CN209776793U - 一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构及其飞机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构及其飞机，属于飞机起落架与起落架舱体降噪措施技术领域。本实用新型的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，包括气流干扰件、伸缩件、安装座；其中，气流干扰件的一侧与伸缩件铰接；气流干扰件的另一侧与安装座铰接，或者气流干扰件的顶部与安装座铰接；通过伸缩件的伸缩驱动气流干扰件绕安装座摆动，以实现气流干扰件的放/收动作。采用本实用新型的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，本实用新型通过气流干扰件对来流进行干扰，改变气流的状态，从而降低气流对起落架、舱体的撞击作用，改变来流与舱体腔底气流的相互作用，破坏噪声形成机制，进而实现降噪的目的。

Description

一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构及其飞机

技术领域

本实用新型涉及一种飞机的降噪结构，特别是一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构及其飞机，属于飞机起落架与起落架舱体降噪措施技术领域。

背景技术

飞机噪声主要来源于动力系统、机体系统、增升装置、起落架系统等几个部分，因起落架外形结构复杂，高速运动的气流与起落架相互作用，并对起落架舱体产生强烈冲击，导致舱体（起落架舱体简称为舱体）及其内部附属物产生强烈震动，产生结构疲劳，危及飞机飞行安全。同时，因气流产生的剧烈噪声也不同忽视，有数据表明，在发动机停车且襟翼没展开的情况下，起落架噪声占整个噪声的25%，该噪声对飞机机体强度、乘员舒适性、机场周边环境都有比较大的影响。

国际民航组织(ICAO)附件16（环境保护，Environmental Protection VolumesⅠ&Ⅱ）欧洲联合适航标准（EUJAR）第36部、美联邦航空条例（FAR）第36部、中国民用航空规章（CCAR）第36部（航空器型号和适航合格审定噪声标准）等组织纷纷制定了一系列适航条例来对飞机噪声进行限制，起落架及其舱体耦合噪声作为整个飞机噪声构成的一个重要组成部分，其降噪措施是否有效必然成为整个飞机系统降噪是否成功的关键因素。

针对起落架及其舱体部分，国内外大部分研究主要是通过对起落架添加降噪措施（如空气幕），改变气流状态，进而降低涡脱落与飞机部件的相互作用，进而实现降噪的目的，但由于起落架及其舱体耦合后，舱体产生的噪声往往在低频、中频阶段，能量衰减小，能级足以造成对机场周边的人员产生伤害，虽然人体具有自我修复的功能，但修复速度远赶不上伤害速度，长期处于此种噪声中，容易让人感受到听觉疲劳，引起听力损伤，严重的将会导致听力器官产生器质性病变，最终彻底失去听力能力。

综上所述，目前针对整个起落架及其舱体耦合系统，尚无有效措施对噪声进行降噪，但环境标准、乘员舒适性等对噪声要求越来越严格，作为如何控制占比较高的起落架及其舱体噪声问题需要亟待解决。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，本实用新型能够有效降低气流对起落架、舱体的撞击作用，实现降噪的目的。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，包括气流干扰件、伸缩件、安装座；其中，气流干扰件的一侧与伸缩件铰接；气流干扰件的另一侧与安装座铰接，或者气流干扰件的顶部与安装座铰接；通过伸缩件的伸缩驱动气流干扰件绕安装座摆动，以实现气流干扰件的放/收动作。

本实用新型的降噪结构的原理是：通过气流干扰件对来流（撞向起落架与舱体的气流）进行干扰，改变气流的状态，从而降低气流对起落架、舱体（舱体指的是用于容纳起落架的舱体空腔）的撞击作用，改变来流与舱体腔底气流的相互作用，破坏噪声形成机制，进而实现降噪的目的。在飞机工作过程中，起落架是需要的放下/收起的，在飞机降落阶段，起落架需放下；在飞机升起阶段，起落架需收起。作为气流干扰件也是需要放下/收起的，得益于本实用新型的降噪结构的设计，使用时，将安装座、伸缩件分别固定于舱体内，舱门（舱门指的是起落架舱体的舱门）打开后，通过伸缩件的伸缩能够驱动气流干扰件绕安装座摆动，从而实现气流干扰件的放/收动作。在飞机降落阶段，气流干扰件还能起到减速的作用，能够增加气流阻力，缩短跑道距离。

