一种新型高强度高紧凑性轻量化飞机起落架的制作方法

本发明涉及飞机设计领域，特别涉及一种新型高强度高紧凑性轻量化飞机起落架。

背景技术：

飞机起落架是飞机重要的安全功能部件，是飞机起飞、着陆、地面滑行和停放时主要的承力构件，起落架在飞机着陆和滑行的过程中，要吸收和耗散来自与地面冲击的能量，以保证飞机着陆和滑行时的安全，起落架的性能水平直接关系到飞机整体性能和飞行安全，一直是国内外大型飞机制造公司致力改进的关键构件之一。

早期的飞机起落架一般采用平面四连杆机构，当起落架完全放下时，恰好有两根连杆处于共线位置，以保证起落架的工作姿态，而起落架主承载杆则承担着飞机受到的绝大部分的载荷，因此，在起落架姿态保持结构发生失效的情况下，起落架便不能正常工作，导致飞机安全事故。

为了增加飞机的安全性和可靠性，国内外的飞机起落架设计者不断改进其方案，然而，这些改进方案属于传统平面四连杆的衍生方案，不能彻底解决传统起落架存在的根本缺陷。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种新型高强度高紧凑性轻量化飞机起落架。所述技术方案如下：

一种新型高强度高紧凑性轻量化飞机起落架，包括驱动系统、主承载杆、锁止机构和减震系统；

所述驱动系统布置在所述主承载杆的上部；

所述主承载杆布置在飞机机身和所述减震系统之间；

所述锁止机构布置在飞机机身和所述主承载杆之间，包括两条相同的非共面布置的运动链，分别为第一运动链和第二运动链；

所述减震系统布置在所述主承载杆的下部，包括减震器和充气轮胎，所述减震器的下端连接所述充气轮胎。

可选地，所述第一运动链和所述第二运动链位于不同的平面，且所述第一运动链和所述第二运动链的平面相对于主承载杆的运动平面对称。

可选地，所述运动链包括上连杆、下连杆、中间连杆、滑块、第一可转动销轴、第二可转动销轴、第三可转动销轴、连杆销轴；

所述上连杆、所述中间连杆和所述下连杆通过连杆销轴连接在一起；

所述上连杆的上端与固定在飞机机身的第一可旋转销轴连接；所述中间连杆通过所述第二可旋转销轴与所述滑块连接，所述滑块沿着所述主承载杆的轴线方向往复运动；所述下连杆的下端通过所述第三可旋转销轴与所述主承载杆上的销轴孔连接。

可选地，所述运动链为运动链，其中P为滑动副，U为万向副，R为转动副；

所述滑动副表示所述滑块在所述主承载杆作上下往复移动；

所述万向副包括第一万向副、第二万向副、第三万向副，其中所述第一万向副表示所述上连杆与飞机机身的连接关系，所述第二万向副表示所述中间连杆与所述滑块的连接关系，所述第三万向副表示所述下连杆与所述主承载杆的连接关系；

所述转动副表示所述上连杆、所述中间连杆和所述下连杆通过所述连杆销轴铰接在一起。

可选地，所述第一运动链和所述第二运动链均为空间四连杆机构，所述空间四连杆机构包括飞机机身、主承载杆、上连杆和下连杆，所述飞机机身为固定杆，所述主承载杆为驱动杆，所述上连杆为从动杆，所述下连杆为连接所述驱动杆和所述从动杆的连接杆。

可选地，所述空间四连杆机构为双锁止结构。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1)将传统的平面四连杆起落架改为了空间四连杆机构，并引入了过约束，相对于传统的飞机起落架，引入的两条运动链可分别对主承力杆进行双运动链双锁止，即使其中一条运动链失效后，由于另一条运动链仍然具有双锁止功能，因此，飞机起落架仍能正常工作，其冗余的空间双运动链可靠的双锁止结构是对现有飞机起落架技术的一大贡献。

2)两组双锁止机构相互分离，且对称分布，这样的冗余设计大大提高了飞机起落架的结构强度、刚度和系统安全性，在主承载杆与双锁止结构锁止后，起落架变为了超静定桁架结构，具有了更好的垂向、侧向和纵向强度、刚度和承载能力。

3)在起落架完全回收的状态时，主承载杆与双运动链的双锁止机构处于同一个平面内，获得了极致的结构紧凑性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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1a是本发明实施例提供的一种新型高强度高紧凑性轻量化飞机起落架完全放下的姿态示意图；

图1b是本发明实施例提供的一种新型高强度高紧凑性轻量化飞机起落架完全收起的姿态示意图；

图2是本发明实施例提供的一种新型高强度高紧凑性轻量化飞机起落架的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种新型高强度高紧凑性轻量化飞机起落架的第一运动链I结构示意图；

