CN203958612U - 具有风动翼的飞机专用轮毂 - Google Patents

Abstract

一种具有风动翼的飞机专用轮毂，它包括轮毂本体（1），其特征是在所述的轮毂本体（1）上的两端面上各连接有至少一组风动翼（2），每组风动翼（2）至少有三个翼片（3）组成。实用新型结构简单，易于实现，所增加重量和成本很低，但安全性明显提高，同时可降低轮胎的更换和对机场跑道的污染程度，大幅度降低更换维护费用和机场的运行成本。

Description

具有风动翼的飞机专用轮毂

技术领域

   本实用新型涉及一种飞机部件，尤其是一种飞机着落用起落架轮胎轮毂的结构，具体地说是一种具有风动翼的飞机专用轮毂。

背景技术

目前，除轻型小飞机以外，绝大多数军用飞机和民航客机在着陆的瞬间，几乎无一例外地会发出刺耳的噪音和浓烈的青烟，机上乘员都可以感觉到一种明显的撞击，这是一种不利于飞行安全的消极因素。

究其原因，是因为飞机在高空飞行时，起落架轮毂的润滑液在极低的气温下已经接近凝固、轮胎已经停转、静摩擦阻力很大。在飞机着陆的瞬间，它需要在零点几秒的时间之内，将静摩擦阻力很大的轮胎的初速度由零瞬间加速到一百几十公里。此刻轮胎对跑道不可能是摩擦阻力较小的滚动摩擦，而是瞬间摩擦阻力极大的、类似于“轮胎被强力抱死”的滑动摩擦。这样就必然会给起落架一个强烈的反作用力、会迫使轮胎触地点瞬间受到剧烈摩擦并产生表面高温、在跑道上“燙”出一条橡胶拖痕，然后轮胎才开始旋转，逐渐进入比较正常的滚动摩擦状态。

这种着陆方式的直接明显缺点，是飞机轮胎的磨损及升温极不均匀、首先接触跑道的一个点磨损特别严重、温度极高，极大地降低了轮胎的耐用性；跑道上明显的拖痕就是轮胎触地瞬间直接“转移”出去的橡胶。这种着陆方式最大的潜在缺点，是可能危及飞行安全：飞机轮胎在起降过程中多次出现意外爆裂的情况，有直接证据指向“跑道异物”的极少，最大的疑凶是轮胎因局部强烈磨损已经失圆、“动平衡”被严重破坏、已经不耐高速所致；飞机起落架也曾不止一次出现意外收放失灵，有直接证据指向人为因素或其它因素的极少，最大的、甚至可能是唯一的疑凶，仍然是着陆瞬间的一次次强烈冲击。

简而言之，这种“由剧烈的滑动摩擦开始”的着陆方式，不是保障飞行安全的必需，而是存在直接和间接的消极作用，它不利于飞行的经济性和安全性，有必要予以克服。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的飞机着落时轮毂处于静止状态而造成巨大的滑动摩擦，致使轮胎磨损剧烈的问题，设计一种能在起落架放下至着落之间利用风力使轮毂产生转动从而将轮胎与地面的滑动摩擦改为滚动摩擦的具有风动翼的飞机专用轮毂。

本实用新型的技术方案是：

一种具有风动翼的飞机专用轮毂，它包括轮毂本体1，其特征是在所述的轮毂本体1上的两端面上各连接有至少一组风动翼2，每组风动翼2至少有三个翼片3组成。

所述的每组中的各翼片3位于绕轮毂中心的同一圆周上或两个以上的不同圆周上。

所述的轮毂本体1上的两端面上的风动翼2对称或不对称布置，但须满足动平衡要求。

所述的翼片3呈U形结构，U形翼片位于轮毂本体最低点时，其开口方向与轮毂前进方向相对以便使U形翼片受到的风力最大，U形翼片位于轮毂本体最高时，其圆弧形底部与轮毂前进方向相对以便使U形翼片受到最大的风力最小，U形翼片在风力的作用下产生的不平衡受力迫使轮毂在没有其它外加动力的情况下产生转动，从而将飞机着落时轮胎的滑动静摩擦转换为滚动动摩擦。

本实用新型的有益效果：

一、飞机轮胎的磨损明显降低了，尤其是不均匀磨损被大大降低了，可以明显降低更换轮胎的频率和费用。

二、飞机起落架遭受瞬间强冲击的问题也解决了。

三、实际也是最重要的：飞机起降过程中，轮胎意外爆裂或起落架发生收放故障的风险也将明显降低。

四、本实用新型通过降低飞机着陆瞬间轮胎对跑道剧烈的滑动摩擦和对起落架过于强烈的冲击，以提高飞行的经济性和安全性。

五、实用新型结构简单，易于实现，所增加重量和成本很低，但安全性明显提高，同时可降低轮胎的更换和对机场跑道的污染程度，大幅度降低更换维护费用和机场的运行成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。图中箭头J表示飞机降落前进方向，F表示风力作用方向，4是轮毂上的减重孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示。

