CN109353503A - 可收放式水上飞机水翼型起落架装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可收放式水上飞机水翼型起落架装置，包括固定在飞机上的左固定板和右固定板，两块固定板之间连接有旋转轴和水翼，左固定板和右固定板上分别安装有结构完全相同的驱动装置、两连杆滑道机构和固定支座，两个固定板之间的固定支座通过旋转轴连接。本发明将水翼与起落架相结合运用在水上飞机上，使得水上飞机能够安全平稳地在水面运动，同时水翼产生的水动升力将飞机抬离水面，减小飞机与水面接触的面积从而减小飞机起飞前水面滑行的水动阻力，降低了水面起飞距离，降低了发动机的需用功率，因此与传统水上飞机相比可选用重量更轻的发动机，提高了整机的性能。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器起落架领域，具体是一种可收放式水上飞机水翼型起落架装置。
背景技术
水上飞机是一种能够实现水面起降的飞机。
目前，传统水上飞机没有安装专门的起落架，通常机身底部设计有断阶型船身或者在机身下方安装浮筒以满足水上起飞或降落的条件，但是采用断阶型船身或者安装浮筒设计的水上飞机起飞过程面临巨大的水动阻力，水上飞机水面起飞时发动机需用功率也随之增大，在空中飞行时，发动机需用功率相比水面滑行时大大降低，这样容易导致发动机功率不匹配，同时增大了发动机的重量降低了飞机的有效载荷。
传统水上飞机可通过加装水翼降低水面起飞时的水动阻力。水翼产生升力的原理与机翼一致，但水的密度约为空气的800倍，因此较小的水翼浸水面积就能产生较大水动升力。加装水翼的水上飞机在水面滑行时，可以像水翼艇一样凭借水翼产生的升力将机身抬离水面而不与水面接触，从而降低了整机的浸水面积减少了阻力，降低了发动机的需用功率，因此与传统水上飞机相比可选用重量更轻的发动机，提高了整机的性能。
传统水上飞机具有以下缺陷：
1. 没有安装专门的水面起落架装置，起飞降落过程不稳定。
2. 水面起飞过程水动阻力较大，起飞距离长且对发动机功率要求大
3. 发动机功率不匹配，造成动力系统重量偏大。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种可收放式水上飞机水翼型起落架装置，将水翼与起落架相结合运用在水上飞机上，使得水上飞机能够安全平稳地在水面运动，与传统水上飞机相比可选用重量更轻的发动机，提高了整机的性能。
本发明包括固定在飞机上的左固定板和右固定板，两块固定板之间连接有旋转轴和水翼，左固定板和右固定板上分别安装有结构完全相同的驱动装置、两连杆滑道机构和固定支座，两个固定板之间的固定支座通过旋转轴连接；
所述的驱动装置包括蜗轮、蜗杆、电机支架、电机和联轴器，其中，蜗轮安装在旋转轴上，电机通过电机支架固定在固定板上，电机通过联轴器连接有蜗杆，电机带动蜗杆旋转，蜗杆通过蜗轮带动旋转轴旋转；
所述的两连杆滑道机构包括滑道、第一连杆、第二连杆和滑块，其中第二连杆一端固定在蜗轮上，另一端与水翼连接，蜗轮旋转带动第二连杆转动；滑道固定在固定板上，滑块安装在滑道上沿滑道滑动，第一连杆一端与滑块铰接，另一端与第二连杆靠近水翼处铰接。由于滑道左右有长度距离限制，所以两连杆滑道机构起到限制水翼收放高度的作用，防止水翼回收高度太高或下放高度太低。
进一步改进，所述的水翼两端设置有控制水翼迎角变化的水翼控制机构。水翼控制机构安装在防护罩中，防护罩起到防止水翼控制机构与水接触的作用。所述的水翼控制机构包括第一齿轮、电机和第二齿轮，其中第一齿轮和第二齿轮相互啮合，第一齿轮与电机连接，第二齿轮与水翼连接，电机依次通过第一齿轮和第二齿轮带动水翼旋转，从而实现水翼迎角的变化。
