CN220842948U - 飞行器的起落架及飞行交通工具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种飞行器的起落架及飞行交通工具，涉及交通运输技术领域，该起落架包括承压板、第一阻尼耗能体和至少两个支撑板；承压板用于与飞行本体连接，承压板采用弹性材料制成；承压板用于承受飞行器着陆过程中受到的载荷冲击并发生弯曲形变；支撑板具有相对的第一端部和第二端部，第一端部与第二端部之间具有高度差，至少两个第一端部间隔连接于承压板上；第一阻尼耗能体连接于承压板上，第一阻尼耗能体用于对承压板在弯曲形变时产生的弹性势能进行能量转换。该飞行器的起落架可解决现有的起落架容易在载荷冲击较大时出现触地反弹现象，从而导致飞行交通工具在着陆时存在较大安全隐患的技术问题。

Description

飞行器的起落架及飞行交通工具

技术领域

本申请涉及交通运输技术领域，具体涉及一种飞行器的起落架及飞行交通工具。

背景技术

随着科技的不断发展，飞行器的应用日益广泛，飞行器除了用于视频拍摄、农业浇灌及消防救援外，还可设计为具有较强负载能力的飞行交通工具，以用于货物运输及人们的日常出行，从而在一定程度上解决了城市道路的拥堵问题。

起落架作为直升机、飞行汽车等飞行交通工具着陆、起飞、陆地滑行和停放的重要支持系统，其通过吸收飞行交通工具在起飞及着陆过程中与地面产生的冲击能量来保证飞行交通工具的使用安全。起落架上通常设置有缓冲结构，缓冲结构用于在起落架与地面接触的瞬间起到缓冲减振作用。

然而，当起落架与地面接触瞬间的冲击力较大时，起落架容易在触地后出现反弹现象，从而导致飞行交通工具在着陆时存在较大的安全隐患。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种飞行器的起落架，旨在解决现有的起落架容易在载荷冲击较大时出现触地反弹现象，从而导致飞行交通工具在着陆时存在较大安全隐患的技术问题。

本申请为达到其目的，所采用的技术方案如下：

一种飞行器的起落架，所述飞行器包括飞行本体，所述起落架包括：

承压板，用于与所述飞行本体连接，所述承压板采用弹性材料制成；所述承压板用于承受所述飞行器着陆过程中受到的载荷冲击并发生弯曲形变；

至少两个支撑板，所述支撑板具有相对设置的第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第二端部之间具有高度差，至少两个所述第一端部间隔连接于所述承压板上；

第一阻尼耗能体，连接于所述承压板上；所述第一阻尼耗能体用于对所述承压板在弯曲形变时产生的弹性势能进行能量转换。

进一步地，所述承压板采用玻璃纤维板簧。

进一步地，所述第一阻尼耗能体的材质为橡胶；

或者，所述第一阻尼耗能体包括第一吸能盒，所述第一吸能盒内填充有非牛顿流体介质。

进一步地，所述第二端部相对所述第一端部沿水平远离所述承压板的方向延伸设置。

进一步地，所述承压板至少具有相对设置的第三端部和第四端部，其中一个所述支撑板的所述第一端部与所述第三端部固定连接，另外一个所述支撑板的所述第一端部与所述第四端部固定连接；所述第三端部绕水平轴线铰接于所述飞行本体上；

所述起落架还包括摇臂，所述摇臂的第一端绕水平轴线铰接于所述第四端部上，所述摇臂的第二端用于绕水平轴线铰接于所述飞行本体上。

进一步地，所述支撑板的横截面积自所述第二端部向所述第一端部逐渐增大。

进一步地，所述支撑板的材质为碳纤维。

进一步地，所述支撑板上连接有第二阻尼耗能体。

进一步地，所述第二阻尼耗能体的材质为橡胶；

或者，所述第二阻尼耗能体包括第二吸能盒，所述第二吸能盒内填充有非牛顿流体介质。

进一步地，所述起落架还包括滑行板，所述滑行板连接于所述第二端部上。

对应地，本申请还提出一种飞行交通工具，所述飞行交通工具包括飞行本体以及如前述的飞行器的起落架；所述承压板连接于所述飞行本体上，所述承压板用于承受所述飞行交通工具着陆过程中受到的载荷冲击。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本申请提出的飞行器的起落架，首先通过承压板的弯曲形变将飞行器着陆过程中产生的冲击能量转换为弹性势能，再通过第一阻尼耗能体将弹性势能进一步转换为内能等其它形式的能量，经第一阻尼耗能件换能后获得的其它形式的能量更易于消耗，且其耗能过程对第一阻尼耗能件、承压板的影响较小，如此便可通过承压板和第一阻尼耗能件的两次换能操作将着陆过程中产生的冲击能量有效消耗掉，解决了因承压板的弹性势能无法有效消耗而导致的承压板反弹问题，提升了起落架的吸能缓冲效果，从而提高了飞行器着陆时的可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请飞行器的起落架一实施例中承压板未发生弯曲形变时的整体结构示意图；

