CN210364359U - 一种具有起落架的飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有起落架的飞行器，当飞行器起飞后，起落架向上方收起，与座舱连接，此时飞行系统由单悬臂梁结构变为跨度梁结构，提高了飞行系统(机翼或者外伸涵道或者外伸螺旋桨主梁)的刚度和强度。收起状态的主体梁在飞行过程中，成为主要的承力部件，对飞行器顶部的涵道组合或者飞机机翼的形成可靠的支撑，从前后方向看，主体梁与飞行系统、座舱形成三角形的稳定支撑；由于横向设置了双向丝杠，竖向设置了主体梁，使起落架具有较大跨度，提高了飞行器的稳定性；在飞行器降落的时候，主体梁同步向外伸展打开，能对飞行器形成大跨度的支撑和减震作用，避免气流冲击，提高飞行器着陆时的稳定性。

Description

一种具有起落架的飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，特别涉及一种具有起落架的飞行器。

背景技术

现有技术中，早期的飞行器通常设置固定起落架，某些大型飞行器具有收放轮式起落架。

无论是固定起落架还是收放式起落架，起落架只在飞行器起降的过程中起作用，在飞行过程中是多余的，增加了飞行器自重。而且收放式起落架需要匹配起落架舱，结构复杂且会增加重量；裸露的起落架还会产生气动阻力，进而影响飞行性能。

以飞行汽车为例，为了实现轻量化，飞行汽车车体不会设计得太重，由于车体质量相对较轻，造成整体重心偏高，降低了飞行汽车的稳定性。

另外，飞行汽车飞行过程中，车体与飞行系统之间的连接处，因存在较大的弯矩，产生很大的应力集中。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种具有起落架的飞行器，提高稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种具有起落架的飞行器，包括：至少一个起落架、飞行系统和座舱；其特征在于，所述起落架包括：

设置于所述飞行系统的固定支座；

可转动连接于所述固定支座的主体梁；

设置在所述座舱，用于同所述主体梁自由端配合的锁扣机构；

用于将所述主体梁在支撑状态和与所述锁扣机构配合的收起状态之间切换的收放机构。

优选的，所述起落架包括：在所述座舱左右两侧对称设置的两个所述固定支座、两个所述主体梁和两个所述锁扣机构。

优选的，所述收放机构包括：

滑轨梁；

可相对滑动设置于所述滑轨梁的滑块；

铰接于所述滑块和所述主体梁之间的撑杆；

用于驱使所述滑块相对所述滑轨梁滑动的驱动机构。

优选的，所述收放机构还包括：嵌于所述滑轨梁内，左右两侧螺纹方向相反的双向丝杠；

所述滑块的数量为两个，分别与所述双向丝杠左右两侧的反向螺纹配合；

所述撑杆的数量为两个，分别铰接于单个所述滑块和与其同侧的所述主体梁之间；

所述驱动机构为同所述双向丝杠配合的伺服电机。

优选的，所述撑杆为气撑液压杆。

优选的，所述收放机构还包括：

设置于所述滑轨梁的限位挡块；

设置于所述限位挡块的压力传感器，所述压力传感器通讯连接于所述伺服电机，所述伺服电机能够在所述压力传感器的压力达到预设数值时停止旋转。

优选的，所述锁扣机构包括：收起定位器和复位件；

两个所述收起定位器的第一端可转动安装于所述座舱，第二端能够闭合抱紧所述主体梁的自由端；所述复位件能够使两个所述收起定位器的第二端呈张开状态。

优选的，所述收起定位器的第二端由低刚度材料制成，其余部分由高强度材料制成。

优选的，所述起落架的数量为多个，且沿所述座舱的前后方向布置。

优选的，所述飞行系统为涵道飞行系统、开放式飞行系统或固定翼飞行系统，所述固定支座对应设置于外伸涵道、外伸螺旋桨主梁或机翼。

优选的，所述飞行系统包括至少两排沿所述座舱前后方向布置的涵道组合，每组所述涵道组合均包括分布在所述座舱左右两侧的两个涵道，所述起落架布置在同侧相邻的两个所述涵道之间。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的具有起落架的飞行器，当飞行器起飞后，起落架向上方收起，与座舱连接，此时飞行系统由单悬臂梁结构变为跨度梁结构，提高了飞行系统(机翼或者外伸涵道或者外伸螺旋桨主梁)的刚度和强度。收起状态的主体梁在飞行过程中，成为主要的承力部件，对飞行器顶部的涵道组合或者飞机机翼的形成可靠的支撑，从前后方向看，主体梁与飞行系统、座舱形成三角形的稳定支撑。