一种具有风动翼的飞机专用轮毂，它包括轮毂本体1，在所述的轮毂本体1上的两端面上各连接有至少一组风动翼2，每组风动翼2至少有三个翼片3组成。所述的每组中的各翼片3位于绕轮毂中心的同一圆周上或两个以上的不同圆周上。所述的轮毂本体1上的两端面上的风动翼2对称或不对称布置，但应满足动平衡要求。所述的翼片3既可为三角形结构，也可为U形结构，其中以U形结构为最佳，如图1所示，U形翼片位于轮毂本体最低点时，其开口方向与飞机前进方向一致以便使U形翼片受到的风力最大，U形翼片位于轮毂本体最高点时，其圆弧形底部与飞机前进方向一致以便使U形翼片受到的风力最小，U形翼片产生的不平衡受力迫使轮毂在没有其它外加动力的情况下产生转动，从而将飞机着落时轮胎的滑动静摩擦转换为滚动动摩擦。

本实用新型的关键是让飞机起落架的轮胎在着陆之前预先转动起来、让相应的润滑系统预先正常地工作起来、让飞机在着陆时，轮胎转速与预计需要速度相一致。从而使得飞机着陆的全过程中，只有正常的滚动摩擦而没有强烈的滑动摩擦、没有轮胎一个点对跑道的瞬间强烈磨损、没有轮胎对起落架瞬间强烈的反作用力，以此提高飞行的经济性和安全性。

本实用新型通过为飞机起落架的轮毂加装一组风动翼。在飞机准备着陆之前数分钟甚至十多分钟，飞机总要预先放下起落架。当起落架放出面对时速通常在一百几十公里左右的迎面来风时，利用风力扯动轮毂使之开始旋转并逐渐加速。这样，当飞机实施着陆时，起落架轮毂的润滑系统已经工作正常了、轮胎转速与预期的降落滑行速度已经高度接近。轮胎在接触跑道的瞬间，将只有正常的滚动摩擦而不会产生强烈的滑动摩擦，轮胎对跑道的摩擦力就自然极小、就不可能产生局部高温、也不会在跑道上“燙”出新的橡胶拖痕、就不可能对起落架产生过于强烈的反作用力。飞行的经济性和安全性就能够因此得到明显提高。

图1所示的风动翼是若干个U型翼片，它对称均匀地焊接在起落架的轮毂上；上部U型底向前、其风动阻力较小；下部U型开口向前，其风动阻力较大。这样，不论迎面风力大小，轮毂上下所受风动阻力都是下大上小，因此轮毂将被迫开始向前滚动，初速度极低然后逐渐加速，逐渐使润滑系统完全工作正常。

当然，具体实施时还可以根据不同机型的标准降落速度，预先较精确地设计并通过风洞实验确定U型翼片的风动阻力使之尽可能匹配，但这并不太重要。因为“已经润滑开了、轮胎转动速度已经比较接近实际着陆速度”才是最重要的。这已经可以极大地降低轮胎的局部过度磨损和对起落架的强烈冲击，根本目的达到了。

本实用新型的实施相对简单，它不需要过于复杂的设备和技术，只要确保U型翼片焊接牢固、动平衡精确就可以了，如果有可能也可直接在轮毂制造时就整体成型相应的翼片结构。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种具有风动翼的飞机专用轮毂，它包括轮毂本体（1），其特征是在所述的轮毂本体（1）上的两端面上各连接有至少一组风动翼（2），每组风动翼（2）至少有三个翼片（3）组成；所述的翼片（3）呈U形结构，U形翼片位于轮毂本体最低点时，其开口方向与轮毂前进方向一致以便使U形翼片受到的风力最大，U形翼片位于轮毂本体最高时，其圆弧形底部与轮毂前进方向一致以便使U形翼片受到的风力最小，U形翼片产生的推力迫使轮毂在没有其它外加动力的情况下在风力的作用下产生转动，从而将飞机着落时轮胎的滑动的静摩擦转换为滚动的动摩擦。

2.根据权利要求1所述的具有风动翼的飞机专用轮毂，其特征是所述的每组中的各翼片（3）位于绕轮毂中心的同一圆周上或两个以上的不同圆周上。

3.根据权利要求1所述的具有风动翼的飞机专用轮毂，其特征是所述的轮毂本体（1）上的两端面上的风动翼（2）对称或不对称布置。