图2为本申请飞行器的起落架一实施例中承压板发生弯曲形变时的整体结构示意图；

图3为本申请飞行交通工具一实施例的局部结构示意图；

图4为本申请飞行交通工具一实施例的整体结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	承压板	6	飞行本体
2	支撑板	21	第一端部
				3	第一阻尼耗能体	22	第二端部
4	摇臂	51	翘曲部
				5	滑行板

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本申请实施例提供一种飞行器的起落架，飞行器包括飞行本体6，请参阅图1至图4，该起落架包括承压板1、第一阻尼耗能体3和至少两个支撑板2；承压板1用于与飞行本体6连接，承压板1采用弹性材料制成，承压板1用于承受飞行器着陆过程中受到的载荷冲击并发生弯曲形变；支撑板2具有相对设置的第一端部21和第二端部22，第一端部21与第二端部22之间具有高度差，至少两个第一端部21间隔连接于承压板1上；第一阻尼耗能体3连接于承压板1上，第一阻尼耗能体3用于对承压板1在弯曲形变时产生的弹性势能进行能量转换。

在本实施例中，飞行器包括直升机、飞行汽车等飞行交通工具，飞行本体6则为上述飞行交通工具的主体部分。如图1所示，承压板1可采用弹簧钢等弹性材料制成，以承压板1水平设置为例，承压板1的上侧板面可朝向飞行本体6的底部设置；支撑板2可呈图1所示的长条状，多个支撑板2的第一端部21可分散连接于承压板1的各个边角位置，支撑板2的第二端部22则用于在飞行器着陆时与地面接触，以对承压板1及飞行本体6起到支承作用；承压板1的部分区域可与飞行本体6活动连接，以使得承压板1的该部分区域相对飞行本体6具有一定的水平活动裕度，而承压板1的其它区域则在水平方向上相对飞行本体6固定设置，如此，支撑板2可在着陆时受到的载荷冲击下推动承压板1，令承压板1的部分区域相对飞行本体6发生水平位移，而由于承压板1的其它区域相对飞行本体6水平固定，因此便可在水平方向上挤压承压板1，令承压板1在高度方向上同时产生形变，亦即实现了承压板1的弯曲形变；以多个支撑板2的第一端部21分散连接于承压板1的边缘部分为例，承压板1在弯曲形变后可形成如图2所示的中部低、边缘高的形状。

第一阻尼耗能体3可连接于承压板1的下侧板面上，如此可避免飞行本体6对第一阻尼耗能体3造成干涉；其中，第一阻尼耗能体3可采用任意具有吸能缓冲功能的固体介质或流体介质，第一阻尼耗能体3可将吸收的能量转换为内能等其它形式的能量，以实现能量消耗。

可以理解的是，承压板1并不限于上述水平设置的方式，还可倾斜设置，在实际应用过程中，只需保证承压板1可在飞行器着陆时的载荷冲击下发生弯曲形变即可；与之对应地，支撑板2及第一阻尼耗能体3在承压板1上的连接排布方式亦可根据承压板1的设置方式而灵活调整，此处不作限定。

具体地，在飞行器着陆过程中，当支撑板2与地面接触后，载荷冲击将由支撑板2传递至承压板1，使得承压板1在载荷冲击下发生弯曲形变；通过承压板1的弯曲形变，可将着陆过程中产生的冲击能量转换为承压板1的弹性势能，以此实现对冲击能量的吸收；但由于承压板1在完成吸能换能操作后无法有效地将弹性势能消耗掉，因此弯曲状态的承压板1在弹性势能作用下容易发生反弹现象；此时，设置于承压板1上的第一阻尼耗能件可发挥作用，第一阻尼耗能件可将承压板1进行能量转换后获得的弹性势能进一步转换为内能等其它形式的能量，经第一阻尼耗能件换能后获得的其它形式的能量更易于消耗，且其耗能过程对第一阻尼耗能件、承压板1的影响较小；至此，经过承压板1和第一阻尼耗能件的两次换能操作后，可将着陆过程中产生的冲击能量有效消耗掉，解决了传统吸能缓冲方式容易出现的承压板1反弹问题，提升了起落架的吸能缓冲效果，从而提高了飞行器着陆时的可靠性和安全性。

