包括呈拱形形状的底壁的起落架舱以及包括该起落架舱的飞行器的制作方法

1.本技术涉及一种包括呈拱形形状的底壁的起落架舱以及包括该起落架舱的飞行器。


背景技术：

2.如图1和图2所示，飞行器10包括一个在前尖14和后尖16之间延伸的机身12，以及设置在机身12两侧并通过中心翼盒20连接至机身的机翼18。
3.在后文的描述中，当飞行器10位于地面上时，飞行器10的纵向轴线22对应于水平轴线，该纵向轴线从飞行器10的前尖14延伸到后尖16。纵向方向是指与纵向轴线22平行的方向。纵向平面是指与纵向轴线22平行的平面。竖直中平面是由纵向轴线22所通过的竖直平面。横向平面是垂直于纵向轴线22的平面。
4.飞行器10包括定位于前尖14附近的前起落架24以及定位于机身12两侧位于中心翼盒20后方的两个主起落架26。每个前或主起落架24、26均被构造为占据展开位置和缩回位置，如图1所示，在展开位置中，每个前或主起落架均定位于起落架舱外部，并且如图4所示，在缩回位置中，每个前或主起落架均位于起落架舱内部。
5.如图2至图4所示，机身12包括主起落架舱28，其定位于中心翼盒20后方并被构造为接收处于缩回位置的两个主起落架26。该主起落架舱28包括后横向壁30.1、前横向壁30.2以及底壁30.3。这些壁中的某些，特别是后横向壁30.1和底壁30.3，在位于机身12内部和主起落架舱28外部的第一加压区与位于主起落架舱28内部的第二非加压区之间形成密封屏障。由于这种压力差，底壁30.3倾向于朝主起落架舱28的内部弯曲，如图4所示。为了限制这种变形，底壁30.3被加固并且包括彼此平行的多个纵向梁32，这些纵向梁与纵向方向平行定向并且从后横向壁30.1延伸直到前横向壁30.2。
6.根据图5和图6中可见的实施例，底壁30.3还包括连接纵梁32的大体矩形的多个膜片34。每个膜片34都朝主起落架舱28的内部弯曲并包括连接至第一纵梁32.1的第一纵向边缘34.1以及连接至第二纵梁32.2的第二纵向边缘34.2。作为补充，每个纵梁32、32.1、32.2均包括垫片36，第一膜片34的第一纵向边缘34.1和第二膜片34的第二纵向边缘34.2压靠这些垫片。根据该实施例，垫片36共面。
7.根据该实施例，由于第一和第二区域之间的压力差而施加在底壁30.3上的压力由纵梁32支撑，这些纵梁承担了全部载荷。因此，纵梁32竖直屈曲。为了限制这种屈曲，需要加强纵梁32或提供更多的纵梁，这倾向增加机载重量。
8.文献ep2824031在图10中描述了一种起落架舱。该起落架舱包括底壁以及竖直壁，其包括纵梁或竖直梁以及连接到纵梁的面板。每个面板均包括不连续凹痕(不从面板的一个边缘延伸到另一个边缘)以增加其刚度。考虑到面板的区域的应力彼此不同，凹痕的设置也区域彼此不同。
9.如前所述，由于底壁两侧的压力差而施加在底壁上的压力由纵梁支撑，纵梁承担
了整个载荷。因此，纵梁竖直屈曲。


技术实现要素：

10.本发明的目的是弥补现有技术的全部或部分缺陷。
11.为此，本发明涉及一种起落架舱，其包括具有后边缘的底壁、平行于后边缘并垂直于竖直中平面的前边缘，以及平行于中线平面平行的第一和第二侧向边缘，该底壁包括连接后边缘和前边缘且平行于垂直中线平面的纵梁，以及至少一个面板，其在设置于面板两侧的第一和第二区域之间形成密封屏障，所述面板具有第一和第二纵向边缘，其各自连接至纵梁中的一个，第二区域在飞行中的压力大于第一区域的压力。
12.根据本发明，面板在纵向方向上呈基本不变的轮廓并且包括至少一个中心部分，其相对于其第一和第二纵向边缘朝向第二区域偏移。
13.因此，由于第一区和第二区域之间的压力差施加在面板上的力在纵梁上引起应力，这些应力包括水平分量，而不是像现有技术中那样仅包括竖直分量，这有助于减少施加在纵梁上的竖直应力。
14.根据另一特征，第一和第二纵向边缘定位于同一水平平面中。