可供选择的，所述伸缩件铰接于气流干扰件一侧的中部位置，安装座铰接于气流干扰件另一侧的顶部位置。布局最合理，通过伸缩件的伸缩能够驱动气流干扰件绕安装座摆动的目的。

可供选择的，所述伸缩件有2个，安装座至少有2个。

可供选择的，所述气流干扰件的底部为由多个锯齿组成的锯齿结构。结构简单，容易制造，易于实现，锯齿结构能够有效的改变气流的状态，从而降低气流对起落架、舱体的撞击作用，改变来流与舱体腔底气流的相互作用，破坏噪声形成机制，进而实现降噪的目的。锯齿结构能够对飞机来流实施干扰作用，将气流在舱体腔底形成的大涡分离成若干个小涡，破坏大涡的形成机制，减小气流对起落架、舱体的撞击作用，实现降噪的目的。

可供选择的，所述气流干扰件包括连接板和锯齿组，锯齿组设于连接板底部；其中，连接板的一侧与伸缩件铰接；连接板的另一侧与安装座铰接，或者连接板的顶部与安装座铰接。锯齿组将气流在舱体腔底形成的大涡分离成若干个小涡，破坏大涡的形成机制，减小气流对起落架、舱体的撞击作用，实现降噪的目的。

进一步的，所述锯齿组向铰接有伸缩件的那一侧倾斜，锯齿组与连接板形成夹角α。

进一步的，所述α为120°-150°。

可供选择的，在气流干扰件与安装座的铰接处，装配有用于检测气流干扰件摆动角度的检测元件。能够检测气流干扰件的摆动角度，以便于进行精准控制气流干扰件的摆动角度的目的，易于智能化实现使得气流干扰件摆到指定的位置。

进一步的，所述检测元件为角度编码器。能够实现检测气流干扰件的摆动角度的目的。

一种飞机，包括上述降噪结构。采用本实用新型的降噪结构的飞机，降噪结构能够有效降低气流对起落架、舱体的撞击作用，实现降噪的目的。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，结构简单，容易制造，易于实现，实用性强，有利于推广应用；本实用新型通过气流干扰件对来流进行干扰，改变气流的状态，从而降低气流对起落架、舱体的撞击作用，改变来流与舱体腔底气流的相互作用，破坏噪声形成机制，进而实现降噪的目的。在飞机降落阶段，气流干扰件还能起到减速的作用，能够增加气流阻力，缩短跑道距离。相对于当前飞机起落架与舱体无控制的现状，本实用新型解决了“有无”的问题，是一个开拓性的发明创造。

2、气流干扰件的底部为由多个锯齿组成的锯齿结构；或者，气流干扰件包括连接板和锯齿组的设计，结构简单，容易制造，易于实现。锯齿结构/锯齿组能够对飞机来流实施干扰作用，将气流在形成的大涡分离成若干个小涡，破坏大涡的形成机制，减小气流对起落架、舱体的撞击作用，实现降噪的目的。

3、检测元件的设计，能够检测气流干扰件的摆动角度，以便于进行精准控制气流干扰件的摆动角度的目的，易于智能化实现使得气流干扰件摆到指定的位置。

附图说明

图1是降噪结构第一种视角的结构示意图；

图2是降噪结构第二种视角的结构示意图；

图3是图2中A处放大图；

图4是降噪结构的正视图；

图5是图4的左视图；

图6是图5的左视图;

图7是采用降噪结构的飞机的第一种视角的结构示意图；

图8是图7中B处放大图；

图9是采用降噪结构的飞机的第二种视角的结构示意图；

图10是图9中C处放大图；

图11是气流干扰件底部的锯齿与来流（气流）方向形成的夹角β的示意图；

图12是放下气流干扰件与起落架步骤的控制原理流程图；

图13是收起起落架与气流干扰件步骤的控制原理流程图；

图14是气流速度为68m/s时，未采用本实用新型的降噪结构，以及采用本实用新型的降噪结构（其中β为0°、30°、60°、90°），起落架/舱体空腔过顶噪声指向性曲线图；