优选地，当多个支撑板2的第一端部21如图1和图2所示分散连接于承压板1的边缘部分时，承压板1的中部为承压板1上形变量最大的位置，可将第一阻尼耗能体3设置于承压板1的中部，如此可令第一阻尼耗能体3最大程度地吸收承压板1的弹性势能，以更高效地将弹性势能转换为其它形式的能量并消耗，从而达到最佳的吸能缓冲效果。

由此可见，本实施例提供的飞行器的起落架，首先通过承压板1的弯曲形变将飞行器着陆过程中产生的冲击能量转换为弹性势能，再通过第一阻尼耗能体3将弹性势能进一步转换为内能等其它形式的能量，经第一阻尼耗能件换能后获得的其它形式的能量更易于消耗，且其耗能过程对第一阻尼耗能件、承压板1的影响较小，如此便可通过承压板1和第一阻尼耗能件的两次换能操作将着陆过程中产生的冲击能量有效消耗掉，解决了因承压板1的弹性势能无法有效消耗而导致的承压板1反弹问题，提升了起落架的吸能缓冲效果，从而提高了飞行器着陆时的可靠性和安全性。

可选地，参照图1和图2，承压板1采用玻璃纤维板簧；玻璃纤维板簧具有质量轻、强度高、抗腐蚀等优异性能，能较好地抵抗外部压力和振动，可提高承压板1的承载能力。

可选地，参照图1和图2，第一阻尼耗能体3的材质为橡胶；或者，第一阻尼耗能体3包括第一吸能盒(图中未示意出)，第一吸能盒内填充有非牛顿流体介质。

具体地，当第一阻尼耗能体3采用橡胶件时，橡胶件可基于自身的弹性形变能力将承压板1的弹性势能转换为自身的弹性势能，而由于橡胶为柔性材质，因此橡胶件在消耗自身弹性势能的过程中不会出现明显的反弹现象，从而可在对承压板1影响较小的情况下完成能量消耗，达到吸能缓冲效果。

当第一阻尼耗能体3采用封装有非牛顿流体介质的第一吸能盒时，非牛顿流体介质在受到承压板1的弹性势能作用时会发生塑性变形，即流体粒子间的排列结构发生变化，如此便可消耗承压板1的弹性势能，且其耗能过程对承压板1及第一阻尼耗能体3本身的影响较小，可在避免承压板1出现反弹现象的前提下达到吸能缓冲效果。

可选地，参照图1和图2，第二端部22相对第一端部21沿水平远离承压板1的方向延伸设置。

可选地，参照图1和图2，承压板1至少具有相对设置的第三端部和第四端部，其中一个支撑板2的第一端部21与第三端部固定连接，另外一个支撑板2的第一端部21与第四端部固定连接；第三端部绕水平轴线铰接于飞行本体6上；起落架还包括摇臂4，摇臂4的第一端绕水平轴线铰接于第四端部上，摇臂4的第二端用于绕水平轴线铰接于飞行本体6上。

具体地，支撑板2的第二端部22相对第一端部21同时具有高度差和水平距离差，可理解为支撑板2处于底端向外侧倾斜的状态；当支撑板2的数量设置为两个，且两个支撑板2分别连接于承压板1的左右两侧时，起落架可形成如图1所示的梯形结构，该结构形式可增强起落架的整体结构稳定性，从而可提高飞行交通工具在着陆过程中的平稳性。

另一方面，以多个支撑板2的第一端部21分散连接于承压板1的边缘部分为例，当多个支撑板2的底端向外侧倾斜设置时，在飞行器着陆的过程中，可使多个支撑板2的第二端部22在载荷冲击下向外侧撑开，从而带动多个支撑板2的第一端部21向中部靠拢并挤压承压板1，使得承压板1更易于发生弹性形变。更具体地，以承压板1呈图1所示的长条状为例，第三端部和第四端部可分别指代承压板1的两端；当飞行器着陆时，两个支撑板2的第二端部22在载荷冲击下向外侧撑开，从而带动两个支撑板2的第一端部21向承压板1的中部靠拢并挤压承压板1，令承压板1产生弯曲趋势，此时承压板1的第三端部将相对飞行本体6发生转动，承压板1的第四端部亦将相对摇臂4的第一端发生转动，与此同时，摇臂4的第二端亦相对飞行本体6发生转动，使得第四端部随摇臂4相对飞行本体6的转动而沿靠近第三端部的方向发生水平位移，如此便可在令第三端部、第四端部相对飞行本体6发生一定程度转动的同时缩短第三端部与第四端部之间的水平距离，从而令承压板1弯曲形成如图2所示的中部较低、第三端部及第四端部较高的形状。可见，通过设置摇臂4，可令承压板1的至少部分区域相对飞行本体6具有一定的水平移动自由度，从而更易于实现承压板1的整体弯曲形变。

