CN108974319B - 用于飞行器起落架轮舱的盖板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于飞行器起落架轮舱的盖板。一种用于飞行器底架中的起落架轮舱(48、50)的空气动力学盖板包括具有限定平面的周边唇缘的至少一个实施例。盖板的打开和关闭轮舱(48、50)的移动被限制于平面内的枢转旋转，并且该移动在底架的空气动力学边界层内围绕枢转轴线在一个旋转方向上发生，以打开轮舱(48、50)，并沿相反的旋转方向发生，以关闭轮舱(48、50)。盖板包括凸缘，旋转轴在一端固定到该凸缘以围绕枢转轴线旋转。旋转轴的另一端固定到致动器，致动器固定在底架内。在一个实施例中，盖板在轮舱(48、50)的完全打开位置和完全关闭位置之间围绕至少75°的弧度旋转。

Description

用于飞行器起落架轮舱的盖板

技术领域

本公开总体上涉及用于覆盖和/或关闭飞行器的起落架轮舱的飞行器结构，并且更具体地涉及盖板的设计，该盖板配置为无论是打开还是关闭均保持在飞行器底架(undercarriage)边界层内以基本上最小化空气动力学阻力载荷。

背景技术

商用飞行器起落架通常包括在飞行器底架内打开和关闭轮舱的门。通常，门沿着平行于飞行器机身的前后轴线定位的轴线移动，以实现其展开(打开)和缩回(关闭)的位置。因为门具有相当大的宽度和深度，所以这种定位，特别是在展开时和/或在打开时，将其定位在与飞行器底架相关联的典型边界层区域之外。结果，在较慢的飞行期间，例如当飞行器正在被配置和定位用于着陆时，门可能产生大量且不期望的阻力载荷。

因此，针对起落架门设计可能有机会更有效地降低飞行期间的空气动力学阻力和舱内噪音。另外，仍然持续地需要降低起落架门的物理重量以及打开和关闭这些门的相关致动器机构的物理重量。重量和阻力的减少能够产生促进飞行器的航程和有效载荷的增加的效率，并减少操作燃料成本。

发明内容

根据本公开的一种形式，起落架门可旋转地固定到与轮舱相邻的飞行器底架。起落架门形成为轻型薄盖板，其限定大致平行于飞行器底架定向的平面。盖板被配置成经由在平面内的旋转来关闭和打开起落架轮舱。

根据本公开的另一种形式，提供一种用于具有轮舱的飞行器底架的盖门改装套件。盖门被配置成通过在平行于底架的平面内枢转旋转来打开和关闭轮舱。盖门改装套件包括大致平面的轮舱盖和旋转轴，旋转轴被配置成相对于轮舱盖的边缘部分以直角角度固定到轮舱盖。盖门改装套件还包括致动器马达，该致动器马达被配置成使旋转轴相对于底架枢转，以使轮舱盖在由轮舱盖限定的平面内移动。以这种方式，盖能够保持平行于底架，同时移向轮舱以及远离轮舱移动，旋转轴被配置成使盖门在打开位置和关闭位置之间旋转盖门。

根据本公开的又一形式，一种关闭起落架轮舱的方法包括配置用于附接到飞行器的底架的盖门，其与飞行器的轮舱相邻。该方法包括：通过将旋转轴的第一端固定到致动器马达，并且将旋转轴的第二端附接到盖门的凸缘边缘，将旋转轴固定到盖门以及将旋转轴固定到致动器马达，所述致动器马达固定于底架。该方法进一步包括配置盖门以在由盖门限定的平面内枢转，使得盖门被限制于平行于底架移动，并且通过移动旋转轴来旋转盖门，以使盖门在平面内围绕一弧度旋转以打开和关闭轮舱。

本发明的一个实施例涉及一种起落架门，其可旋转地固定到与轮舱相邻的飞行器底架；起落架门可包括限定大致平行于飞行器底架定向的平面的盖板，盖板配置成关闭和打开起落架轮舱；其中盖板的移动基本上受限于盖板在平面内的旋转。盖板的旋转可以围绕底架上的单个枢转轴线，枢转轴线以与盖板的平面大致垂直的角度延伸。在飞行期间，底架可以具有一个相关的空气动力学边界层；其中盖板的平面位于空气动力学边界层内；并且其中盖板具有空气动力学形状并且配置成在空气动力学边界层内沿第一方向枢转以打开轮舱并且在空气动力学边界层内沿第二方向枢转以关闭轮舱。起落架门还可以包括配置成围绕枢转轴线旋转的旋转轴；并且其中盖板包括经由旋转轴枢转地固定到飞行器底架的凸缘。旋转轴可以相对于盖板垂直地延伸。盖板可以在轮舱的完全打开位置和完全关闭位置之间以至少75°的弧度旋转。飞行器底架可以包括围绕轮舱开口的大致平坦的表面，并且其中盖板的平面平行于表面。凸缘可以与盖板成一体，并且两者都由轻质复合材料形成。盖板可具有周边唇缘。盖板可以包括圆形盘。盖板可以相对于飞行器底架凸出。盖板可以是非圆形盘。周边唇缘可以围绕轮舱提供空气动力学密封。盖板可以在单个旋转方向上旋转以打开和关闭轮舱。