图15是气流速度为85m/s时，未采用本实用新型的降噪结构，以及采用本实用新型的降噪结构（其中β为0°、30°、60°、90°），起落架/舱体空腔过顶噪声指向性曲线图；

图16是降噪效果曲线图，其中纵坐标表示噪声SPL/dB，横坐标表示噪声频率f/Hz，气流速度为68m/s，β为30°，“- -基本状态”表示未采用本实用新型的降噪结构， “━降噪处理”表示采用了本实用新型的降噪结构；

图17是降噪效果曲线图，其中纵坐标表示噪声SPL/dB，横坐标表示噪声频率f/Hz，气流速度为85m/s，β为30°，“- -基本状态”表示未采用本实用新型的降噪结构， “━降噪处理”表示采用了本实用新型的降噪结构。

图中标记：1-气流干扰件、11-连接板、12-锯齿组、2-伸缩件、3-安装座、4-检测元件。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

如图1至图6所示，实施例一的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，包括气流干扰件1、伸缩件2、安装座3；其中，气流干扰件1的一侧与伸缩件2铰接；气流干扰件1的另一侧与安装座3铰接；通过伸缩件2的伸缩驱动气流干扰件1绕安装座3摆动，以实现气流干扰件1的放/收动作。

本实用新型的降噪结构的原理是：通过气流干扰件1对来流（撞向起落架与舱体的气流）进行干扰，改变气流的状态，从而降低气流对起落架、舱体（舱体指的是用于容纳起落架的舱体空腔）的撞击作用，改变来流与舱体腔底气流的相互作用，破坏噪声形成机制，进而实现降噪的目的。在飞机工作过程中，起落架是需要的放下/收起的，在飞机降落阶段，起落架需放下；在飞机升起阶段，起落架需收起。因此，气流干扰件1也是需要放下/收起的，得益于本实用新型的降噪结构的设计，使用时，将安装座3、伸缩件2分别固定于舱体内，舱门（舱门指的是起落架舱体的舱门）打开后，通过伸缩件2的伸缩能够驱动气流干扰件1绕安装座3摆动，从而实现气流干扰件1的放/收动作。在飞机降落阶段，气流干扰件1还能起到减速的作用，能够增加气流阻力，缩短跑道距离。优选的，伸缩件2为液压伸缩杆，液压伸缩杆一端与气流干扰件1铰接、另一端用于连接到舱体侧壁。当然，伸缩件2还可以为电动伸缩杆。

可供选择的，如图1至图6所示，所述伸缩件2铰接于气流干扰件1一侧的中部位置，安装座3铰接于气流干扰件1另一侧的顶部位置。布局最合理，通过伸缩件2的伸缩能够驱动气流干扰件1绕安装座3摆动的目的。

可供选择的，所述伸缩件2有2个，安装座3至少有2个。在其中一实施例中，如图1、图2、图4所示，伸缩件2有2个，安装座3有3个；其中，伸缩件2铰接于气流干扰件1一侧中部的两端，其中两个安装座3位于气流干扰件1另一侧顶部的两端，另外一个位于两安装座3的中间。当然伸缩件2也可以只有1个或更多个。安装座3也可以只有1个或更多个。与下述检测元件4的设计相结合时，可以是每个安装座3与气流干扰件1的铰接处都装配有检测元件4；也可以是仅有其中1个安装座3与气流干扰件1的铰接处装配检测元件4。

可供选择的，如图1、图2、图6所示，所示，所述气流干扰件1的底部为由多个锯齿组成的锯齿结构。结构简单，容易制造，易于实现，锯齿结构能够有效的改变气流的状态，从而降低气流对起落架、舱体的撞击作用，改变来流与舱体腔底气流的相互作用，破坏噪声形成机制，进而实现降噪的目的。锯齿结构能够对飞机来流实施干扰作用，将气流在舱体腔底形成的大涡分离成若干个小涡，破坏大涡的形成机制，减小气流对起落架、舱体的撞击作用，实现降噪的目的。

