轮150，套设在机轮轴130上，且其中心分别与两段轴套140抵设设置；以及两根减摆弹簧160，分别与机轮轴的两端以及减震套筒10连接，用于减小机轮150滑行时的摆动幅度；其中，机轮轴130与起落架主体的轴线不在同一平面中，连接杆100与机轮轴130采用不共面的设计方式，增加机轮150的航向稳定性；同时，机轮轴130的两端通过减摆弹簧160与减震套筒10进行连接，从而防止机轮150滑行时摆动过大，增加其航向稳定性。

在本公开的一些实施例中，如图1所示，螺杆50上设置有：轴肩51，沿螺杆50周向设置于其外侧；底部圆锥滚子轴承52，与螺杆50过盈配合，其内圈的上端面抵设在轴肩上；以及螺杆帽53，与螺杆50的底端螺纹连接，且抵设在底部圆锥滚子轴承52内圈的下端面上，并与轮叉120固定连接；其中，底部圆锥滚子轴承52的外圈与轮叉120间隙配合，并通过螺钉固定在轮叉120上。

在本公开的一些实施例中，其中：支撑杆70为金属材质，其与舵机连接套筒60通过开口销钉连接；支撑杆70与顶部连接套筒90通过螺钉连接，其与顶部连接套筒90的连接面为平面；顶部连接套筒90、底部连接套筒110和连接杆100之间胶结连接，连接杆100为碳纤维复合材料。

依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架有了清楚的认识。

综上所述，本公开提供的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构及起落架采用减震弹簧、限位螺栓以及减震滑块相配合，替代了传统的油液空气减震器，从而使起落架具有结构简单、制造成本低、重量轻、使用维护方便等优点。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如前面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构，包括：

减震套筒，包括：

连接盘，用于与起落架主体结构连接，其上设置有限位孔；以及

桶壁，其轴线垂直于所述连接盘并穿过所述限位孔，桶壁内形成有容纳腔；

限位螺栓，设置在所述容纳腔内，其穿过所述限位孔，且其端部的外径大于所述限位孔的孔径；

减震弹簧，设置在所述容纳腔内，套设在所述限位螺栓上，且该减震弹簧抵接所述连接盘上；

减震滑块，其横截面呈环形，夹设在所述限位螺栓和所述桶壁之间，其端面与所述减震弹簧抵接设置；以及

螺杆，其与所述减震滑块内壁固定，并与所述限位螺栓的底部抵接，用于传递震动；

其中，所述螺杆传递的震动通过所述减震滑块传递至所述减震弹簧上，使所述减震弹簧收缩，同时所述螺杆向上顶起所述限位螺栓使其通过所述限位孔伸出所述减震套筒，实现减震效果。

2.根据权利要求1所述的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构，所述减震滑块的内壁上设置有内螺纹，所述螺杆与所述减震滑块通过所述内螺纹固定连接。

3.一种用于临近空间太阳能无人机的起落架，包括：

如上述权利要求1至2中任一项所述的用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构；

起落架主体，与所述连接盘连接，用于与无人机连接并实现转向；以及

机轮组件，与所述螺杆连接，用于与地面接触，传递震动。

4.根据权利要求3所述的用于临近空间太阳能无人机的起落架，所述起落架主体包括：

起落架转向结构，其与所述无人机连接，用于实现起落架沿其轴向转向；以及

连接杆组件，用于连接所述起落架转向结构和所述用于临近空间太阳能无人机的起落架减震结构。

5.根据权利要求4所述的用于临近空间太阳能无人机的起落架，所述起落架转向结构包括：

舵机连接套筒，与所述无人机的舵机连接，用于传递扭力；

支撑杆，其顶部嵌设在所述舵机连接套筒内，杆身外侧沿周向设置有轴肩；以及

转向组件，与所述无人机固定连接，并与所述支撑杆的轴肩连接，用于在径向方向限制所述支撑杆的位移，包括：

顶部圆锥滚子轴承，其内圈的下端面抵设在所述轴肩上，并与所述支撑杆过盈配合；

轴承座，与所述无人机固定连接，该轴承座的内侧沿所述支撑杆的径向方向向外凹陷形成容纳槽，该容纳槽的侧面与所述顶部圆锥滚子轴承的外圈过渡配合，该容纳槽的顶面抵设在所述顶部圆锥滚子轴承外圈的顶面上；以及

轴承座端盖，与所述轴承座固定连接，且抵设在所述顶部圆锥滚子轴承的下端面上。

6.根据权利要求5所述的用于临近空间太阳能无人机的起落架，所述轴承座和所述无人机的安装面与所述支撑杆之间的夹角介于5°至10°之间。

7.根据权利要求5所述的用于临近空间太阳能无人机的起落架，所述连接杆组件包括：

顶部连接套筒，与所述支撑杆底部连接；

连接杆，其一端嵌设在所述顶部连接套筒内；以及

底部连接套筒，套设在所述连接杆的另一端上，且其另一侧与所述连接盘连接。

8.根据权利要求3所述的用于临近空间太阳能无人机的起落架，所述机轮组件包括：

轮叉，与所述螺杆连接；

机轮轴，水平穿过所述轮叉，并与所述轮叉固定连接；

两段轴套，分别套设在所述机轮轴上，且分别抵设于所述轮叉的内侧，用于限制机轮的横向运动；

机轮，套设在所述机轮轴上，且其中心分别与两段所述轴套抵设设置；以及

两根减摆弹簧，分别与机轮轴的两端以及减震套筒连接，用于减小机轮滑行时的摆动幅度；

其中，所述机轮轴与所述起落架主体的轴线不在同一平面中。

9.根据权利要求8所述的用于临近空间太阳能无人机的起落架，所述螺杆上设置有：

轴肩，沿所述螺杆周向设置于其外侧；

底部圆锥滚子轴承，与所述螺杆过盈配合，其内圈的上端面抵设在所述轴肩上；以及

螺杆帽，与所述螺杆的底端螺纹连接，且抵设在所述底部圆锥滚子轴承内圈的下端面上，并与所述轮叉固定连接；

其中，所述底部圆锥滚子轴承的外圈与所述轮叉间隙配合，并通过螺钉固定在所述轮叉上。

10.根据权利要求7所述的用于临近空间太阳能无人机的起落架，其中：

所述支撑杆为金属材质，其与所述舵机连接套筒通过开口销钉连接；

所述支撑杆与顶部连接套筒通过螺钉连接，其与所述顶部连接套筒的连接面为平面；

所述顶部连接套筒、所述底部连接套筒和所述连接杆之间胶结连接，所述连接杆为碳纤维复合材料。