图4a是本发明实施例提供的运动链失效时起落架完全放下的姿态示意图；

图4b是本发明实施例提供的运动链失效时起落架完全收起的姿态示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种新型高强度高紧凑性轻量化飞机起落架，参见图1a和图1b，包括驱动系统1、主承载杆2、锁止机构3和减震系统4。

驱动系统1布置在主承载杆2的上部。

主承载杆2布置在飞机机身和减震系统4之间。

锁止机构3布置在飞机机身和主承载杆2之间，包括两条相同的非共面布置的运动链，分别为第一运动链I、第二运动链II。

减震系统4布置在主承载杆2的下部，包括减震器和充气轮胎，减震器下端连接充气轮胎。

在本实施例中，参见图2，第一运动链I和第二运动链II位于不同的平面，且第一运动链I和第二运动链II的平面相对于主承载杆2的运动平面对称。

在本实施例中，参见图3，运动链包括第一可转动销轴5、上连杆6、滑块7、第二可转动销轴8、中间连杆9、连杆销轴10、下连杆11、第三可转动销轴12。

上连杆6、中间连杆9和下连杆11通过连杆销轴10连接在一起。

中间连杆9通过第二可转动销轴8与滑块7连接，滑块7沿着主承载杆2的轴线方向往复运动；下连杆11的下端通过第三可旋转销轴12与主承载杆2上的销轴孔13连接；上连杆6的上端与固定在飞机机身的第一可转动销轴5连接。

在本实施例中，运动链为运动链，其中P为滑动副，U为万向副，R为转动副。

滑动副表示滑块8在主承载杆2作上下往复移动。

万向副包括第一万向副、第二万向副、第三万向副，其中第一万向副表示上连杆6与飞机机身的连接关系，第二万向副表示中间连杆9与滑块7的连接关系，第三万向副表示下连杆11与主承载杆2的连接关系。

转动副表示上连杆6、中间连杆9和下连杆11通过连杆销轴10铰接在一起。

在本实施例中，第一运动链I和第二运动链II均为空间四连杆机构，该空间四连杆机构包括飞机机身、主承载杆2、上连杆6和下连杆11，其中，飞机机身为固定杆，主承载杆2为驱动杆，上连杆6为从动杆，下连杆11为连接驱动杆和从动杆的连接杆。中间连杆9和滑块7共同辅助上连杆6和下连杆11进行锁止，避免上连杆6和下连杆11在工作状态下发生相对转动。

主承载杆2与第一运动链I和第二运动链II共同实现起落架的收放和状态保持功能，当飞机起落架放下时，主承载杆2与锁止机构3构成了超静定桁架结构，拥有很好的承载能力，其中还引入了过约束，保证了即使其中的一条运动链失效后，起落架仍能正常工作，确保了起落架的安全性与可靠性。当飞机起落架完全收回时，主承载杆2与锁止机构3位于同一个平面内，结构十分紧凑，大大减低了占用的空间，对飞机机型小型化设计非常有利。

一方面，在起落架完全放下时，每条运动链的上连杆6与下连杆11共线，利用连杆运动死点进行锁止，避免了两根连杆发生相对转动。与此同时，中间连杆9运动至与上连杆6、下连杆11垂直的位置，进一步阻止上连杆6、下连杆11发生相对转动。所以，每条运动链起到了双锁止作用，且与主承载杆2形成了超静定的桁架结构，具有良好的力学性能与结构可靠性。

另外一方面，主承载杆2与第一运动链I和第二运动链II在完全收回时处于同一个平面内，当起落架回收的过程中，驱动系统1驱动主承载杆2转动，带动第一运动链I和第二运动链I I绕第一可转动销轴5转动，与此同时，上连杆6、中间连杆9、下连杆11将跟随主承载杆2一起联动，当起落架完全回收时，上连杆6、下连杆11、中间连杆9与主承载杆2正好处于同一个平面内，使得起落架占有的空间大幅度降低，对飞机机型的紧凑化设计十分有利。

参见图4a或图4b，假设起落架的某一条运动链失效，另外一条运动链保持完好，即存在了一条失效运动链14，此时的起落架仍有一条完整的双锁止运动链可以确保主承载杆2的工作姿态，依然能够保证飞机起落架收起和放下，而且能承载一定载荷的冲击，确保了飞机在出现意外时仍能正常着陆，减少飞行事故的发生率，因此，该起落架具有高强度和高可靠性，具备在极端条件下仍能实现承载和收放的功能。

综上所述，本发明实施例能有效提高飞机起落架的起降安全性，确保起落架的工作可靠性，具有广泛的应用前景和巨大的市场价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。