CN109229342A - 一种可折叠收放式缓冲气囊着陆装置及着陆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可折叠收放式缓冲气囊着陆装置及着陆方法，属于一种满足某些特定飞行器的安全着陆系统。它主要包括由三块可折叠的刚性臂，用于作动与锁定刚性臂的作动器，用于收放刚性臂的三级作动筒，锁机构，气囊；还包括给气囊充气的进气管，泄气阀以及气囊外层的耐磨涂层。本发明实现了由安装在飞机机身底部的气囊代替传统轮式主起落架进行安全着陆，解决了某些特殊机型机翼内空间不足无法使用传统起落架进行收放着陆的问题；同时在飞机着陆时通过气囊的压缩变形及排气孔泄气实现泄压消耗能量来达到缓冲的目的。飞机飞行时气囊内气体被抽离，通过收放机构将三块刚性臂收入机身内，解决传统起落架占据空间大的问题。

Description

一种可折叠收放式缓冲气囊着陆装置及着陆方法
技术领域
本发明涉及一种满足某些特定飞行器收放空间及着陆安全的起落架配置领域，特别为一种折叠收放气囊式着陆装置及着陆方法。
技术背景
随着飞机飞行速度的大幅增加，某些特定超声速飞机机翼的参考面积很小，其内部空间无法满足传统形式的起落架进行收放。其次，传统形式的起落架重量很大，对降落场地有较高的要求，同时维护起来成本也较高。
为解决上述问题，采用可折叠式收放气囊作为飞机着陆只要承力部件，飞机飞行时，气囊内的气体排空，贴附在三块折叠刚性臂上，刚性臂由三级收放作动筒及作动器驱动收于机身侧壁中。飞机准备降落时，主起收放锁机构打开，三级收放作动筒拉动刚性臂展开，同时气囊通过进气管充气，气囊内压强增大，张力增大，带动刚性臂下部继续展开，展开过程完成后由锁机构锁住。着陆时通过气囊的压缩变形及排气孔泄气实现泄压消耗能量来达到缓冲的目的。
现有的缓冲气囊主要应用于空投和直升机应急着水，主要问题在于机动性差，无法地面滑跑。我们这个缓冲气囊，即可实现缓冲效果，又可实现陆地着陆，地面滑跑。
发明内容
针对某些特殊的机型，机翼参考面积小，主起落架收放空间不足的情况，采用气囊式着陆装置代替主起落架；本发明旨在采用折叠式收放气囊装置进行着陆，整个气囊结构可折叠收入机身内，节省了大量空间，解决了某些特定飞机机翼空间较小无法进行起落架收放的问题。
本发明的技术方案：以折叠刚性臂、作动器、三级作动筒、锁机构构成的整体收放结构，以进气孔、泄气阀、气囊以及耐磨涂层组成的气囊缓冲系统，其特征在于三块折叠刚性臂完全收起呈折叠状态收于机身侧壁中，折叠板由三块曲面板通过铰接机构连接，可折叠，完全收起时曲面板弧线刚好贴合机身外壁。当飞机准备降落时，主起收放锁机构打开，作动器拉动最外层刚性臂展开，三级作动筒伸长推动刚性臂中部继续展开，同时贴附在中间层和内层刚性臂下面的气囊通过进气管开始充气，使得气囊内压强增大，带动刚性臂下部继续展开，展开过程结束后，由锁机构定为并锁住。锁机构设置在中间层刚性臂边缘，在中间层刚性臂与内层刚性臂连接处设有锁扣，当内层刚性臂展开到一定角度时，两块刚性臂接合处的两个锁扣合并并卡入锁机构中以实现角度定为与锁住的作用。整个刚性臂完全展开后，连接处会有一定的缝隙，为了保证整个缓冲过程的可靠性，减少气体泄漏，在刚性臂连接处用柔性气囊材料覆盖缝隙，保证刚性臂连接处气密性。当飞机准备着陆时，放下起落架，进气管开始给气囊充气，气囊膨胀，刚性臂展开，气囊触地产生压缩变形，气囊内压力增大，当气囊内压力达到泄气压力时，泄压阀打开进行放气泄压，当压力值小于泄气压力时，泄压阀关闭，完成着陆过程。
本发明的有益效果：
(a)用收放气囊式着陆装置代替主起落架，减小了飞机总体质量；