本发明的另一个实施例包括一种用于具有轮舱的飞行器底架的盖门改装套件，盖门被配置成通过在大致平行于飞行器底架的平面内枢转旋转以打开和关闭轮舱；盖门改装套件可包括大致平面的轮舱盖门；旋转轴，旋转轴被配置成以与轮舱盖门的边缘部分呈大致直角角度固定到轮舱盖门；致动器马达，该致动器马达被配置成使旋转轴相对于底架枢转，以使轮舱盖门大致在由轮舱盖门限定的平面内移动，使得盖门被配置为在移向轮舱开口和远离轮舱开口移动时保持在平面内；其中，旋转轴被配置成使盖门在轮舱的打开位置和关闭位置之间旋转。盖门可包括枢转凸缘。凸缘可包括边缘部分。盖门可包括凸出的表面。

另一个实施例包括一种打开和关闭飞行器底架中的起落架轮舱的方法，该方法包括以下步骤：配置盖门以附接到与飞行器的轮舱相邻的飞行器底架；通过将旋转轴的第一端固定到固定在底架的致动器马达，并且通过将旋转轴的第二端固定到盖门的凸缘边缘，将旋转轴贴附在底架和盖门之间；配置盖门以在由盖门限定的平面内枢转，使得盖门被限制于平行于底架的平面内的移动；以及通过移动旋转轴来旋转盖门以在平面内围绕一弧度枢转盖门以打开和关闭轮舱。该方法还可以包括形成盖门以具有相对于底架的凸出的外部。

在此公开的特征、功能和优点能够在各种实施例中独立地实现，或者可以在其他实施例中组合，参考以下描述和附图可以更好地理解其细节。

附图说明

图1是飞行中的飞行器的透视示意图，这种类型的飞行器可以包括根据本公开构造的一对主起落架轮舱盖门(隐藏在该视图中)。

图2是沿着图1的线2-2观察的图1的飞行器的一部分底架的示意图，其描绘了处于关闭位置的参考的一对主起落架轮舱盖门。

图3是底架的类似部分的示意图，但是描绘了处于打开位置的轮舱盖门。

图4是本公开的盖门的一个实施例的侧视图。

图5是可以与图4的盖门的实施例一起使用的致动器马达和旋转轴机构的示意图。

图6是图4和图5的安装在飞行器底架上的部件的示意图，图6描绘了底架的空气动力学边界层内的可操作的盖门。

应该理解的是，参考附图不一定按比例绘制，并且公开的实施例仅被示意性地示出。所公开的实施例的各方面可以彼此组合或相互替换，并且在本文既未示出也未描述的各种系统和环境中，所公开的实施例的各方面也可以彼此组合或相互替换。这样，应该理解的是，以下详细描述仅仅是示例性的，并且不旨在限制任何应用或用途。

具体实施方式

以下详细描述解决了用于执行本公开的装置和方法。本公开的实际范围如所附权利要求中所定义的那样。

首先参考图1，飞行器10被示出在飞行中。飞行器10包括主体或机身12以及包括左翼14和右翼16的一对翼，每个翼在机身12的侧面或外部延伸。左侧发动机18和右侧发动机20分别由左翼14、右翼16中的每个支撑。如本领域技术人员将会理解的，飞行器10包括机头22和尾翼24，尾翼24包括垂直稳定面26和左右水平稳定面28。

参考图2，图1的飞行器10的底架30的一部分包括一对起落架门32、34。起落架门32、34(在此不同地称为“盖板”或“盖门”)被配置成覆盖缩回的主起落架轮44、46(图3)，主起落架轮44、46通常缩回(或收起)在主起落架轮舱48和50内(在图3中最好地看到)以最小化飞行中的阻力(图1和图2)。在主起落架支柱40、42上支撑的轴上示出了每对起落架轮44、46，所述主起落架支柱40、42进而支撑在相应的耳轴36、38上。耳轴36、38不仅支撑飞行器10的重量，甚至包括增加的飞行器着陆载荷，而且还能够可靠地展开和缩回所述的起落架结构。