在飞行器降落的时候，主体梁向外伸展打开，能对飞行器形成大跨度的支撑和减震作用，避免气流冲击，提高飞行器着陆时的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的飞行器的侧视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的飞行器的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的飞行器的正视结构示意图，其起落架为张开状态；

图4为本实用新型实施例提供的飞行器的正视结构示意图，其起落架为收起状态；

图5为本实用新型实施例提供的起落架的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的伺服电机与双向丝杠的配合结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的滑块与滑轨梁的配合结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的两个滑块相向运动的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的主体梁与固定支座和气撑液压杆铰链连接的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的内侧限位挡块的配合结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的外侧限位挡块的配合结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的锁扣机构的结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的主体梁凹槽结构的结构示意图；

图14为本实用新型实施例提供的主体梁与锁扣机构配合的剖视结构示意图；

图15为本实用新型实施例提供的收起定位器的结构示意图。

其中，100为起落架，110为固定支座，111为第一铰链，120为主体梁，121为环形凹槽，122为第二铰链，130为锁扣机构，131为定位器支架，132为收起定位器，133为销钉，134为弹簧，135为第二端，141为双向丝杠，142为滑块，143为撑杆，144为伺服电机，145为滑轨梁，146为限位挡块，147为正螺纹，148为第一伞齿轮，149为第二伞齿轮，150为反螺纹；

200为飞行系统，210为涵道；

300为座舱，310为车体梁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的具有起落架的飞行器，包括：至少一个起落架 100、飞行系统200和座舱300；其结构可以参照图1和图5所示，起落架 100包括：

设置于飞行系统200的固定支座110；

可转动连接于固定支座110的主体梁120；

设置在座舱300，用于同主体梁120自由端配合的锁扣机构130；

用于将主体梁120在支撑状态和与锁扣机构130配合的收起状态之间切换的收放机构。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的具有起落架的飞行器，如图4所示，当飞行器起飞后，起落架100向上方收起，与座舱300 连接，此时飞行系统200由单悬臂梁结构变为跨度梁结构，提高了飞行系统的刚度和强度。收起状态的主体梁在飞行过程中，成为主要的承力部件，对飞行器顶部的飞行系统形成可靠的支撑，从前后方向看，主体梁120与飞行系统200、座舱300形成三角形的稳定支撑；

如图3所示，在飞行器降落的时候，主体梁120向外伸展打开，能对飞行器形成大跨度的支撑和减震作用，避免气流冲击，提高飞行器着陆时的稳定性。

具体的，起落架100包括：在座舱300左右两侧对称设置的两个固定支座110、两个主体梁120和两个锁扣机构130，以为飞行器提供平衡的支撑。当然，还可以根据实际需要采用其他布置形式和更多数量。可以理解的是，这里所讲座舱300左右两侧方向是基于飞行器的运动方向，下同。

如图5和图7所示，收放机构包括：

滑轨梁145；

可相对滑动设置于滑轨梁145的滑块142；

铰接于滑块142和主体梁120之间的撑杆143；

用于驱使滑块142相对滑轨梁145滑动的驱动机构。通过滑块142与滑轨梁145和撑杆143的配合，将驱动机构的驱动力传递给主体梁120，可实现收放动作和状态保持的稳定性和可靠性。

如图6所示，收放机构还包括：嵌于滑轨梁145内，左右两侧螺纹方向相反的双向丝杠141；

滑块142的数量为两个，分别与双向丝杠141左右两侧的反向螺纹配合；

撑杆143的数量为两个，分别铰接于单个滑块142和与其同侧的主体梁 120之间；

驱动机构为同双向丝杠141配合的伺服电机144。

工作时，如图8和图9所示，通过伺服电机144驱动双向丝杠141转动，两个滑块142可相向或反向运动，从而带动撑杆143的另一端平移，再拉动主体梁120向内转动或向外张开。本方案通过双向丝杠141传动，只需要一个电机即可完成，减轻了飞行器的自重，两侧的滑块142同步平移，保证了两侧主体梁120转动同步，更加稳定。另外，由于横向设置了双向丝杠 141，竖向设置了主体梁120，使起落架100具有较大跨度，提高了飞行器的稳定性。