进一步改进，所述的水翼采用NACA2412翼型，水翼为本装置的主要升力装置，水翼4在水中滑动产生水动升力，飞机达到一定速度后，水翼产生的升力将飞机抬离水面，减小飞机与水面接触的面积从而减小飞机起飞前水面滑行的水动阻力。
本发明有益效果在于：
1、将水翼与起落架相结合运用在水上飞机上，使得水上飞机能够安全平稳地在水面运动，同时水翼产生的水动升力将飞机抬离水面，减小飞机与水面接触的面积从而减小飞机起飞前水面滑行的水动阻力，降低了水面起飞距离，降低了发动机的需用功率，因此与传统水上飞机相比可选用重量更轻的发动机，提高了整机的性能。
2、安装水翼控制机构，可自由调节水翼迎角，使得飞机在水面能够更平稳的运动，同时具有更强的水面波浪适应能力，扩大了水上飞机的起飞条件。
3、在军用方面，安装可收放式水上飞机水翼型起落架装置的水上飞机凭借其快速的水面运动能力和水上起降能力，可执行水上救援，反潜，侦查和和舰艇快速打击能力。安装可收放式水上飞机水翼型起落架装置的水上飞机因所受水动阻力小，能够在水面进行较长时间的飞行，所以可以执行掠海突袭作战。
4、在民用方面，安装可收放式水上飞机水翼型起落架装置的水上飞机兼具水上飞机和水翼艇的功能，适用于海上观光，岛屿间交通运输以及飞行体验。
附图说明
图1是可收放式水上飞机水翼型起落架装置总体图；
图2是可收放式水上飞机水翼型起落架装置左传动机构组示意图；
图3是可收放式水上飞机水翼型起落架装置右传动机构组示意图；
图4是可收放式水上飞机水翼型起落架装置机翼迎角控制机构示意图；
图5是可收放式水上飞机水翼型起落架装置水翼水下状态图；
图6是可收放式水上飞机水翼型起落架装置水翼收回状态图。
图中，左固定板1，旋转轴2，右固定板3，水翼4，滑道5，第一连杆6，第二连杆7，固定支座8，蜗轮9，蜗杆10，电机支架11，电机12，联轴器13，滑块14，防护罩15，第一齿轮16，电机17，第二齿轮18。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明整体结构如图1所示，包括固定在飞机上的左固定板1和右固定板3，两块固定板之间连接有旋转轴2和水翼4，左固定板1和右固定板3上分别安装有结构完全相同的传动机构组，左传动机构组如图2所示，右传动机构组如图3所示。传动机构组包括驱动装置、两连杆滑道机构和固定支座8，两个固定板之间的固定支座通过旋转轴2连接；
所述的驱动装置包括蜗轮9、蜗杆10、电机支架11、电机12和联轴器13，其中，蜗轮9安装在旋转轴2上，电机12通过电机支架11固定在固定板上，电机12通过联轴器13连接有蜗杆10，电机12带动蜗杆10旋转，蜗杆10通过蜗轮9带动旋转轴2旋转；
所述的两连杆滑道机构包括滑道5、第一连杆6、第二连杆7和滑块14，其中第二连杆7一端固定在蜗轮9上，另一端与水翼4连接，蜗轮9旋转带动第二连杆7转动；滑道5固定在固定板上，滑块4安装在滑道5上沿滑道5滑动，第一连杆6一端与滑块4铰接，另一端与第二连杆7靠近水翼2处铰接。由于滑道5左右有长度距离限制，所以两连杆滑道机构起到限制水翼4收放高度的作用，防止水翼4回收高度太高或下放高度太低。
进一步改进，所述的水翼2两端设置有控制水翼2迎角变化的水翼控制机构。水翼控制机构安装在防护罩15中，防护罩15起到防止水翼控制机构与水接触的作用。所述的水翼控制机构如图4所示，包括第一齿轮16、电机17和第二齿轮18，其中第一齿轮16和第二齿轮18相互啮合，第一齿轮16与电机17连接，第二齿轮18与水翼4连接，电机17依次通过第一齿轮16和第二齿轮18带动水翼4旋转，从而实现水翼4迎角的变化。
