CN110901899A - 飞行器起落架部件 - Google Patents

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Abstract

一种飞行器起落架部件，包括：沿第一纵向轴线分开的第一基部构件和第二基部构件，多个第一平行环，每个第一环沿第一纵向轴线放置并且在以与第一纵向轴线成第一非零角度取向的平面中对齐，以及多个第二平行环，每个第二环沿第一纵向轴线放置并且在以与第一纵向轴线成第二非零角度取向的平面中对齐，第二非零角度与第一非零角度不同，其中，第一环中的每个与第二环中的至少一个相交并且固定到第二环中的至少一个，并且其中，第二环中的每个与第一环中的至少一个相交并且固定到第一环中的至少一个，使得第一环和第二环形成在第一基部构件和第二基部构件之间延伸的刚性结构。

Description

飞行器起落架部件
技术领域
本发明涉及一种飞行器起落架部件以及包括该飞行器起落架部件的飞行器起落架，本发明还涉及一种制造飞行器起落架部件的方法。
背景技术
飞行器组件的重量会对其形成一部分的飞行器的燃料消耗产生不利影响。
本发明人已经设想了一种新型飞行器起落架部件，与已知的相应飞行器起落架部件相比，该部件可以减轻重量，并且可以结合到飞行器起落架组件中。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种飞行器起落架部件，包括：沿第一纵向轴线分开的第一基部构件和第二基部构件，多个第一平行环，每个第一环沿第一纵向轴线放置并且在以与第一纵向轴线成第一非零角度取向的平面中对齐，以及多个第二平行环，每个第二环沿第一纵向轴线放置并且在以与第一纵向轴线成第二非零角度取向的平面中对齐，第二非零角度与第一非零角度不同，其中，第一环中的每个与第二环中的至少一个相交并且固定到第二环中的至少一个，并且其中，第二环中的每个与第一环中的至少一个相交并且固定到第一环中的至少一个，使得第一环和第二环形成在第一基部构件和第二基部构件之间延伸的刚性结构。
利用这种布置，提供了一种具有测地学(geodetic)形状并具有较低重量的飞行器起落架部件。
飞行器起落架部件还可包括与第一纵向轴线对齐的至少一个细长构件，细长构件与第一环中的一个或多个和第二环中的一个或多个相交并且固定到第一环中的一个或多个和第二环中的一个或多个。利用这种布置，该部件可以具有更好的弯曲刚度。
第一环和第二环可以形成飞行器起落架部件的圆筒形部分。
飞行器起落架部件还可包括：沿第二纵向轴线与第二基部构件分开的第三基部构件，多个第三平行环，每个第三环沿第二纵向轴线分布并且在以与第二纵向轴线成第三非零角度取向的平面中对齐，以及多个第四平行环，每个第四环沿第二纵向轴线分布并且在以与第二纵向轴线成第四非零角度取向的平面中对齐，第四非零角度与第三非零角度不同，其中，每个第三环与第四环中的至少一个相交并且固定到第四环中的至少一个，并且其中，每个第四环与第三环中的至少一个相交并且固定到第三环中的至少一个，使得第三环和第四环形成在第二基部构件和第三基部构件之间延伸的刚性结构。
利用这种布置，飞行器起落架部件可适用于更大范围的应用。
飞行器起落架部件还可包括与第二纵向轴线对齐的至少一个第二细长构件，第二细长构件与第三环中的一个或多个和第四环中的一个或多个相交并且固定到第三环中的一个或多个和第四环中的一个或多个。利用这种布置，该部件可以具有更好的弯曲刚度。
第三环和第四环可以形成飞行器起落架部件的圆筒形部分。
第一纵向轴线和第二纵向轴线可以沿相同的直线放置。利用这种布置，该部件可以提供更简单的连结。
飞行器起落架部件还可包括用于联接到机身或第二飞行器起落架部件的承载部。利用这种布置，飞行器起落架可以用作转向架梁或支柱。
基部构件中的至少一个可以限定承载部。
第一、第二和第三基部构件可各自限定至少一个承载部。这可能使飞行器起落架部件特别适合用作转向架梁。
该部件可包括转向架梁。