(b)整个气囊结构可折叠收入机身内，节省了大量空间，解决了某些特定飞机机翼空间较小无法进行起落架收放的问题；
(c)用折叠气囊式着陆装置代替起落架进行着陆，降落时可以在不平整的地面实施，不仅提高了安全性，对降落场地要求降低，使用区域也大大拓展。
附图说明
附图1可折叠收放式缓冲气囊着陆装置的结构示意图；
附图2折叠收放缓冲气囊结构示意图；
附图3作动器结构示意图；
附图4三级作动筒结构示意图；
附图5锁机构结构示意图；
附图6气囊收放流程图；
图中标号名称：1、机身，2、前起落架，3、外层刚性臂，4、中间层刚性臂，5、内层刚性臂，6、作动器，7、三级作动筒，8、进气管，9、泄气阀，10、锁机构，11、气囊，12、耐磨涂层。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实例对本发明做更进一步的解释：
实施例1
本发明提供的一种折叠收放气囊式着陆装置，其整体结构示意图如图1所示，所述着陆装置包括可折叠的收放结构，在所述收放结构上连接有可充放气的气囊缓冲系统；
所述收放结构中连接有作动器，所述作动器为着陆装置提供展开时的动力，所述收放结构连接在机身两侧对称设置。
本实施例采用用收放气囊式着陆装置代替主起落架，减小了飞机总体质量。
进一步的，为了使整个气囊结构可折叠收入机身内，节省了大量空间，解决某些特定飞机机翼空间较小无法进行起落架收放的问题，如图2、图3、图4、图5所示，所述收放结构包括若干块折板，所述折板成一字型安装，相邻的折板间通过铰接机构连接；
与所述机身连接的折板也通过铰接结构与机身连接，在与机身连接的折板上连接有作动器。
所述收放结构包括三块折板，自机身向外依次为外层刚性臂、中间层刚性臂、内层刚性臂；
在中间层刚性臂上通过三级作动筒连接于机身上，所述三级作动筒用于在收放结构展开时支撑中间层刚性臂、内层刚性臂及气囊系统；
所述气囊缓冲系统连接于中间层刚性臂、内层刚性臂打开时形成的展开平面的下方。
所述气囊缓冲系统包括进气孔、泄气阀、气囊，在所述气囊的外表面设有耐磨涂层；
所述气囊整体连接在中间层刚性臂、内层刚性臂的展开平面下方，所述展开平面的边缘连接气囊边缘，所述中间层刚性臂、内层刚性臂对气囊起支撑固定作用；
在所述中间层刚性臂上设有进气孔、泄气阀，所述充气孔上连接充气管路，所述气囊通过进气孔充入气体使得气囊内压增大而膨胀，从而带动内层刚性臂展开。
在所述中间层刚性臂、内层刚性臂的连接轴处设有锁机构，通过所述锁机构在内层刚性臂完全展开后锁死内层刚性臂；
所述锁机构包括锁扣、弹簧和可伸缩套筒，所述弹簧的一端和可伸缩套筒的一端固定于中间层刚性臂边缘位置，弹簧的另一端和可伸缩套筒的另一端一起与锁扣相连，所述内层刚性臂边缘在锁扣对应位置处设有锁止机构，在所述锁扣移动到锁止机构位置时锁死。
作为本实施例的一种优选，在刚性臂连接处用柔性气囊材料覆盖缝隙，保证刚性臂连接处的气密性。
实施例2
收放折叠气囊式着陆装置的工作原理如图6收放流程图所示，具体如下：
(a)、飞机1飞行时，三块曲面刚性臂3、4、5通过铰接机构折叠收起贴附于机身1侧壁中，折叠后的刚性臂曲面刚好和机身外蒙皮贴合，如图6-a所示。
(b)、飞机1准备降落时，前起落2架放下，主起收放锁机构打开，作动器6作用拉动最外层刚性臂3展开,如图6-b所示。
(c)、与此同时，三级作动筒7进给推动中间层刚性臂4继续展开，此时状态如图6-c所示。进气管8开始给贴附在刚性臂上的气囊11充气，气囊11内压强增大，张力增大，进而带动内层刚性臂5展开，展开过程完成后，内层刚性臂5和中间层刚性臂4连接处两侧的锁扣机构贴合并进入锁机构10的卡槽中定位并锁住如图6-d。
