包括主阻尼器和抗震次阻尼器的飞行器起落架的制作方法

本发明涉及包括主阻尼器和次阻尼器的飞行器起落架。

背景技术：

专利文件wo200058642例如披露了一种飞行器起落架，包括：

-设计成承载至少一个轮子的轮轴，飞行器通过轮子可沿着跑道滑行；

-沿着主支杆轴线延伸的支杆，支杆具有承载所述轮轴的第一部分和设计成连接到属于飞行器的承载结构的第二部分，所述主支杆轴线通过这些第一和第二支杆部分；

-主阻尼器，设计成阻尼第一支杆部分相对于第二支杆部分的轴向运动；

-第一次阻尼器，不同于所述主阻尼器，并设计成阻尼第一支杆部分相对于第二支杆部分围绕主支杆轴线的角度摆动运动。

飞行器的承载结构就是起落架所附连的飞行器结构，用来传递起落架和飞行器其余部分直接的载荷。

当起落架滑行时，称作为摆振的振动/摆动现象会出现在第一支杆部分和第二支杆部分之间。该摆振现象包括第一起落架部分相对于第二起落架部分围绕起落架主轴线的至少一个转动摆动。该转动摆动是由支杆围绕其主轴线的扭转产生的。其它的转动/摆动现象可添加到该转动摆动中。尤其是，摆振现象经常使支杆沿纵向弯曲的摆动与围绕主支杆轴线的转动摆动组合起来。

这些振动现象带来不舒服，因此希望能消除它们。

这些振动/摆动现象取决于好几种因素，诸如起落架上的载荷、起落架的形状、起落架的设计、起落架的柔性和滑行速度。

为了减弱该现象，专利文件wo200058642建议配装特殊阻尼器，其被称作抗摆振阻尼器，下文中称作次阻尼器。在该专利文件中，次阻尼器将连接到飞行器结构的第二支杆部分偶联到承载轮轴的起落架支杆的第一部分。第一和第二支杆部分通过次阻尼器(抗摆振阻尼器)形成的该种机械偶联，可以阻尼第一支杆部分相对于第二支杆部分围绕主支杆轴线的角度摆动。

将该类型的抗摆振阻尼器结合到起落架的几何结构中问题颇多，因为该次阻尼器需要执行其阻尼功能，同时要让起落架从起落架舱外的起落架放下构造转变到起落架缩回到起落架舱内的起落架收回构造。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种起落架，是对专利文件wo200058642中所述起落架的替代形式，根据本发明的该起落架包括至少一个第一次阻尼器，其设计成阻尼第一支杆部分相对于第二支杆部分的角度摆动运动。

鉴于要达到该目的，本发明提出一种起落架，包括：

-轮轴，轮轴设计成承载至少一个轮子，飞行器可通过轮子沿着跑道滑动；

-沿着主支杆轴线延伸的支杆，支杆具有承载所述轮轴的第一部分和设计成连接到属于飞行器的承载结构的第二部分；

-主阻尼器，设计成阻尼第一支杆部分相对于第二支杆部分的轴向运动；

-至少一个第一次阻尼器，其不同于所述主阻尼器，并设计成阻尼第一支杆部分相对于第二支杆部分的围绕主支杆轴线的角度摆动的运动。

根据本发明的该起落架主要特征在于，所述第一次阻尼器由第一支杆部分承载，该第一次阻尼器包括：

-惯性质量件；以及

-将该惯性质量件连接到第一支杆部分的连接装置，该连接装置设计成阻尼该惯性质量件相对于第一支杆部分和围绕主支杆轴线的至少转动运动。

借助于本发明，第一次阻尼器通过其附连到该第一支杆部分的连接装置而固定到第一支杆部分。因此，第一次阻尼器全部由第一起落架部分单独承载。该第一次阻尼器靠近这样的支杆区域，这些区域看到第一和第二支杆部分之间的最大角度摆动幅值，即，轮轴所固定的部件上的最大幅值。

