CN116834948A - 一种抗坠毁支柱式起落架缓冲器 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种抗坠毁支柱式起落架缓冲器，所述缓冲器包括：拉伸吸能元件，包括连接处、上支撑段、拉伸吸能段、下支撑段和止动台，所述连接处与直升机机身固定连接；中间筒，所述中间筒的上端面与所述拉伸吸能件接触；剪断销，所述剪断销的一端设置在所述拉伸吸能件上，所述剪断销的另一端固定在直升机机身上；其中，着陆载荷达到一定值后所述剪断销剪断，所述拉伸吸能元件被所述中间筒带着向上运动，开始拉伸变形吸能，且拉伸载荷稳定；本申请将机轮运动限制在缓冲器轴向运动，可以有效避免机轮航向和侧向运动，有效限制了起落架需要的坠毁运动空间。

Description

一种抗坠毁支柱式起落架缓冲器

技术领域

本申请属于起落架结构设计技术领域，尤其涉及一种抗坠毁支柱式起落架缓冲器。

背景技术

起落架是飞机的重要部件，其主要用于在飞机着陆或起飞过程中吸收飞机的撞击能量和缓冲地面载荷，其核心部件为缓冲器。

一般情况下，为提高飞机着陆生成力，会进行抗坠毁设计。起落架作为重要的吸能系统，一般尽可能吸收更多着陆坠毁载荷。

目前，坠毁起落架多采用摇臂式构型，以获得足够的行程来减低坠毁时着陆过载。摇臂式构型抗坠毁起落架存在缺陷：

1)坠毁运动空间要求大，机身需要给出足够的设计空间；

2)起落架轮廓尺寸大，不利于整体收放设计。

针对上述抗坠毁起落架缓冲器存在的问题，本申请提供的缓冲器克服上述设计存在的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供了一种抗坠毁支柱式起落架缓冲器，所述缓冲器包括：

拉伸吸能元件，包括连接处、上支撑段、拉伸吸能段、下支撑段和止动台，所述连接处与直升机机身固定连接；

中间筒，所述中间筒的端面与所述拉伸吸能件接触；

剪断销，所述剪端销的一端设置在所述拉伸吸能件上，所述剪断销的另一端固定在直升机机身上；

其中，着陆载荷达到一定值后所述剪断销剪断，所述拉伸吸能元件被所述中间筒带着向上运动，开始拉伸变形吸能，且拉伸载荷稳定。

优选地，所述缓冲器还包括：

第一支撑端，固定设置在所述直升机机身；其中，所述第一支撑端用于固定所述剪断销的另一端、连接所述连接处和支撑所述拉伸吸能元件上支撑段；

第二支撑端，固定设置在所述直升机机身；其中，所述第二支撑端支撑所述拉伸吸能元件上支撑段并限制支撑所述拉伸吸能元件止动台持续向上移动。

优选地，所述拉伸吸能元件为管状结构，所述拉伸吸能元件由高延展性金属材料制成。

优选地，所述止动台设置于所述第二支撑端下部，并留有高度方向间隙。

优选地，所述缓冲器还包括：

活塞杆，所述活塞杆的一端设置在所述中间筒内；

扭力臂组件，设置在所述中间筒与所述活塞杆之间。

优选地，所述缓冲器还包括：

节流阀，设置在所述活塞杆靠近所述中间筒的一端；

浮动活塞，设置在所述活塞杆内。

优选地，所述活塞杆内设置有油液和气体，所述中间筒内设置有油液，所述浮动活塞的一侧设置为气体，所述浮动活塞的另一侧设置为油液。

优选地，所述扭力臂组件包括：

第一扭力臂，所述第一扭力臂的一端与所述活塞杆连接；

第二扭力臂，所述第二扭力臂的一端与所述第一扭力臂的另一端连接，所述第二扭力臂的另一端与所述中间筒连接。

本申请的有益技术效果：

1)将机轮运动限制在缓冲器轴向运动，可以有效避免机轮航向和侧向运动，有效限制了起落架需要的坠毁运动空间；

2)拉伸吸能件属于高延展性金属件，不需日常维护，减少了抗坠毁起落架维护量；

3)可用于收放起落架抗坠毁设计；

4)充分利用了起落架内部结构空间，降低起落架空间要求；

5)能较好地避让出机身吸收剩余坠毁的能量的行程；

6)拉伸吸能元件载荷稳定，具有较高的吸能效率和减重效果。

附图说明

图1为本申请实施例提供的抗坠毁支柱式起落架缓冲器全伸长示意图；

图2是本申请实施例提供的抗坠毁支柱式起落架缓冲器压缩示意图；

图3是本申请实施例提供的拉伸吸能元件示意图；

其中，1-第一支撑端；2-拉伸吸能元件；3-第二支撑端；4-中间筒；5-节流阀；6-活塞杆；7-第一扭力臂；8-浮动活塞；9-第二扭力臂；10-剪断销；20-连接处；21-上支撑段；22-拉伸段；23-下支撑段；24-止动台。

具体实施方式

请参阅图1-3，在本申请实施例中，本发明的提供一种抗坠毁支柱式起落架缓冲器，该缓冲器通过常规油气式设计吸收常规着陆能量，通过增加拉伸吸能元件的方式吸收坠毁后端能量。抗坠毁支柱式起落架缓冲器主要由第一支撑端1、拉伸吸能元件2、第二支撑端3、中间筒4、节流阀5、活塞杆6、第一扭力臂7、浮动活塞8、第二扭力臂9、剪断销10等组成，如图1所示。