该部件还可包括覆盖物，该覆盖物围绕第一和第二多个环。替代地，覆盖物可仅覆盖单个多个环。覆盖物可以减少由部件产生的气动噪声。
覆盖物可包括部件的结构部分。这可以使整个部件更轻量。
本发明的第二方面提供了一种起落架，包括：布置成连接到飞行器的第一部分，布置成接触地面的第二部分，以及根据第一方面的飞行器起落架部件。
本发明的第三方面提供根据权利要求15的方法。
在本发明的第四方面中，该部件可包括飞行器组件部件，该飞行器组件部件布置成形成与起落架组件不同的飞行器组件的一部分。第一方面的可选特征可以以类似的方式应用于第四方面的飞行器组件部件。
附图说明
现将参照附图描述本发明的实施例，附图中：
图1是飞行器的示意图；
图2a至2e是飞行器起落架组件的示意图；
图3是根据本发明一实施例的起落架部件的示意图；以及
图4是图3的起落架部件的一部分的放大视图。
具体实施方式
图1是飞行器10的示意图。飞行器10包括诸如前起落架12、主起落架14以及发动机16之类的组件。其它飞行器组件对于技术人员来说是显然的。飞行器组件可以是一组互连的部件，这些部件布置成作为单元配装到一个或多个其它飞行器组件。本文使用的术语“飞行器”包括飞机、直升机、无人机以及类似物。
现在参照图2a至2e，飞行器组件、即飞行器起落架组件总体上以14示出。起落架组件14包括可折叠撑杆18、锁定连杆20和安装到撑杆18并且布置成促使锁定连杆20呈现锁定状况的下锁定弹簧组件22。起落架组件还包括主减震器支柱24，其包括主配件26和滑动管28，以及成对轮子和制动组件30，成对轮子和制动组件30经由细长转向架梁29枢转地联接到滑动管28的下端。
飞行器起落架组件在用于起飞和着陆的展开状况以及用于飞行的收起状况之间可移动。设有致动器(未示出)，用于在展开状况和收起状况之间移动起落架。该致动器在本领域中称为缩回致动器，并且能设置多于一个。缩回致动器可以具有联接到机身的一端和联接到主支柱的另一端，使得致动器的延伸和缩回导致主支柱在展开和收起状况之间移动。
撑杆18用作当起落架在展开状况时支承主配件26的取向。撑杆18通常包括双杆连杆，该双杆连杆能展开以呈现大致笔直或对齐的过中心(over centre)状况，其中撑杆18被锁定以阻止主配件的移动，如图2c和e中所示。当撑杆打开(broken)时，它不再阻止主配件26的枢转移动，并且主配件26可以通过缩回致动器朝向收起状况移动，如图2a中所示。在飞行期间，撑杆18布置在折叠状况，而在起飞和降落期间，撑杆18布置成大致笔直或对齐的状况。一些主起落架组件包括联接到共同的减震支柱的成对撑杆。
撑杆18具有细长的上撑杆臂18a，上撑杆臂18a具有下端，该下端限定一对凸耳，该对凸耳经由枢轴销32枢转地联接到限定在细长的下撑杆臂18b的上端处的一对凸耳。撑杆臂18a和18b能因此绕枢轴销32相对于彼此枢转地移动。上撑杆臂18a的上端限定一对凸耳，该对凸耳枢转地联接到连接器34的凸耳，连接器34又枢转地联接到机身11。下撑杆臂18b的下端限定一对凸耳，该对凸耳枢转地联接到连接器36的凸耳，连接器36又枢转地联接到主配件26。
锁定连杆20具有细长的上连杆臂20a，该上连杆臂20a具有下端，该下端经由枢轴销38枢转地联接到细长的下连杆臂20b的上端。连杆臂20a、20b能因此绕枢轴销38相对于彼此枢转地移动。上连杆臂20a的上端限定一对凸耳，该对凸耳枢转地联接到连接器40的凸耳，连接器40又枢转地联接到主支柱26。下连杆臂20b的下端限定凸耳，该凸耳经由枢轴销32枢转地联接到撑杆臂18a、18b的凸耳。上撑杆臂18a的凸耳设置在下撑杆臂18b的凸耳和下连杆臂20b的凸耳之间。
当锁定连杆20在锁定状况时，如图2d和2e中所示，上连杆臂20a和下连杆臂20b大致纵向对齐或同轴，并且可以是“过中心”，使得锁定连杆20布置成抵抗试图折叠撑杆18的力，该力使起落架组件从展开状况朝向收起状况移动。必须打开锁定连杆20以使撑杆18能够折叠，从而允许主配件26通过缩回致动器朝向收起状况移动。