为了进一步优化上述的技术方案，撑杆143为气撑液压杆。通过气撑液压杆连接主体梁120和双向丝杠141上滑块142，可以适应性伸缩，产生预紧力，避免主体梁120和锁扣机构130因间隙而晃动；在飞行器着陆时当路面不平整时，气撑液压杆能伸缩，并且在伸缩方向具有阻尼力，起到减震作用。

作为优选，如图10和图11所示，收放机构还包括：

设置于滑轨梁145的限位挡块146；

设置于限位挡块146的压力传感器，压力传感器通讯连接于伺服电机 144，伺服电机144能够在压力传感器的压力达到预设数值时停止旋转。

通过设置限位挡块146限制滑块142的形成，从而约束主体梁120的收放动作幅度范围，并利用压力传感器实现自动控制。进一步的，限位挡块 146数量为两个，分别对应设置在滑块142的两个极限位置处。如图10所示，当滑块142接近内侧的限位挡块146时，主体梁120的下端卡入锁扣机构130。此时，滑块142对内侧的限位挡块146形成一定压力，伺服电机144 停止转动。如图11所示，主体梁120处于向外张开状态时，滑块142抵靠在外侧的限位挡块146上，避免了张开角度过大。

在本实施例中，锁扣机构130包括：收起定位器132和复位件；

两个收起定位器132的第一端可转动安装于座舱300，第二端135能够闭合抱紧主体梁120的自由端；复位件能够使两个收起定位器132的第二端 135呈张开状态。当主体梁120进入收起定位器132的开口区域时，收起定位器132第一端收到挤压转动，使其第二端135闭合，将主体梁120锁死；而复位件可在主体梁120脱出后，使收起定位器132的第二端135自动恢复张开状态，以便于再次与主体梁120配合。

具体的，如图12所示，所述锁扣机构130还包括：

与座舱300装配的定位器支架131；两个收起定位器132均为C形或L 形结构且开口相对，在此以C形为例进行说明；

设置于定位器支架131的销钉133，两个收起定位器132的第一端均通过销钉133可转动连接于定位器支架131；

连接于两个收起定位器132之间，用于使两个收起定位器132的C形结构呈张开状态的弹簧134；

如图13所示，主体梁120的自由端设置有用于同两个收起定位器132配合的环形凹槽121。如图13所示，主体梁120的下端设置环形凹槽121，该环形凹槽121与定位器132相配合，两个C形开口相互抱紧时，正好对准并卡紧环形凹槽121，起到固定连接的作用。结合图12和图14所示，当主体梁120进入收起定位器132的开口区域时，收起定位器132的一端因挤压而闭合，将主体梁120锁死。

进一步的，如图14所示，收起定位器132的主体部分由高强度材料制成，第二端135为接口位置，接口位置由橡胶或塑料等低刚度材料制成，这样设计可以防止因装配或生产中形成的误差，导致锁扣机构130与主体梁 120之间干涉，影响整体各结构之间的配合关系，而且会降低各结构的使用寿命；也避免在需要打开起落架时，过于刚性的材料将起落架抱得过紧或产生相互粘连，导致打开不顺畅。

作为优选，起落架100的数量为多个，且沿座舱300的前后方向布置，以满足较长飞行器的需求。

在本实施例中，飞行系统200为涵道飞行系统、开放式飞行系统或固定翼飞行系统，固定支座110对应设置于外伸涵道、外伸螺旋桨主梁或机翼。即本方案可广泛应用于多种类型的飞行器，可提高机翼或者外伸涵道或者外伸螺旋桨主梁的刚度和强度。

具体的，飞行系统200包括至少两排沿座舱300前后方向布置的涵道组合，每组涵道组合均包括分布在座舱300左右两侧的两个涵道210，起落架 100布置在同侧相邻的两个涵道210之间，其结构可以参照图2所示。通过与外伸涵道的合理配合，更有效提升飞行器的稳定性。

下面以本方案提供的飞行汽车为例对本申请作进一步介绍：

1、起落架与飞行汽车的连接方式；

飞行汽车包括飞行系统、座舱、沿座舱前后方向布置的两套起落架系统，如图2所示，飞行系统为三排沿座舱前后方向布置的涵道组合，每组涵道组合包括分布在车身两侧的两个涵道，起落架系统布置在相邻的两个涵道组合之间。作为另一种可实施的方式，飞行系统也可以开放式旋翼或固定翼。