参考图3，示出了起落架门32、34已经在平行于底架30的平面内旋转以打开或露出轮舱48、50，例如，如已经为用于飞行器10着陆的主起落架结构的部署准备完毕。在图3的视图中，示出处于展开状态以用于着陆的轮44、46。为了旋转过程的目的，如将进一步描述的那样，盖板32、34在枢转轴线70处固定到底架30，以在参考平面内移动。在各种实施例中，盖板可沿后向方向而不是所描述的前向方向旋转远离轮舱。另外，旋转的量可以变化；例如，在所描述的配置中，盖板可以在轮舱的完全打开位置和完全关闭位置之间以至少75°的弧度A旋转。在其他配置中，根据围绕轮舱的底架表面的尺寸和几何形状以及其他飞行器设计因素，弧度A可以从60°变化到90°或甚至从30°变化到180°。当然，在任何情况下都不希望盖板远离轮舱枢转，以至于从底架物理地向外延伸。在这种情况下，盖板将不再位于底架的空气动力学边界层内。

参考图4，更详细地示出了盖板中的一个——盖板32。为了简洁起见，在此仅描述一个盖板，因为盖板34与盖板32反向完全相同。盖板32基本上是翼型，其以飞盘玩具式圆盘的形式被构造，其包括空气动力学凸出外表面52和周边唇缘56。如本文所示和所述，在盖板32的圆形形式中，唇缘56限定盖板32的平面54，其中盖板围绕枢转轴线70在轮舱48的打开位置和闭合位置之间旋转。尽管本文没有呈现，但是在盖板32的替代构造中可以使用包括非圆形的其他形状。

另外的圆形盖板32的边缘边界由凸缘62限定，其包括用于接收旋转轴60(图5)的孔58。在图4的实施例中，凸缘与盖板整体形成，并且二者可以由诸如碳纤维或其他轻质复合材料的轻质复合材料形成。

参考图5，旋转轴60被配置成从固定地容纳在底架30内的致动器马达66延伸。旋转轴60具有头部64，该头部64适于刚性地固定到盖板32的凸缘62，以支撑后者围绕枢转轴线70的旋转。

参考图6，包含轮舱48的底架30的一部分包括在空间上物理地在轮舱48上方示出的盖板32，如在飞行期间在主起落架轮44通常被收起在盖板32下方的轮舱48内时。致动器马达66也被示出位于适当位置以选择性地旋转旋转轴60。如本领域技术人员将理解的那样，旋转轴60的头部64能够被配置成有效地固定盖板凸缘62，以向盖板32施加相对于轮舱48的旋转运动。致动器马达66然后可以使得旋转轴60围绕枢转轴线70枢转以打开和关闭盖板32。

在所描述的实施例中，盖板32的所有移动完全包含在底架30的相关边界层“B”内；边界层B的实际厚度是边界层B的末端B'与底架30之间的距离。在一些飞行配置中，例如，底架边界层厚度B能够是大约三(3)英寸。通常，底架包括围绕轮舱开口的大致平坦的表面，并且盖板的平面54将基本平行于由底架30限定的平坦表面。限制盖板32在飞行器底架的边界层内的所有移动能够确保最小的阻力，因为在起落架展开和缩回操作期间，如传统的起落架门一样，盖板32永远不会延伸到边界层B的外部。

尽管所描述的实施例限制了盖门32到单个平面54的所有移动，但是本公开可以加宽以允许盖门相对于底架的有限的轴向或正交移动。例如，可以期望在一些配置中盖板32完全压靠轮舱48闭合。这样，外围唇缘56可以被配置成物理接合直接围绕轮舱48的底架的一部分，在这种情况下，唇缘可以在轮舱周围提供空气动力学密封。因此，例如，为了关闭轮舱48，致动器66可以被配置和编程为首先旋转，并且然后将盖板32轴向平移进入关闭位置。相反，为了露出和/或打开轮舱，致动器66将首先轴向平移盖门32而避开与底架的物理接触，然后将盖门远离轮舱开口旋转到打开位置。当然，盖门32的所有移动都将保持在边界层B内(图6)。

尽管盖板32已经被描述为在第一旋转方向上旋转用于打开，并且在第二旋转方向上旋转用于关闭，但是该结构也可以被修改以允许致动器马达66在单个旋转方向上旋转以打开和关闭轮舱48。在所有情况下，盖板32将物理地完全保持在边界层B内。其他修改也可落入本公开的精神和范围内。

本公开还可以提供用于具有轮舱的飞行器底架的盖门改装套件。在这种情况下，每个盖门将被定制以覆盖具有特定尺寸的现有轮舱。该套件将提供在所述套件所设计用于的特定底架的空气动力学边界层内的盖门的所描述的枢转旋转。每个盖门改装套件将包括所述的轮舱盖门；旋转轴，其被配置成以与盖门的边缘部分成直角的角度固定到每个盖门；以及致动器马达，其被配置成使旋转轴相对于底架枢转，以使轮舱盖门大致在由所述盖门限定的平面内移动，使得盖门在移动到和离开轮舱开口的同时保持在平面内。如所描述的，每个旋转轴将被配置成在轮舱的打开位置和关闭位置之间的底架的空气动力学边界层内旋转每个盖门。