可选地，参照图1和图2，支撑板2的横截面积自第二端部22向第一端部21逐渐增大，即支撑板2设置为顶部宽、底部窄的形状，如此可利用支撑板2横截面的形状变化提升支撑板2的抗扭转能力，可在一定程度上避免支撑板2在载荷冲击下发生扭转变形而降低起落架支承能力的问题。

可选地，参照图1和图2，支撑板2的材质为碳纤维；碳纤维具有质量轻、强度高、弹性模量大、耐候性强等优异性能，可利用自身的弹性形变能力增强起落架的吸能缓冲效果，能较好地抵抗着陆过程中产生的载荷冲击和振动；同时可减轻起落架的整体重量，有利于飞行交通工具往轻量化方向改进。

可选地，参照图1和图2，支撑板2上连接有第二阻尼耗能体(图中未示意出)。

具体地，第二阻尼耗能体可采用任意具有吸能缓冲功能的固体介质或流体介质，第二阻尼耗能体可将吸收的能量转换为内能等其它形式的能量，以实现能量消耗。与承压板1上设置第一阻尼耗能体3同理，在飞行本体6着陆过程中，当支撑板2与地面接触后，支撑板2在载荷冲击下发生弯曲形变，通过支撑板2的弯曲形变，可将着陆过程中产生的冲击能量转换为支撑板2的弹性势能，以此实现对冲击能量的吸收；但由于支撑板2在完成吸能换能操作后无法有效地将弹性势能消耗掉，因此弯曲状态的支撑板2在弹性势能作用下容易发生反弹现象；此时，设置于支撑板2上的第二阻尼耗能件可将支撑板2进行能量转换后获得的弹性势能进一步转换为内能等其它形式的能量，经第二阻尼耗能件换能后获得的其它形式的能量更易于消耗，且其耗能过程对第二阻尼耗能件、支撑板2的影响较小；至此，经过支撑板2和第二阻尼耗能件的两次换能操作以及前述的承压板1和第一阻尼耗能件的两次换能操作后，可将着陆过程中产生的冲击能量有效消耗掉，避免了支撑板2出现反弹现象的问题，进一步提升了起落架的整体吸能缓冲效果。

可选地，参照图1和图2，第二阻尼耗能体的材质为橡胶；或者，第二阻尼耗能体包括第二吸能盒(图中未示意出)，第二吸能盒内填充有非牛顿流体介质。

具体地，当第二阻尼耗能体采用橡胶件时，橡胶件可基于自身的弹性形变能力将支撑板2的弹性势能转换为自身的弹性势能，而由于橡胶为柔性材质，因此橡胶件在消耗自身弹性势能的过程中不会出现明显的反弹现象，从而可在对支撑板2影响较小的情况下完成能量消耗，达到吸能缓冲效果。

当第二阻尼耗能体采用封装有非牛顿流体介质的第二吸能盒时，非牛顿流体介质在受到支撑板2的弹性势能作用时会发生塑性变形，即流体粒子间的排列结构发生变化，如此便可消耗支撑板2的弹性势能，且其耗能过程对支撑板2及第二阻尼耗能体本身的影响较小，可在避免支撑板2出现反弹现象的前提下达到吸能缓冲效果。

可选地，参照图1和图2，起落架还包括滑行板5，滑行板5连接于第二端部22上；滑行板5用于与地面滑动配合，起落架可借助滑行板5在地面上顺畅滑动，同时滑行板5还增大了支撑板2与地面的接触面积，起到较好的支撑作用，可避免支撑板2陷入软质地面中，从而保证了飞行交通工具在着陆后的正常行进。

优选地，参照图1至图4，滑行板5的边缘具有至少一个翘曲部51，翘曲部51沿滑行板5的行进方向向上弯折。

具体地，以滑行板5向前或向后行进为例，翘曲部51可如图3和图4所示设置于滑行板5的前端及后端；通过设置翘曲部51，可将滑行板5的前端和后端向上延伸至空中，避免滑行板5前端端面及后端端面上的边角部分直接与地面发生接触；如此，当滑行板5在软质地面上滑行时，可避免因滑行板5前端端面及后端端面上的边角部分与地面发生相对滑动而将地面上的泥土铲起，即可有效防止滑行板5的推土现象，从而有助于滑行板5更顺畅地通过凹凸不平的路面，提升了飞行交通工具的地面适应性。