飞行汽车着陆时，起落架支起在地面上，如图1、图2和图3所示；飞行汽车在空中飞行状态时，起落架收起，与车身连接，如图4所示。

2、起落架系统的结构；

结合图3和图5所示，各套起落架系统均包括两个固定支座、两个主体梁、两个滑轨梁、两个滑块、两个气撑液压杆、两个锁扣机构、一根双向丝杠和一个伺服电机。两个固定支座在座舱顶部的左右侧对称设置，各主体梁分别能转动地一一对应连接在固定支座的下方，各气撑液压杆的一端能转动地连接在主体梁的中部，另一端能转动地连接在滑块上，滑块能滑动地设置在滑轨上。通过伺服电机驱动双向丝杠转动，滑块可相向或反向运动，从而带动气撑液压杆的另一端平移，再拉动主体梁向内转动或向外张开。

结合图4和图5所示，在座舱底部的两侧分别设置锁扣机构，当主体梁向内转动至极限位置时，主体梁的自由端与锁扣机构卡合，形成锁止。

3、运动原理；

如图5所示，伺服电机与座舱固定连接，伺服电机驱动双向丝杆转动，传动过程如图6所示，伺服电机通过一对伞齿轮副，即第一伞齿轮148和第二伞齿轮149(伞齿轮即锥齿轮)带动双向丝杠转动，双向丝杠的左右两侧的螺纹方向相反，147为正螺纹，150为反螺纹。如图8所示，当双向丝杠转动时，左右两个滑块同时向座舱中心靠近或者向座舱外侧移动。

具体地，如图7所示，滑轨梁为一个空心梁，空心梁的下表面开设开口，滑块的上部具有T形结构，T形结构挂在空心梁的开口处。

本实施例中，如图2、图3和图9所示，固定支座与飞行系统连接，主体梁与固定支座通过第一铰链111连接，主体梁与气撑液压杆通过第二铰链 122连接。滑块带动气撑液压杆，并牵引主体梁绕固定支座的铰接点转动。

如图10和图11所示，各滑轨梁上分别设置两个限位挡块，将对应的滑块的行程限定在两个限位挡块之间，各限位挡块上分别设置压力传感器，当压力达到指定数值时，伺服电机停止旋转。

如图10所示，当滑块接近内侧的限位挡块时，主体梁的下端卡入锁扣机构。此时，滑块对内侧的限位挡块形成一定压力，伺服电机停止转动，由于设置了气撑液压杆，在飞行过程中，气撑液压杆会保持一定的预紧力，避免脱离。如图11所示，主体梁处于向外张开状态时，滑块抵靠在外侧的限位挡块上，避免了张开角度过大。

如图12所示，锁扣机构包括收起定位器、定位器支架、销钉和弹簧。定位器支架与飞行汽车的车体梁固定连接，两个收起定位器呈C形，C形的开口相对，C形的一端均与定位器支架能转动地连接，本实施例中C形的一端用销钉连接在一起，C形的中部用弹簧连接，使两个C形结构的定位器呈张开状态。

如图13所示，主体梁的下端设置环形凹槽，环形凹槽与定位器相配合，两个C形开口相互抱紧时，正好对准并卡紧环形凹槽，起到固定连接的作用。结合图12和图14所示，当主体梁进入收起定位器的开口区域时，收起定位器的一端因挤压而闭合，将主体梁锁死。

较优地，如图14所示，收起定位器的主体部分由高强度材料制成，C形结构的自由端为接口位置，接口位置由橡胶或塑料等低刚度材料制成，这样设计可以防止因装配或生产中形成的误差，导致锁扣机构与主体梁之间干涉，影响整体各结构之间的配合关系，而且会降低各结构的使用寿命；也避免在需要打开起落架时，过于刚性的材料将起落架抱得过紧或产生相互粘连，导致打开不顺畅。