通常设有一个或多个下锁定弹簧22以协助将起落架组件移动到展开状况并通过制成锁定连杆将其锁定在该状态。下锁定弹簧22还阻止锁定连杆被意外地解锁。下锁定弹簧22通常是钛合金螺旋弹簧，该螺旋弹簧能联接在起落架组件的锁定连杆和诸如撑杆组件的臂的另一部分之间，如图2b和2e中所示。
弹簧组件22布置成借助弹簧张力朝向锁定状况偏置锁定连杆20。弹簧22a的远端经由下接合结构22b联接到下撑杆臂18b，下接合结构22b又联接到由下连接器22c限定的锚定点。
弹簧组件26的螺旋弹簧在起落架组件处于展开状况时最短，如图2e中所示，并且在起落架组件接近收起状况时最长，如图2b中所示。随着起落架组件朝向收起状况缩回，每个弹簧组件的弹簧延伸，导致弹簧载荷和扭转应力增加。
参照图2e，锁定撑杆致动器42联接在上撑杆臂18a和下连杆臂20b之间，并布置成枢转地移动连杆臂20a、20b，以便“锁定”和“解锁”锁定连杆20，如图2c中所示。致动器42能够抵抗下锁定弹簧偏置打开锁定连杆20，允许起落架组件如先前所述地折叠和收起。
从以上可以理解，各种飞行器组件包括结构元件，该结构元件在使用中布置成直接或间接地对由飞行器的另一组件施加到其上的载荷作出反应；例如，飞行器组件减震支柱的外筒(主配件)或内筒(滑动管)、转向架或小车梁、侧支柱或锁定支柱、轮轴和轮子杆。
现参照图3，以30总地示出根据本发明的一实施例的起落架部件。
在该示例中，组件30是转向架梁30。
转向架梁30包括位于中心的主承载部32。主承载部32呈圆筒形式，其横向延伸穿过转向架梁30并在两端处开口以限定用于接纳转向架铰链销的孔，转向架梁30经由该主承载部32能枢转地联接到减震支柱的滑动管。
转向架梁30还包括成对轮轴承载部34。每个轮轴承载部34呈圆筒形式，其横向延伸穿过转向架梁30并在两端处开口以限定用于接纳轮轴的孔，轮子和制动组件可以安装在该轮轴上。
主承载部32通过细长梁部段36连接到轮轴承载部34。
虽然上述实施例涉及转向架梁，但是本公开适于关于诸如上述结构元件之类的其它起落架部件使用。当与其它起落架部件一起使用时，承载部的数量可以不同于3，细长梁部段36的数量可以大于二或小于二，并且任何细长梁部段不需要如图3所示那样对齐，而是可以例如是垂直的。
另外参考图4，每个细长梁部段36由多个相交的环形成，以大致限定大致圆筒形的形状。每个细长梁部段36具有纵向轴线L。
更具体地，多个第一环38与转向架梁30的纵向轴线L成45°取向。多个第二环40与转向架梁30的纵向轴线L成135°取向，以便与第一环38成90°取向。第一环38以第一距离D1彼此轴向分开。第二环40以第二距离D2彼此轴向分开，该第二距离D2在该实施例中等于第一距离D1。
细长梁部段36还具有桁条42，桁条42是与第一环38和第二环40相交的直构件。在图3和4所示的实施例中，有8个桁条42。然而，可以使用不同数量的桁条42。
在替代实施例中，第一环38、第二环40和桁条42可以布置成在特征之间的消极空间(negative space)中在大致圆柱形状的表面上限定近似等边三角形。
细长梁部段36可以覆盖有覆盖物(未示出)。这种覆盖物可以是结构性的电镀表面，其增加了细长梁部段36的结构刚度。覆盖物也可以是非结构性的并且可以改善起落架部件30的空气动力学特性。
应当理解，第一环38、第二环40和桁条42都可以使用增材层制造工艺同时形成。这样的工艺将具有第一环38、第二环40和桁条42可以在没有任何连结线的情况下相交的效果，并且可以形成连续的结构。
应注意的是，上述实施例说明而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多替代实施例，而不会偏离由所附权利要求所限定的本发明范围。在权利要求书中，不应将放置在括号中的任何附图标记理解为限制这些权利要求。词语“包括”并不排除除了作为整体在任何权利要求或说明书中列举的那些构件或步骤以外的构件或步骤的存在。构件的单数引用并不排除对这些构件的复数引用，且反之亦然。本发明的各部件可借助包括若干不同元件的硬件来实施。在列举若干部件的装置权利要求中，这些部件中的几个可以由一项或同一项硬件来实施。在相互不同的从属权利要求中描述了特定措施的事实并不意味着这些措施的组合不能用于产生良好效果。