由于在摆动源头附近实施阻尼，即，在滑动过程中传递载荷和振动的轮子附近实施阻尼，所以，由此改进了对摆振的阻尼作用。

此外，次阻尼器只由第一支杆部分来承载，这个事实使得结合到起落架的操作更加容易，因为除了该第一部分是可能的例外之外，为了结合摆振阻尼功能，没有起落架部件需要作修改。

根据本发明的一个具体实施例，起落架进一步包括第一轮毂和第二轮毂，所述第一轮毂支承飞行器可在其上滑行的第一轮子，所述第二轮毂支承飞行器可在其上滑行的第二轮子。这些第一和第二轮毂安装成可围绕轮轴转动，第一次阻尼器安装在第一和第二轮毂之间。

次阻尼器在轮毂之间的定位意味着它可更加靠近承载轮毂的轮轴，由此提高了抗摆振的阻尼效果。

为了提高次阻尼器的有效性，同时限制与摆振阻尼功能相关的体积过大，可采取措施来确保第一次阻尼器至少部分地布置在第一轮毂的中空区域以及第二轮毂的中空区域内。

第一次阻尼器的惯性质量件也可呈围绕第一支杆部分延伸的环的形状。如此的环允许让质量围绕主支杆轴线定中心，由此提高了对组合支杆的扭转和弯曲的摆动的减振效果。

在此实施例中，连接装置也可设计成让环形质量不仅在质量围绕第一支杆部分的摆动转动运动中移动，而且可在质量沿着主支杆轴线的摆动平移运动中移动。因此，第一次阻尼器可对平行于主支杆轴线的支杆运动有阻尼效应。

作为上述实施例的替代方案，将第一次阻尼器的惯性质量件连接到第一支杆部分的连接装置包括径向延伸臂，其相对于所述主支杆轴线径向地延伸，并在其一个端部处承载着该惯性质量件。

理论上来说，第一起落架部分是沿着主支杆轴线延伸的滑动管子，轮轴延伸在垂直于主支杆轴线的平面内，第一次阻尼器的连接装置具有环绕管子的第一保持环。该种将次阻尼器固定到管子的方式允许提供阻尼摆振的功能，而无需修改该起落架支杆的零部件。

附图简述

参照附图，借助于以下对本发明非限制性的特殊实施例的描述，将会更好地理解本发明，附图中：

图1示出根据本发明的起落架，若干个阴影区域显示一个或多个次阻尼器/抗摆振阻尼器可固定抵靠并沿着起落架管的可能部位；

图2示出两种起落架角度摆动随阻尼时间变化的曲线，一种是不装备有次阻尼器的起落架(第一角度摆动曲线用细线表示)，另一种是装备有阻尼角度摆动的次阻尼器的本发明起落架(第二角度摆动曲线用粗线表示)；

图3a、3b、3c、3d示出若干个安装在起落架管上的次阻尼器的横截面图，次阻尼器的惯性质量件呈环形，环围绕起落架管延伸；这些图3a、3b、3c、3d示出实施角度惯性质量件和第一支杆部分之间连接装置的各种方式，在该情形中，第一支杆部分是起落架的主管；

图4a示出本发明起落架在横向于轮轴的平面中的横截面图，这里的惯性质量件安装在围绕起落架支杆主轴线摆动的臂的一端处；

图4b是从图4a所示起落架的下面观看的立体图。

具体实施方式

如前面所指出的，本发明主要涉及飞行器的起落架1，包括轮轴2，轮轴2设计成承载至少一个(在本实例中为两个)轮子r1、r2，飞行器在轮子上沿着跑道滑动。

起落架1包括支杆3，支杆3沿着主支杆轴线z延伸，并具有第一部分3a和第二部分3b，第一部分3a承载所述轮轴2，第二部分3b设计成连接到属于飞行器的承载结构。轮轴在垂直于支杆主轴线z的平面中延伸。这些第一部分3a和第二部分3b安装成能够沿着通过这些部分3a、3b的所述主支杆轴线z相对于彼此滑动。