15.根据第一变型，该面板在横向平面上呈弯曲轮廓。
16.根据第二变型，该面板包括基本水平的平面中心部分以及平坦且倾斜的第一和第二侧向部分，使得该中心部分相对于第一和第二纵向边缘朝向第二区域偏移。
17.根据另一特征，至少一个纵梁包括腹板、设置在腹板的两侧的第一和第二翼部，该第一和第二翼部各自支撑面板，第一和第二翼板在腹板处汇合(接合或相连)。
18.根据设置，底壁包括定位在第一侧向边缘附近或处的第一端部纵梁、定位在第二侧边缘附近或处的第二端部纵梁、设置在竖直中平面的两侧的第一和第二中心纵梁、插设于第一端部和第一中心纵梁之间的第一对第一和第二中间纵梁以及插设于第二端部和第二中心纵梁之间的第二对第一和第二中间纵梁。
19.作为补充，底壁包括连接第一和第二中心纵梁的中心面板、连接第一端部纵梁和第一中心纵梁的第一侧向面板以及连接第二中心纵梁和第二端部纵梁的第二侧向面板，第一和第二侧向面板中的每一个均具有相对于其定位在同一水平平面中的第一和第二纵向边缘朝向第二区域偏移的中心部分。
20.根据另一特征，第一或第二端部纵梁的第一和第二翼部中的一个是倾斜的并且具有朝向第二区域偏移的自由端以及朝向第二区域定向的面，第一或第二侧向面板的第一或第二纵向边缘压要并固定抵靠该面。
21.根据另一特征，第一或第二中心纵梁的第一翼部是倾斜的并且具有朝向第二区偏移的自由端以及朝向第一区域定向的面，第一或第二侧向面板的第一或第二纵向边缘压靠并固定以抵靠该面。作为补充，第一或第二中心纵梁的第二翼部基本水平并且具有朝向第一区域定向的面，中心面板的第一或第二纵向边缘被压靠并固定以抵靠该面。
22.根据另一特征，第一和第二中间纵梁中的每一个的第一和第二翼部都是倾斜的，第一或第二侧向面板压靠并固定以抵靠第一和第二翼部。
23.根据另一特征，至少一个面板包括设置在面板中朝向第一区域定向的面上的横向肋。
24.本发明还涉及一种包括根据上述特征中任一项的起落架舱的飞行器。
附图说明
25.其他特征和优点将从以下对本发明的描述中显而易见，这些描述仅以示例方式给出并参考附图，在附图中：
[0026]-图1是飞行器的侧视图，
[0027]-图2是图1中可见的飞行器的机身的一部分的纵向横截面图，
[0028]-图3是示出现有技术的实施例的空主起落架舱的透视图，
[0029]-图4是图3中可见的主起落架舱的纵向横截面图，显示了底壁的变形，
[0030]-图5是图3中可见的主起落架舱的横截面图，
[0031]-图6是示出现有技术的实施例的主起落架舱的底壁的示意性横截面图，
[0032]-图7是示出本发明的实施例的主起落架舱的透视图，
[0033]-图8是图7中可见的主起落架舱的底壁的透视图，
[0034]-图9是图7中可见的主起落架舱的纵向截面图，
[0035]-图10是图7中可见的主起落架舱的横截面图，
[0036]-图11是示出图7中可见的本发明的实施例的主起落架舱的底壁的横截面以及现有技术的实施例的主起落架舱的底壁的横截面图二者的叠置图，
[0037]-图12是示出本发明的另一实施例的主起落架舱的底壁的横截面图，
[0038]-图13是示出本发明的实施例的主起落架舱的底壁的第一部分的截面图，
[0039]-图14是示出本发明的实施例的主起落架舱的底壁的第二部分的截面图，以及
[0040]-图15是示出本发明的实施例的主起落架舱的底壁的第三部分的截面图。
具体实施例
[0041]
根据图7至9中可见的实施例，主起落架舱40包括垂直于竖直中平面pmv的后横向壁42、大致平行于后横向壁42的前横向壁44、以及大致垂直于后和前横向壁42、44以及竖直中平面pmv的底壁46。底壁46以相对于竖直中平面pmv对称的方式定位。前横向壁44可以形成中心翼盒的一部分。
[0042]