Claims (15)

1.一种飞行器起落架部件，包括：
沿第一纵向轴线分开的第一基部构件和第二基部构件，
多个第一平行环，每个第一环沿所述第一纵向轴线放置并且在以与所述第一纵向轴线成第一非零角度取向的平面中对齐，以及
多个第二平行环，每个第二环沿所述第一纵向轴线放置并且在以与所述第一纵向轴线成第二非零角度取向的平面中对齐，所述第二非零角度与所述第一非零角度不同，
其中，所述第一环中的每个与所述第二环中的至少一个相交并且固定到所述第二环中的至少一个，并且
其中，所述第二环中的每个与所述第一环中的至少一个相交并且固定到所述第一环中的至少一个，
使得所述第一环和所述第二环形成在所述第一基部构件和所述第二基部构件之间延伸的刚性结构。
2.如权利要求1所述的飞行器起落架部件，其特征在于，还包括与所述第一纵向轴线对齐的至少一个细长构件，所述细长构件与所述第一环中的一个或多个和所述第二环中的一个或多个相交并且固定到所述第一环中的一个或多个和所述第二环中的一个或多个。
3.如权利要求1所述的飞行器起落架部件，其特征在于，所述第一环和所述第二环形成所述飞行器起落架部件的圆筒形部分。
4.如权利要求1所述的飞行器起落架部件，其特征在于，还包括：
沿第二纵向轴线与所述第二基部构件分开的第三基部构件，
多个第三平行环，每个第三环沿所述第二纵向轴线分布并且在以与所述第二纵向轴线成第三非零角度取向的平面中对齐，以及
多个第四平行环，每个第四环沿所述第二纵向轴线分布并且在以与所述第二纵向轴线成第四非零角度取向的平面中对齐，所述第四非零角度与所述第三非零角度不同，
其中，所述第三环中的每个与所述第四环中的至少一个相交并且固定到所述第四环中的至少一个，并且
其中，所述第四环中的每个与所述第三环中的至少一个相交并且固定到所述第三环中的至少一个，
使得所述第三环和所述第四环形成在所述第二基部构件和所述第三基部构件之间延伸的刚性结构。
5.如权利要求1所述的飞行器起落架部件，其特征在于，还包括与所述第二纵向轴线对齐的至少一个第二细长构件，所述第二细长构件与至少一个所述第三环和至少一个所述第四环相交并且固定到至少一个所述第三环和至少一个所述第四环。
6.如权利要求1所述的飞行器起落架部件，其特征在于，所述多个第三环和所述多个第四环形成所述飞行器起落架部件的圆筒形部分。
7.如权利要求1所述的飞行器起落架部件，其特征在于，所述第一纵向轴线和所述第二纵向轴线沿着相同的线放置。
8.如权利要求1所述的飞行器起落架部件，其特征在于，还包括至少一个承载部，用于联接到第二飞行器起落架部件。
9.如权利要求8所述的飞行器起落架部件，其特征在于，所述基部构件中的至少一个限定所述承载部。
10.如权利要求9所述的飞行器起落架部件，其特征在于，所述第一基部构件、所述第二基部构件和所述第三基部构件各自限定至少一个承载部。
11.如权利要求1所述的飞行器起落架部件，其特征在于，所述部件是转向架梁。
12.如权利要求1所述的飞行器起落架部件，其特征在于，还包括覆盖物，所述覆盖物围绕所述第一多个环和所述第二多个环。
13.如权利要求12所述的飞行器起落架部件，其特征在于，所述覆盖物是所述部件的结构部分。
14.一种起落架，包括：
布置成连接到飞行器的第一部分，
布置成接触地面的第二部分，以及
任一前述权利要求所述的飞行器起落架部件。
15.一种制造如权利要求1至13中任一项所述的飞行器起落架部件的方法，包括：
通过增材层制造形成所述第一多个环和所述第二多个环。
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