主阻尼器5设计成阻尼第一支杆部分3a相对于第二支杆部分3b沿着主支杆轴线z的轴向运动。

尽管这未在图中示出，但本发明起落架能够包括定向机构，该定向机构设计成相对于支杆的第二部分3b定向支杆的第一部分3a，通过围绕沿着支杆延伸且最好与主轴线z成一直线的定向轴线转动第一支杆部分来实现上述的定向。

本发明起落架还包括第一次阻尼器6a，其不同于所述主阻尼器，并设计成阻尼第一支杆部分3a相对于第二支杆部分3b围绕主支杆轴线z的角度摆动运动。

在本发明的所有实施例中，该第一次阻尼器6a属于这种类型，其包括：

-至少一个惯性质量件m；以及

-将该惯性质量件m连接到第一支杆部分3a的连接装置7a，这些连接装置7a设计成阻尼该惯性质量件m围绕主轴线z相对于第一支杆部分3a的至少转动运动。

因此，该第一次阻尼器6a由第一支杆部分3a承载，其惯性质量件m在该第一支杆部分外部上延伸，以使它可围绕支杆主轴线z摆动。

该摆振运动与支杆的扭转以及支杆沿其主轴线z的弯曲相关联。扭转涉及第一支杆部分相对于第二支杆部分的转动，该转动驱动第一次阻尼器围绕主轴线z转动。

当第一支杆部分3a在垂直于主轴线z的平面中运动时(通过支杆围绕主轴线z转动，和/或第一支杆部分在垂直于主轴线z的平面中的平移运动)，然后，通过连接装置7a将能量传输到第二次阻尼器的惯性质量件m。反过来，惯性质量件m通过这些同样的连接装置7a将反力施加到第一支杆部分3a(底部支杆组件)。通过耗散连接装置7a处的能量，支杆摆动因此受到阻尼。

惯性质量件m和连接装置7a最好以如此的方式来限定：即以阻尼起落架固有的自然频率为目标。

借助于本发明，摆振至少部分地受到减振，因为组装到第一支杆部分3a上的次阻尼器6a、6b距离第一部分3b一定距离，次阻尼器6a、6b吸收能量使惯性质量件m移动，并还阻尼该惯性质量件m相对于第一管部分的摆动。

如图1、3a、3b、3c、3d、4a、4b所示，第一支杆部分3a包括被称作主管的管子t，该管子t沿着主轴线z延伸，还包括位于垂直于主轴线z的平面p内从该管子t延伸的轮轴2。第二支杆部分通常包括容纳正滑动的管子t部分的圆筒。

图1中所示的阴影区域显示了第一支杆部分的各种位置e1、e2、e3、e4，这些位置可承载第一次阻尼器6a，在第一部分承载若干个预定类型的次阻尼器的情形中，还可能承载第二次阻尼器6b。

第一位置e1位于管子t上，在由轮轴2通过轮毂10、20分别承载的轮子r1、r2之上。该位置e1是有利的，因为它能够让惯性质量件m远离主轴线z延伸很大的距离，而不受从一个轮子到管子t延伸的最小距离的限制。

第二可能的位置e2位于轮子r1、r2之间，在面对轮子r1、r2上部的一部分管子t上。该位置e2是有利的，因为它能够阻尼摆振，而不增加起落架的体积。此外，次阻尼器6a远离制动区域(热沉)，并因此很好地保存起来。

第三可能的位置e3位于轮子r1、r2之间的管子t上，就在轮轴2的附近。该位置e3延伸到承载轮子r1、r2的轮毂10、20的相应中空区域10a、20a内。该实施例是有利的，因为一方面惯性质量件m可位于远离主轴线z很长的距离，其可以：

-增大阻尼所需的围绕主轴线z的杠杆臂；以及

-使次阻尼器非常靠近轮轴2定位(其中，有待阻尼的运动角度幅值处于其最大值)。

第四可能的位置e4位于轮子r1、r2之间(轮毂10、20之间)的管子t上，就在轮轴2的附近并在轮轴下方。如果需要的话，该位置e4延伸到轮毂10、20的相应中空区域10a、20a内。该实施例是有利的，因为如位置e3一样，能够增大阻尼杠杆臂，同时紧靠轮轴2。图4a的起落架包括放置在位置e4处的次阻尼器的实例。