进一步改进，所述的水翼4 采用NACA2412翼型，水翼4为本装置的主要升力装置，水翼4在水中滑动产生水动升力，飞机达到一定速度后，水翼4产生的升力将飞机抬离水面，减小飞机与水面接触的面积从而减小飞机起飞前水面滑行的水动阻力。
图5为可收放式水上飞机水翼型起落架装置水翼水下状态图，其主要特征为滑块14移动至最右端，水翼4在水面下。
图6为可收放式水上飞机水翼型起落架装置水翼收回状态图，其主要特征为滑块14移动至最左端，水翼4处于最高端回收至机身内。本装置处于图6状态时，水翼4处于水下环境，当飞机起飞已脱离水面，这时需要将水翼4回收至机身内，此时，启动电机12，从左往右看，电机12逆时针转动，从而带动蜗杆10逆时针转动，蜗杆10顺时针转动带动与之啮合的蜗轮9顺时针转动，蜗杆9顺时针转动带动第二连杆7顺时针转动，从而滑块14在滑道5上向左平动，水翼4向上抬起，逐渐进入机身，最后处于如图6所示状态，位于机身内。水翼4的下放操纵为上述过程的逆过程，与水翼4回收过程原理相同。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明具体应用途径很多，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 (5)
1.一种可收放式水上飞机水翼型起落架装置，其特征在于：包括固定在飞机上的左固定板（1）和右固定板（3），两块固定板之间连接有旋转轴（2）和水翼（4），左固定板（1）和右固定板（3）上分别安装有结构完全相同的驱动装置、两连杆滑道机构和固定支座（8），两个固定板之间的固定支座通过旋转轴（2）连接；
所述的驱动装置包括蜗轮（9）、蜗杆（10）、电机支架（11）、电机（12）和联轴器（13），其中，蜗轮（9）安装在旋转轴（2）上，电机（12）通过电机支架（11）固定在固定板上，电机（12）通过联轴器（13）连接有蜗杆（10），电机（12）带动蜗杆（10）旋转，蜗杆（10）通过蜗轮（9）带动旋转轴（2）旋转；
所述的两连杆滑道机构包括滑道（5）、第一连杆（6）、第二连杆（7）和滑块（14），其中第二连杆（7）一端固定在蜗轮（9）上，另一端与水翼（4）连接，蜗轮（9）旋转带动第二连杆（7）转动；滑道（5）固定在固定板上，滑块（4）安装在滑道（5）上沿滑道（5）滑动，第一连杆（6）一端与滑块（4）铰接，另一端与第二连杆（7）靠近水翼2）处铰接。
2.根据权利要求1所述的可收放式水上飞机水翼型起落架装置，其特征在于：所述的水翼（2）两端设置有控制水翼（2）迎角变化的水翼控制机构。
3.根据权利要求2所述的可收放式水上飞机水翼型起落架装置，其特征在于：所述的水翼控制机构包括第一齿轮（16）、电机（17）和第二齿轮（18），其中第一齿轮（16）和第二齿轮（18）相互啮合，第一齿轮（16）与电机（17）连接，第二齿轮（18）与水翼（4）连接，电机（17）依次通过第一齿轮（16）和第二齿轮（18）带动水翼（4）旋转。
4.根据权利要求2或3所述的可收放式水上飞机水翼型起落架装置，其特征在于：所述的水翼控制机构安装在防护罩（15）中。
5.根据权利要求1所述的可收放式水上飞机水翼型起落架装置，其特征在于：所述的水翼（4）采用NACA2412翼型。
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