可供选择的，如图1、图2、图6所示，，所述气流干扰件1包括连接板11和锯齿组12，锯齿组12设于连接板11底部；其中，连接板11的一侧与伸缩件2铰接；连接板11的另一侧与安装座3铰接。锯齿组12将气流在舱体腔底形成的大涡分离成若干个小涡，破坏大涡的形成机制，减小气流对起落架、舱体的撞击作用，实现降噪的目的。可以是，气流干扰件1是由连接板11和锯齿组12一体制成的；还可以是，多个锯齿（锯齿组12）连续的焊接在连接板11底部形成气流干扰件1。

作为优选，对于锯齿结构的锯齿而言，或者说，对于锯齿组12中的锯齿而言，锯齿呈等腰三角形结构，锯齿的高大于锯齿的底边长度，比如锯齿的高为锯齿的底边长度的3倍。

进一步的，如图5所示，所述锯齿组12向铰接有伸缩件2的那一侧倾斜，锯齿组12与连接板11形成夹角α。作为优选，夹角α为120°-150°。当然也可以是α为90°-180°。当然，还可以是锯齿组12向铰接有安装座3的那一侧倾斜。

可供选择的，如图2、图3所示，在气流干扰件1与安装座3的铰接处，装配有用于检测气流干扰件1摆动角度的检测元件4。能够检测气流干扰件1的摆动角度，以便于进行精准控制气流干扰件1的摆动角度的目的，易于智能化实现使得气流干扰件1摆到指定的位置。

进一步的，所述检测元件4为角度编码器。能够实现检测气流干扰件的摆动角度的目的。连接板11是与安装座3铰接的，如图3所示，铰接连接关系是司空见惯的连接关系，本实用新型本应不再赘述，但是在此处也作简单的介绍。具体的，安装座3呈U形结构，连接板11设有用于与安装座3铰接的连接片，连接片两侧设有两个转轴，两转轴转动的于安装座3的两侧边相连，角度编码器与转轴相连接，用以检测气流干扰件1的摆动角度。气流干扰件1与伸缩件2的铰接连接原理与此相同，此处不再赘述。

实施例二

实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于，安装座3与气流干扰件1的铰接位置不同。在实施例一中，气流干扰件1的另一侧与安装座3铰接；而实施例二中，气流干扰件1的顶部与安装座3铰接，实施例一、二的技术方案，都能够实现气流干扰件1绕安装座3摆动的目的。具体的如下所述。

实施例二的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，包括气流干扰件1、伸缩件2、安装座3；其中，气流干扰件1的一侧与伸缩件2铰接；气流干扰件1的顶部与安装座3铰接；通过伸缩件2的伸缩驱动气流干扰件1绕安装座3摆动，以实现气流干扰件1的放/收动作。

气流干扰件1包括连接板11和锯齿组12，锯齿组12设于连接板11底部；其中，连接板11的一侧与伸缩件2铰接；连接板11的顶部与安装座3铰接。

与实施例二的技术方案，实施例一的技术方案更加便于将安装座3固定到舱体的前壁。

实施例三

基于实施例一或二的设计基础上，实施例三包括实施例一或二的降噪结构的飞机。

如图1至图11所示，实施例三的一种飞机，包括实施例一或二的降噪结构。降噪结构能够有效降低气流对起落架、舱体的撞击作用，实现降噪的目的。具体的，2个伸缩件2通过连接座焊接固定到舱体的两侧壁，3个安装座3焊接固定到舱体的前壁；气流干扰件1位于起落架的前方，气流干扰件1对来流进行干扰，实现降噪的目的。

具体的，伸缩件2、检测元件4与飞机驾驶室的操控台电连接。通过操控台控制伸缩件2的伸缩，检测元件4将气流干扰件1的摆动角度信号传递给操控台，从而能够智能化的实现使得气流干扰件1摆到指定的位置。

实施例四

基于实施例三的设计基础上，实施例四公开了一种放/收气流干扰件与起落架的控制方法。如下所述。

如图12至图13所示，实施例四的一种放/收气流干扰件与起落架的控制方法：采用实施例三的飞机，所述控制方法包括放下气流干扰件与起落架步骤，以及收起起落架与气流干扰件步骤；其中，