(d)、飞机开始着陆时，气囊11充气，三层折叠刚性臂4、5、6完全展开，气囊11接触地面变形，内压增大，当气囊11内压力达到泄气压力时，泄压阀9打开进行放气泄压，当压力值小于泄气压力时，泄气阀9关闭，完成着陆，整个着陆接地过程内膜涂层12承受与地面接触的摩擦力。
本发明使用三块可折叠的刚性臂结构及充气囊来代替传统形式的主起落架结构，大大降低了主起落架的空间占有率，减轻了起落装置占整个飞机重量的比重，采用缓冲气囊进行着陆，降低了飞机对降落场地的要求，极大的拓展了飞机的起降环境。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种折叠收放气囊式着陆装置，其特征在于：所述着陆装置包括可折叠的收放结构，在所述收放结构上连接有可充放气的气囊缓冲系统；
所述收放结构中连接有作动器，所述作动器为着陆装置提供展开时的动力，所述收放结构连接在机身两侧对称设置。
2.根据权利要求1所述的一种折叠收放气囊式着陆装置，其特征在于：所述收放结构包括若干块折板，相邻的折板间通过铰接机构连接；
与所述机身连接的折板也通过铰接结构与机身连接，在与机身连接的折板上连接有作动器。
3.根据权利要求2所述的一种折叠收放气囊式着陆装置，其特征在于：所述收放结构包括三块折板，自机身向外依次为外层刚性臂、中间层刚性臂、内层刚性臂；
在中间层刚性臂上通过三级作动筒连接于机身上，所述三级作动筒用于在收放结构展开时支撑中间层刚性臂、内层刚性臂及气囊系统；
所述气囊缓冲系统连接于中间层刚性臂、内层刚性臂打开时形成的展开平面的下方。
4.根据权利要求3所述的一种折叠收放气囊式着陆装置，其特征在于：所述气囊缓冲系统包括进气孔、泄气阀、气囊，在所述气囊的外表面设有耐磨涂层；
所述气囊整体连接在中间层刚性臂、内层刚性臂的展开平面下方，所述展开平面的边缘连接气囊边缘，所述中间层刚性臂、内层刚性臂对气囊起支撑固定作用；
在所述中间层刚性臂上设有进气孔、泄气阀，所述充气孔上连接充气管路，所述气囊通过进气孔充入气体使得气囊内压增大而膨胀，从而带动内层刚性臂展开。
5.根据权利要求3所述的一种折叠收放气囊式着陆装置，其特征在于：在所述中间层刚性臂、内层刚性臂的连接轴处设有锁机构，通过所述锁机构在内层刚性臂完全展开后锁死内层刚性臂；
所述锁机构包括锁扣、弹簧和可伸缩套筒，所述弹簧的一端和可伸缩套筒的一端固定于中间层刚性臂边缘位置，弹簧的另一端和可伸缩套筒的另一端一起与锁扣相连，所述内层刚性臂边缘在锁扣对应位置处设有锁止机构，在所述锁扣移动到锁止机构位置时锁死。
6.根据权利要求3至5任一项所述的一种折叠收放气囊式着陆装置，其特征在于：在刚性臂连接处用柔性气囊材料覆盖缝隙，保证刚性臂连接处的气密性。
7.根据权利要求3所述的一种折叠收放气囊式着陆装置的着陆方法，其特征在于：当飞机准备降落时，飞机的主起收放锁机构打开，作动器拉动最外层刚性臂展开，三级作动筒伸长推动刚性臂中部继续展开；同时贴附在中间层和内层刚性臂下面的气囊通过进气管开始充气，使得气囊内压强增大，带动刚性臂下部继续展开，展开过程结束后，由锁机构定位并锁住；
气囊着陆时承受主要载荷，当飞机着陆，气囊接触地面压缩变形，气囊内压增大，当气囊内压达到泄气压力时，泄压阀打开进行放气泄压，当压力值小于泄气压力时，泄压阀关闭，完成着陆，整个着陆过程中耐磨涂层承受摩擦力。
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