综上所述，本方案的要点如下：

1、飞行汽车在空中飞行时，将起落架的主体梁收起，与座舱底部连接，形成三角形支撑结构；

2、飞行汽车着陆时，起落架支撑在地面上，形成减震缓冲结构；

3、起落架系统通过双向丝杠驱动滑块同步相向或反向移动；

4、通过气撑液压杆连接主体梁和双向丝杠，可以适应性伸缩，产生预紧力和弹性的减震力；

5、锁紧机构的结构；

6、主体梁下端的环形凹槽与C形开口相配合，形成卡紧。

与现有技术相比，本申请具有下列优点：

当飞行汽车起飞后，起落架向上方收起，与座舱连接，此时飞行系统由单悬臂梁结构变为跨度梁结构，提高了飞行系统(机翼或者外伸涵道或者外伸螺旋桨主梁)的刚度和强度。收起状态的主体梁在飞行过程中，成为主要的承力部件，对飞行汽车顶部的涵道组合或者飞机机翼的形成可靠的支撑，从前后方向看，主体梁与飞行系统、座舱形成三角形的稳定支撑；

由于横向设置了双向丝杠，竖向设置了主体梁，使起落架具有较大跨度，提高了飞行汽车的稳定性；

通过双向丝杠传动，只需要一个电机即可完成，减轻了飞行汽车的自重，两侧的滑块同步平移，保证了两侧主体梁转动同步；

在飞行汽车降落的时候，主体梁同步向外伸展打开，能对飞行汽车形成大跨度的支撑和减震作用，避免气流冲击，提高飞行汽车着陆时的稳定性；

设置气撑液压杆可起到预紧作用，主体梁抱在C形开口内时持续产生预紧力，避免主体梁和锁紧机构锁扣机构因间隙而晃动。在飞行汽车着陆时当路面不平整时，气撑液压杆能伸缩，并且在伸缩方向具有阻尼力，起到减震作用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有起落架的飞行器，包括：至少一个起落架(100)、飞行系统(200)和座舱(300)；其特征在于，所述起落架(100)包括：

设置于所述飞行系统(200)的固定支座(110)；

可转动连接于所述固定支座(110)的主体梁(120)；

设置在所述座舱(300)，用于同所述主体梁(120)自由端配合的锁扣机构(130)；

用于将所述主体梁(120)在支撑状态和与所述锁扣机构(130)配合的收起状态之间切换的收放机构。

2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述起落架(100)包括：在所述座舱(300)左右两侧对称设置的两个所述固定支座(110)、两个所述主体梁(120)和两个所述锁扣机构(130)。

3.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述收放机构包括：

滑轨梁(145)；

可相对滑动设置于所述滑轨梁(145)的滑块(142)；

铰接于所述滑块(142)和所述主体梁(120)之间的撑杆(143)；

用于驱使所述滑块(142)相对所述滑轨梁(145)滑动的驱动机构。

4.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述收放机构还包括：嵌于所述滑轨梁(145)内，左右两侧螺纹方向相反的双向丝杠(141)；

所述滑块(142)的数量为两个，分别与所述双向丝杠(141)左右两侧的反向螺纹配合；

所述撑杆(143)的数量为两个，分别铰接于单个所述滑块(142)和与其同侧的所述主体梁(120)之间；

所述驱动机构为同所述双向丝杠(141)配合的伺服电机(144)。

5.根据权利要求4所述的飞行器，其特征在于，所述收放机构还包括：

设置于所述滑轨梁(145)的限位挡块(146)；

设置于所述限位挡块(146)的压力传感器，所述压力传感器通讯连接于所述伺服电机(144)，所述伺服电机(144)能够在所述压力传感器的压力达到预设数值时停止旋转。

6.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述锁扣机构(130)包括：收起定位器(132)和复位件；

两个所述收起定位器(132)的第一端可转动安装于所述座舱(300)，第二端(135)能够闭合抱紧所述主体梁(120)的自由端；所述复位件能够使两个所述收起定位器(132)的第二端(135)呈张开状态。

7.根据权利要求6所述的飞行器，其特征在于，所述收起定位器(132)的第二端(135)由低刚度材料制成，其余部分由高强度材料制成。

8.根据权利要求2-5任意一项所述的飞行器，其特征在于，所述起落架(100)的数量为多个，且沿所述座舱(300)的前后方向布置。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的飞行器，其特征在于，所述飞行系统(200)为涵道飞行系统、开放式飞行系统或固定翼飞行系统，所述固定支座(110)对应设置于外伸涵道、外伸螺旋桨主梁或机翼。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的飞行器，其特征在于，所述飞行系统(200)包括至少两排沿所述座舱(300)前后方向布置的涵道组合，每组所述涵道组合均包括分布在所述座舱(300)左右两侧的两个涵道(210)，所述起落架(100)布置在同侧相邻的两个所述涵道(210)之间。

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