主起落架舱40限定了第一区域z1，其被构造为在两个主起落架48处于缩回位置时容纳该两个主起落架(在图7中仅一个可见)，该两个主起落架定位于竖直中平面pmv的两侧，如图7所示。底壁46，以及可选地后横向壁和前横向壁42、44中的至少一个，将非加压的第一区域z1与加压的第二区域z2分隔开，该第二区域位于机身内部以及主起落架舱40的外部。因此，在飞行时，第二区域z2的压力大于第一区域z1的压力。根据构造，底壁46和后横向壁42将非加压的第一区域z1与加压的第二区域z2分隔开并形成密封屏障。
[0043]
后横向壁42包括连接至底壁46的上侧42.1以及与底壁46间隔开的下侧42.2。前横向壁44包括连接至底壁46的上侧44.1以及与底壁46间隔开的下侧44.2。底壁46包括连接至后横向壁42的上侧42.1的后边缘46.1以及连接至前横向壁44的上侧44.1的前边缘46.2。底壁46还包括平行于竖直中平面pmv的第一和第二侧向边缘50.1、50.2。底壁46具有将后边缘和前边缘46.1、46.2间隔开的长度l1，该长度l1是沿平行于纵向方向的方向测取的尺寸；以及将第一和第二侧向边缘50.1、50.2间隔开的长度l2，该长度l2是沿垂直于纵向方向的方
向测取的尺寸。
[0044]
后横向壁42包括朝主起落架舱40的第一区域z1定向的内面f42以及与内面f42相反的外面f42’。前横向壁44包括朝主起落架舱40的第一区域z1定向的内面f44以及与内面f44相反的外面f44’。底壁46包括朝主起落架舱40的第一区域z1定向的内面f46。
[0045]
根据图8至图10中可见的构造，底壁46被加强并且包括纵梁52.1至52.8，这些纵梁连接后和前边缘46.1、46.2、平行于竖直中平面pmv、相对于竖直中平面pmv对称地定位。这些纵梁52.1、52.8分布在底壁46的宽度上(沿横向方向测取的尺寸)。根据构造，底壁46包括八个纵梁52.1至52.8。根据图8和图10中可见的设置，底壁46包括定位于第一侧向边缘50.1附近或处的第一端部纵梁52.1、定位于第二侧向边缘50.2附近或处的第二端部纵梁52.8、设置在竖直中平面pmv的两侧第一和第二中心纵梁52.4，52.5、插设于第一端部和第一中心纵梁52.1、52.4之间的第一对第一和第二中间纵梁52.2、52.3以及插设于第二端部和第二中心纵梁52.5、52.8之间的第二对第一和第二中间纵梁52.6、52.7。
[0046]
根据实施例，中心纵梁52.4、52.5通过横向加强件53连接。同样，第一和第二对中的每对中的第一和第二中间梁52.2、52.3、52.6、52.7通过横向加强件53两两连接。
[0047]
如图13至15所示，每个纵梁52.1至52.8均包括腹板56，该腹板定位于平行于竖直中平面pmv的平面中；以及至少一个翼部58，该翼部定位在腹板56的端部中朝主起落架舱40的第一区域z1定向的端部处。
[0048]
每个翼部58均具有设置在腹板56的第一侧的第一翼部58.1以及设置在腹板56的第二侧的第二翼部58.2。第一和第二翼部58.1，58.2中的每一个均包括朝向第一区域z1定向的下面f以及朝向第二区域z2定向的上表面f’。
[0049]
底壁46包括至少一个面板60，其从后边缘46.1延伸直到前边缘46.2。面板60在第一和第二区域z1、z2之间形成由金属或复合材料制成的密封屏障，其厚度很小。每个面板60连接至纵梁52.1至52.8中的至少两个。
[0050]
每个面板60均包括平行于纵向方向的第一和第二纵向边缘60.1、60.2。
[0051]
根据图7、10和11中可见的第一构造，底壁46包括连接第一和第二中心纵梁52.4、52.5的中心面板60、连接第一端部纵梁52.1和第一中心纵梁52.4的第一侧向面板60’以及连接第二中心纵梁52.5和第二端部纵梁52.8的第二面板60”。中心和侧向面板60、60’、60”中的每一个均从后边缘46.1延伸直到前边缘46.2。