在图3a、3b、3c、3d和4a、4b所示的实施例中，将所述惯性质量件m连接到第一支杆部分3a的连接装置7a包括：

-弹性复位装置8a，其使惯性质量件m朝向惯性质量件m的固定静止位置相对于轮轴2复位惯性质量件；以及

-阻尼装置9a，具有预定数值的阻尼系数。

这些弹性复位装置8a具有惯性质量件m围绕主轴线z和相对于第一支杆部分3a转动的角刚度值，该值是恒定常数。

阻尼系数是惯性质量件m围绕主轴线z和相对于第一支杆部分3a转动运动的阻尼系数。

预先确定刚度系数和围绕主轴线z转动的阻尼系数，便能够限定本发明的起落架如何阻尼摆振的运动。

图2示出围绕主轴线z的角度运动随时间变化的阻尼。细线所示的曲线对应于不具有次阻尼器的起落架。粗线所示的曲线对应于装备有本发明次阻尼器的起落架。可以看到，相对于没有次阻尼器的起落架，本发明的起落架允许角度摆动有急剧的衰减。

如图3a、3c所示，将第一次阻尼器6a的惯性质量件m连接到第一支杆部分3a的连接装置7a可包括第一保持环12，该环固定到所述第一支杆部分并围绕第一支杆部分(在该情形中，是管子t)。该第一保持环12通过环绕第一支杆部分的圆柱形部分来对中和固定次阻尼器6a。

替代地，阻尼装置可具有直接配装在管子t周围的弹性体套筒13的形式，在本情形中，该弹性体套筒13也起到如图3b、3d、4a、4b所示的保持环作用。

应该指出的是，该弹性体套筒13也可延伸而与环形质量m的内面24相接触，如图3a所示，或者可远离惯性质量件m的该内面，如图3b和3d所示。

藉由惯性质量件m的内部突出部23，便可实现该弹性体套筒13和惯性质量件m之间的机械连接，所述内部突出部23从惯性质量件m的圆柱形内面24朝向主轴线z延伸并从该弹性体套筒e的外面穿过套筒。这些突出部23允许套筒13和惯性质量件m之间实现转动偶联，同时，在突出部23之间留出介于惯性质量件m和套筒13之间的空间。这限制了套筒通过与惯性质量件m接触和通过该接触部位处的剪切造成的磨损。

在图4a、4b所示的实施例中，惯性质量件m可被承载在臂22的端部处。

在该实施例中，第一次阻尼器6a包括用于臂22的保持环21，保持环一直围绕主轴线z延伸。该臂22的一端固定到保持环21，而其另一端承载着惯性质量件m。在本实例中，该惯性质量件m呈球形，但也可具有任何其它紧凑的形状。如图4a、4b中所示，该保持环21和保持环12之间的连接可通过弹性复位装置8a和阻尼装置9a来实现。

因为保持环12、保持环21和弹性复位装置8a的该种结构布置，所以，当保持环21相对于主轴线z枢转时，弹性复位装置8a则作用弹性复位扭矩，该弹性复位扭矩趋于使保持环21相对于第一支杆部分3a朝向固定的静止位置复位。在该固定的静止位置中，臂22最好位于支杆的对称平面px中，主轴线z也在该平面内延伸。惯性质量件m然后等距离地位于轮毂10、20之间。

现将参照图3a、3b、3c、3d来阐述弹性复位装置8a和阻尼装置9a的若干个可能的结构布置，这些结构布置允许管子t连接到管子的环形环并保持远离管子。管子的该环形环在本实例中是环形的质量m，但在上述的实例中，其中，质量m由径向地从保持环21延伸的臂22承载，管子的该环形环也可以是质量m的保持环21。

在图3a、3b、3c、3d的各图中，次阻尼器6a的惯性质量件m是环形的，并一直围绕管子t的纵向部分延伸。

弹性复位装置8a包括分布在管子t和环形质量m之间的多个弹簧。这些弹簧8a使管子t和环形质量m保持彼此分开，从而允许相对于主轴线z主轴线z3径向平移摆动，和/或相对于该主轴线z作转动摆动。