其中，常规油气缓冲器主要由中间筒4、节流阀5、活塞杆6、第一扭力臂7、浮动活塞8和第二扭力臂9组成。中间筒4和活塞杆6的配合加上密封元件行程一个隔绝大气的密封腔体。

其中，活塞杆6中浮动活塞8将密封腔体分成了油腔和气腔。节流阀5将油腔分成了压油腔和回油腔。第一扭力臂7一端和活塞杆6铰接，另外一端和第二扭力臂9铰接。第二扭力臂9一端和中间筒4铰接，另外一端和第一扭力臂7铰接。

其中，拉伸吸能元件2包括连接处、上支撑段、拉伸吸能段、下支撑段和止动台等部分，其中连接处用于将拉伸吸能元件2固定到第一支撑端上；上支撑段设置有剪断销安装孔，并以公差配合的方式安装于第一支撑端内孔；拉伸吸能段用于拉伸变形吸收能量；下支撑段以公差配合的方式安装于第二支撑端内孔；止动台安装于第二支撑端下部，并留有高度方向间隙。

需要说明的是，工作原理：载机进行常规着陆，轮胎先进行压缩，当回油腔的油液压力超过气腔压力时，中间筒4和活塞杆6出现错动，油液从压油腔经过节流阀5流向回油腔，并产生油液阻尼力耗散部分能量；油液进入回油腔后，推动浮动活塞8挤压气腔体积，气体压缩存储部分着陆能量。在常规着陆时，剪断销10不发生塑性变形，仅作为结构件传递载荷。

当载机出现坠毁时，轮胎先进行压缩，当回油腔的油液压力超过气腔压力时，中间筒4和活塞杆6出现错动，油液从压油腔经过节流阀5流向回油腔，并产生油液阻尼力耗散部分能量；油液进入回油腔后，推动浮动活塞8挤压气腔体积，气体压缩存储部分着陆能量。

进一步，缓冲器先通过油液阻尼力和气动蓄能的方式吸收部分坠毁能量，当缓冲器油气部分的设计行程用到一定程度后，着陆载荷开始持续上升，在着陆载荷达到剪断销的承载极限时，剪断销10剪断，拉伸吸能元件2被中间筒4带着向上运动，同时拉伸吸能元件2得止动台抵住第二支撑端3，拉伸吸能元件2的拉伸吸能段开始拉伸变形吸能。

本发明缓冲器优点主要有：

1)将机轮运动限制在缓冲器轴向运动，可以有效避免机轮航向和侧向运动，有效限制了起落架需要的坠毁运动空间；

2)拉伸吸能件属于高延展性金属件，不需日常维护，减少了抗坠毁起落架维护量；

3)可以在单个收放作动筒作用下实现整体收放。

需要注意的是，本申请的关键点：设计有触发剪断销；设计有高延展性拉伸吸能元件；设计有常规油气吸能结构，降低着陆过载。

同时，本申请提供的技术可应于支柱式抗坠毁起落架设计，比较适合起落架空间相对不足和需收放设计的飞机设计。

Claims (8)

1.一种抗坠毁支柱式起落架缓冲器，其特征在于，所述缓冲器包括：

拉伸吸能元件，包括连接处、上支撑段、拉伸吸能段、下支撑段和止动台，所述连接处与直升机机身固定连接；

中间筒，所述中间筒的上端面与所述拉伸吸能件接触；

剪断销，所述剪断销的一端设置在所述拉伸吸能件上，所述剪断销的另一端固定在直升机机身上；

其中，着陆载荷达到一定值后所述剪断销剪断，所述拉伸吸能元件被所述中间筒带着向上运动，开始拉伸变形吸能，且拉伸载荷稳定。

2.根据权利要求1所述的抗坠毁支柱式起落架缓冲器，其特征在于，所述缓冲器还包括：

第一支撑端，固定设置在所述直升机机身；其中，所述第一支撑端用于固定所述剪断销的另一端、连接所述连接处和支撑所述拉伸吸能元件上支撑段；

第二支撑端，固定设置在所述直升机机身；其中，所述第二支撑端支撑所述拉伸吸能元件上支撑段并限制支撑所述拉伸吸能元件止动台持续向上移动。

3.根据权利要求2所述的抗坠毁支柱式起落架缓冲器，其特征在于，所述拉伸吸能元件为管状结构，所述拉伸吸能元件由高延展性金属材料制成。

4.根据权利要求3所述的抗坠毁支柱式起落架缓冲器，其特征在于，所述止动台设置于所述第二支撑端下部，并留有高度方向间隙。

5.根据权利要求1所述的抗坠毁支柱式起落架缓冲器，其特征在于，所述缓冲器还包括：

活塞杆，所述活塞杆的一端设置在所述中间筒内；

扭力臂组件，设置在所述中间筒与所述活塞杆之间。

6.根据权利要求5所述的抗坠毁支柱式起落架缓冲器，其特征在于，所述缓冲器还包括：

节流阀，设置在所述活塞杆靠近所述中间筒的一端；

浮动活塞，设置在所述活塞杆内。

7.根据权利要求6所述的抗坠毁支柱式起落架缓冲器，其特征在于，所述活塞杆内设置有油液和气体，所述中间筒内设置有油液，所述浮动活塞的一侧设置为气体，所述浮动活塞的另一侧设置为油液。

8.根据权利要求7所述的抗坠毁支柱式起落架缓冲器，其特征在于，所述扭力臂组件包括：

第一扭力臂，所述第一扭力臂的一端与所述活塞杆连接；

第二扭力臂，所述第二扭力臂的一端与所述第一扭力臂的另一端连接，所述第二扭力臂的另一端与所述中间筒连接。