对应地，参照图3和图4，本申请实施例还提供一种飞行交通工具，该飞行交通工具包括飞行本体6以及上述任一实施例中的飞行器的起落架；承压板1连接于飞行本体6上，承压板1用于承受飞行交通工具着陆过程中受到的载荷冲击。

在本实施例中，飞行交通工具包括但不限于直升机和飞行汽车，飞行本体6为飞行交通工具的主体部分，飞行本体6上可设置多个上述实施例中的起落架，例如可如图4所示沿飞行交通工具的行进方向间隔设置两个上述实施例中的起落架，以对飞行本体6起到稳定支承的作用。

基于上述实施例中起落架的改进，在飞行交通工具着陆过程中，当支撑板2与地面接触后，载荷冲击将由支撑板2传递至承压板1，使得承压板1在载荷冲击下发生弯曲形变，通过承压板1的弯曲形变，可将着陆过程中产生的冲击能量转换为承压板1的弹性势能，以此实现对冲击能量的吸收；但由于承压板1在完成吸能换能操作后无法有效地将弹性势能消耗掉，因此弯曲状态的承压板1在弹性势能作用下容易发生反弹现象；此时，设置于承压板1上的第一阻尼耗能件可发挥作用，第一阻尼耗能件可将承压板1进行能量转换后获得的弹性势能进一步转换为内能等其它形式的能量，经第一阻尼耗能件换能后获得的其它形式的能量更易于消耗，且其耗能过程对第一阻尼耗能件、承压板1的影响较小；至此，经过承压板1和第一阻尼耗能件的两次换能操作后，可将着陆过程中产生的冲击能量有效消耗掉，解决了传统吸能缓冲方式容易出现的承压板1反弹问题，提升了起落架的吸能缓冲效果，从而提高了飞行交通工具着陆时的可靠性和安全性。

需要说明的是，本申请公开的飞行器的起落架及飞行交通工具的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。

以上仅为本申请的可选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的技术构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种飞行器的起落架，所述飞行器包括飞行本体，其特征在于，所述起落架包括：

承压板，用于与所述飞行本体连接，所述承压板采用弹性材料制成；所述承压板用于承受所述飞行器着陆过程中受到的载荷冲击并发生弯曲形变；

至少两个支撑板，所述支撑板具有相对设置的第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第二端部之间具有高度差，至少两个所述第一端部间隔连接于所述承压板上；

第一阻尼耗能体，连接于所述承压板上；所述第一阻尼耗能体用于对所述承压板在弯曲形变时产生的弹性势能进行能量转换。

2.根据权利要求1所述的飞行器的起落架，其特征在于，所述承压板采用玻璃纤维板簧。

3.根据权利要求1所述的飞行器的起落架，其特征在于，所述第一阻尼耗能体的材质为橡胶；

或者，所述第一阻尼耗能体包括第一吸能盒，所述第一吸能盒内填充有非牛顿流体介质。

4.根据权利要求1所述的飞行器的起落架，其特征在于，所述第二端部相对所述第一端部沿水平远离所述承压板的方向延伸设置。

5.根据权利要求4所述的飞行器的起落架，其特征在于，所述承压板至少具有相对设置的第三端部和第四端部，其中一个所述支撑板的所述第一端部与所述第三端部固定连接，另外一个所述支撑板的所述第一端部与所述第四端部固定连接；所述第三端部绕水平轴线铰接于所述飞行本体上；

所述起落架还包括摇臂，所述摇臂的第一端绕水平轴线铰接于所述第四端部上，所述摇臂的第二端用于绕水平轴线铰接于所述飞行本体上。

6.根据权利要求1所述的飞行器的起落架，其特征在于，所述支撑板的横截面积自所述第二端部向所述第一端部逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的飞行器的起落架，其特征在于，所述支撑板的材质为碳纤维。

8.根据权利要求1所述的飞行器的起落架，其特征在于，所述支撑板上连接有第二阻尼耗能体。

9.根据权利要求8所述的飞行器的起落架，其特征在于，所述第二阻尼耗能体的材质为橡胶；

或者，所述第二阻尼耗能体包括第二吸能盒，所述第二吸能盒内填充有非牛顿流体介质。

10.根据权利要求1所述的飞行器的起落架，其特征在于，所述起落架还包括滑行板，所述滑行板连接于所述第二端部上。

11.一种飞行交通工具，其特征在于，所述飞行交通工具包括飞行本体以及如权利要求1至10中任一项所述的飞行器的起落架；所述承压板连接于所述飞行本体上，所述承压板用于承受所述飞行交通工具着陆过程中受到的载荷冲击。