这些弹簧8a可以这样的方式布置：让它们的弹性压缩或伸展轴a2相对于管子t是径向的(这意味着是说相对于主轴线z)，如图3a和3c所示。有了该种结构布置，在阻尼惯性质量件m相对于管子t作径向平移的摆动时，并还在阻尼惯性质量件m围绕主轴线z作角度转动的摆动时，这些弹簧是有效的。

如图3b和3d中所示，弹簧8a中的至少某些弹簧以这样的方式布置：弹簧的压缩或伸展轴线a2与其对应的主轴线z呈径向的平面垂直或成45°。这能够提高阻尼惯性质量件m围绕主轴线z的径向摆动的能力。

然而，使弹簧8a定位住，它们可以放置在弹性体内，它们可具有弹性体套筒13的形式。制造套筒13的弹性体具有阻尼结合于其中的弹簧变形的能力(见图3b和3d)。

如图3c和3d中所示，还可能使用流体阻尼器a来传递管子t和惯性质量件m之间的载荷。每个流体阻尼器a具有较佳的阻尼轴线a1和流体压缩腔，流体压缩腔的体积根据惯性质量件m和管子t之间的相对运动发生变化。

在这些流体阻尼器的至少某些阻尼器的情形中，有可能具有较佳的阻尼轴线a1，阻尼轴线a1定向成：

-相对于主轴线z呈径向，如图3c所示，(这允许提高对径向摆动的阻尼)；或

-相对于主轴线z呈径向的平面为垂直或呈45°，如图3d所示(这允许提高对角度摆动的阻尼)。

如以上所讨论和如图3a、3b、3c、3d和4a、4b所示，可使用第一保持环12将次阻尼器6a固定到管子t并围绕管子t。环绕管子t圆柱形部分的该环12可包括调整其内直径的装置，以便调整该环如何环绕管子t的紧密程度。

如果必要的话，弹簧8a和流体阻尼器a可直接连接到该保持环12。

应该指出的是，如图4a和4b的实施例中所示，与主轴线z同轴的简单弹性环形套筒13可一直围绕第一保持环12延伸，并由自身形成弹性复位装置8a和阻尼装置9a。

该弹性套筒13可由具有预定弹性刚度和预定阻尼系数的材料形成。因此，该套筒13既执行弹性复位功能又执行阻尼功能。如上所述，复位弹簧或流体阻尼器可结合到该弹性套筒13内，以提高弹性复位和/或阻尼功能。

本发明不仅涉及刚刚已经描述的内容，尤其还可涵盖尚未示出的实施例，其中，第一支杆部分3a承载不同于所述次阻尼器6a的第二次阻尼器6b。该第二次阻尼器6b包括：

-第二惯性质量件；以及

-将该第二惯性质量件连接到所述第一支杆部分3a的第二连接装置，这些第二连接装置设计成阻尼该第二惯性质量件m围绕主轴线z和相对于所述第一支杆部分3a的转动运动。

第二次阻尼器6b的第二惯性质量件可以呈围绕所述第一支杆部分3a延伸的环14的形式。

换句话说，如果必要的话，管子t可承载若干个所述第一次阻尼器类型的次阻尼器。

每个次阻尼器6a、6b可设计成阻尼一定范围的对应于它的摆动频率。对应于各种次阻尼器的这些摆动频率范围可彼此相同，或可彼此不同。

为此目的，各个次阻尼器6a、6b的连接装置7a的质量和/或刚度系数和/或阻尼系数，可不同于其它次阻尼器的质量和/或刚度系数和/或阻尼系数。

这允许各个次阻尼器改适成提供其专用的特殊类型的阻尼，这些次阻尼器因此彼此互补。

因此，如果起落架具有好几个自然振动频率范围，那么，每个次阻尼器将能够改适成允许阻尼这些频率范围的刚好一个范围，将会有与待要阻尼的频率范围一样多类型的次阻尼器。