在放下气流干扰件与起落架步骤中，包括下述步骤：

F1、开始打开起落架舱门，放下降噪结构的气流干扰件1；

F2、气流干扰件1向下摆动到指定位置（通过伸缩件2伸长，来实现气流干扰件1向下摆动到指定位置的目的）；

F3、放下起落架；

在收起起落架与气流干扰件步骤中，包括下述步骤：

S1、收起起落架；

S2、收起降噪结构的气流干扰件1（通过伸缩件2缩短，来实现收起降噪结构的气流干扰件1），开始关闭起落架舱门；

S3、气流干扰件1向上摆动到指定位置。

通过上述的控制方法，能够在飞机的在飞机降落阶段（进行放下气流干扰件与起落架步骤）与飞机升起阶段（进行在收起起落架与气流干扰件步骤）中，降低气流对起落架、舱体的撞击作用，实现降噪的目的。

进一步的，步骤F2中，气流干扰件1向下摆动到指定位置时，气流干扰件1底部的锯齿与气流方向形成夹角β，夹角β为30°-60°，如图5所示，参见图6所示。β为30°-60°时，降噪效果最佳，当然也可以是β为0°-90°。在步骤S3中，气流干扰件1向上摆动到指定位置时，气流干扰件1收起到舱体内的适当位置即可，起落架舱门能够关闭。

本实用新型还列举了对降噪结构的降噪效果进行的相关学术实验的效果图。如图14所示，在气流速度为68m/s时的实验测试结果可以看出，β为30°时，降噪效果最佳。如图15所示，在气流速度为85m/s时的实验测试结果可以看出，β为30°时，降噪效果最佳。如图16、图17所示的降噪效果曲线，可以看出，本实用新型的降噪结构能够实现降噪的目的。

综上所述，采用本实用新型的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构, 结构简单，容易制造，易于实现，实用性强，有利于推广应用；本实用新型通过气流干扰件对来流进行干扰，改变气流的状态，从而降低气流对起落架、舱体的撞击作用，改变来流与舱体腔底气流的相互作用，破坏噪声形成机制，进而实现降噪的目的。在飞机降落阶段，气流干扰件还能起到减速的作用，能够增加气流阻力，缩短跑道距离。相对于当前飞机起落架与舱体无控制的现状，本实用新型解决了“有无”的问题，是一种开拓性的发明创造。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，其特征在于：包括气流干扰件（1）、伸缩件（2）、安装座（3）；其中，

气流干扰件（1）的一侧与伸缩件（2）铰接；

气流干扰件（1）的另一侧与安装座（3）铰接，或者气流干扰件（1）的顶部与安装座（3）铰接；

通过伸缩件（2）的伸缩驱动气流干扰件（1）绕安装座（3）摆动，以实现气流干扰件（1）的放/收动作。

2.如权利要求1所述的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，其特征在于：所述伸缩件（2）铰接于气流干扰件（1）一侧的中部位置，安装座（3）铰接于气流干扰件（1）另一侧的顶部位置。

3.如权利要求1所述的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，其特征在于：所述伸缩件（2）有2个，安装座（3）至少有2个。

4.如权利要求1所述的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，其特征在于：所述气流干扰件（1）的底部为由多个锯齿组成的锯齿结构。

5.如权利要求1所述的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，其特征在于：所述气流干扰件（1）包括连接板（11）和锯齿组（12），锯齿组（12）设于连接板（11）底部；其中，

连接板（11）的一侧与伸缩件（2）铰接；

连接板（11）的另一侧与安装座（3）铰接，或者连接板（11）的顶部与安装座（3）铰接。

6.如权利要求5所述的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，其特征在于：所述锯齿组（12）向铰接有伸缩件（2）的那一侧倾斜，锯齿组（12）与连接板（11）形成夹角α。

7.如权利要求6所述的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，其特征在于：所述α为120°-150°。

8.如权利要求1所述的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，其特征在于：在气流干扰件（1）与安装座（3）的铰接处，装配有用于检测气流干扰件（1）摆动角度的检测元件（4）。

9.如权利要求8所述的一种用于飞机起落架与舱体的降噪结构，其特征在于：所述检测元件（4）为角度编码器。

10.一种飞机，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的降噪结构。