最后，打开和关闭起落架轮舱的方法可以包括配置盖门以附接到与飞行器的轮舱相邻的飞行器的底架。这可以通过以下方式实现：通过将旋转轴的第一端固定到固定在底架的致动器马达，并且通过将旋转轴的第二端固定到盖门的凸缘边缘，而将旋转轴贴附在底架和盖门之间。盖门然后将被配置成在由盖门限定的平面内枢转，使盖门被限制于在平面内运动，并且理想地在底架的空气动力学边界层内，以便打开和关闭轮舱。该方法然后将包括通过移动旋转轴来旋转盖门以使盖门在平面内围绕一弧度旋枢转以打开和关闭轮舱。该方法还可以包括形成盖门以具有相对于底架的凸出的外部。

所公开的盖板32、34的实施例可以具有在本文中既未描述也未建议的其他变化和替代构造。例如，为了控制重量，盖板可以由极轻质量的复合材料形成，而不是用于传统庞大的起落架门的结构中的标准复合材料和增强铝。此外，可以包括附加属性，诸如，例如用于在(例如，致动器马达66在着陆之前失效或变得不可操作等等)的这种情况下，打开盖板32、34的紧急机构。此外，尽管已经描述和描绘了各种具体结构、形状和部件，但是可以使用许多其他配置和/或其他部件，并且可能在其他环境中使用，如本领域技术人员可以理解的。

Claims (12)

1.一种起落架门，所述起落架门可旋转地固定到与起落架轮舱(48、50)相邻的飞行器底架(30)；该起落架门包括：

盖板(32、34)，所述盖板(32、34)限定大致平行于所述飞行器底架(30)定向的平面，所述盖板(32、34)被配置成关闭和打开所述起落架轮舱(48、50)；

其中，所述盖板(32、34)的移动基本上被限制为所述盖板(32、34)在所述平面内的旋转。

2.根据权利要求1所述的起落架门，其中所述盖板(32、34)的旋转围绕所述飞行器底架(30)上的单个枢转轴线，所述枢转轴线以与所述盖板(32、34)的所述平面大致垂直的角度延伸。

3.根据权利要求1所述的起落架门，其中，在飞行期间，所述飞行器底架(30)具有相关联的空气动力学边界层；

其中所述盖板(32，34)的所述平面位于所述空气动力学边界层内；和

其中，所述盖板(32、34)具有空气动力学形状并且配置成在所述空气动力学边界层内沿第一方向枢转以打开所述起落架轮舱(48、50)，并且在所述空气动力学边界层内沿第二方向枢转以关闭所述起落架轮舱(48、50)。

4.根据权利要求2所述的起落架门，进一步包括配置成围绕所述枢转轴线旋转的旋转轴；和

其中所述盖板(32、34)包括经由所述旋转轴枢转地固定到所述飞行器底架(30)的凸缘。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的起落架门，其中所述盖板(32、34)在所述起落架轮舱(48、50)的完全打开位置和完全关闭位置之间以至少75°的弧度旋转。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的起落架门，其中所述飞行器底架(30)包括围绕所述起落架轮舱(48、50)开口的大致平坦的表面，并且其中所述盖板(32、34)的所述平面平行于所述表面。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的起落架门，其中所述盖板(32、34)具有周边唇缘(56)。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的起落架门，其中所述盖板(32、34)包括圆形盘。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的起落架门，其中所述盖板(32、34)是非圆形盘。

10.根据权利要求1所述的起落架门，其中所述盖板(32、34)沿单一旋转方向旋转以打开和关闭所述起落架轮舱(48、50)。

11.一种打开和关闭飞行器底架(30)中的起落架轮舱(48、50)的方法，包括以下步骤：

配置盖板(32、34)以附接到与所述飞行器的所述起落架轮舱(48、50)相邻的所述飞行器底架(30)；

通过将旋转轴的第一端固定到致动器马达，并且通过将所述旋转轴的第二端固定在所述盖板的凸缘边缘，将所述旋转轴贴附在所述飞行器底架(30)和所述盖板之间，所述致动器马达固定到所述飞行器底架(30)；

配置所述盖板(32、34)以在由所述盖板限定的平面内枢转，使得所述盖板被限制于平行于所述飞行器底架(30)的平面内的移动；和

通过移动所述旋转轴来旋转所述盖板(32、34)以使所述盖板在所述平面内围绕一弧度枢转以打开和关闭所述起落架轮舱(48、50)。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括形成所述盖板(32、34)以具有相对于所述飞行器底架(30)的凸出的外部。

Images