[0052]
根据另一构造，底壁46包括多个面板60，纵梁52.1至52.8中的没对之间各自一个面板。
[0053]
根据另一构造，底壁46包括从第一侧向边缘50.1延伸到第二侧向边缘50.2的单个面板。
[0054]
当然，本发明并不限于对于面板的这些构造。
[0055]
根据图7、10和11中可见的构造，在静息状态且第一和第二区域z1和z2之间没有压力差的情况下，面板60、60’、60”中的至少一个在横向平面中具有曲率半径，该曲率半径沿纵向方向基本恒定。相比于平面面板，面板在横向方向上弯曲的事实允许增加其惯性矩，这有助于增加其在竖直纵向平面中的抗屈曲能力。因此，施加到纵梁52.1至52.8的屈曲应力减少。
[0056]
根据另一特征，面板60’、60”的曲率半径定向为使得面板60’、60”沿相对于由于第
一和第二区域z1、z2之间的压力差而施加在底壁46上的力相反的方向沿朝向第二区域z2的方向弯曲。根据设置，面板60’，60”的第一和第二纵向边缘60.1，60.2定位于同一水平平面中并且面板60’，60”的至少一部分相比于面板60’，60”的第一和第二纵向边缘60.1，60.2朝向第二区域z2偏移。这种设置允许在朝向第一和第二纵向边缘60.1、60.2的方向上获得力的均匀分布。由于曲率的方向，由于第一和第二区域z1、z2之间的压力差而施加在面板60’、60”上的力在纵梁52.1至52.8上引起应力，这些应力包括位于第一和第二纵向边缘60.1、60.2处的水平分量(而不仅仅是对于现有技术的竖直分量)，这有助于减少施加在纵梁52.1至52.8上的竖直应力。
[0057]
面板60、60’、60”通过至少一个联接件62连接至纵梁52.1至52.8的第一和第二翼部58.1、58.2。作为示例，这种联接件62包括沿纵向方向分布的多个铆钉、螺栓等。作为变型，联接件62通过胶合、热焊接或任何其他类似技术获得。
[0058]
根据图13中可见的构造，面板60、60’、60”的第一和第二纵向边缘60.1、60.2中的至少一个压靠纵梁58.1至52.8中的一个纵梁的第一或第二翼部58.1、58.2的上表面f’。这种构造有助于减少对联接件62的激励。
[0059]
根据图7、10和11中可见的构造，第一和第二侧向面板60、60’是弯曲的且中心板60是平面的。如图10所示，根据这种构造，第一和第二端部和中心纵梁52.1、52.4、52.5、52.8的翼部58基本共面并且定位在第一水平平面中。第一和第二中间纵梁52.2、52.3、52.6、52.7的翼部58基本共面并定位于第二平面中，该第二平面基本上平行于第一平面且相对于第一平面朝向第二区域z2偏移。
[0060]
如图15所示，第一端部纵梁52.1的第二翼部58.2是倾斜的使得其自由端朝向第二区域z2偏移。作为补充，第一侧向面板60’的第一纵向边缘60.1压靠并固定以抵靠第二翼部58.2的上表面f’。对称地，第二端部纵梁52.8的第一翼部58.1是倾斜的使得其自由端朝向第二区域z2偏移。此外，第二侧向面板60”的第二纵向边缘60.2压靠并固定以抵靠第一翼部58.1的上表面f’。
[0061]
如图14所示，第一中间纵梁52.2的翼部58的第一和第二翼部58.1、58.2是倾斜的以配合第一侧向面板60’的弯曲轮廓，该第一侧向面板压靠并固定以抵靠第一和第二翼部58.1、58.2的下面f。对于该第一中间纵梁52.2，第二翼部58.2的自由端相比于第一翼部58.1的自由端朝向第二区域z2偏移。
[0062]
第二中间纵梁52.3的第一和第二翼部58.1、58.2也是倾斜的，第二翼部58.2的自由端相比于第一翼部58.1的自由端朝向第一区域z1偏移。
[0063]
如图15所示，第一中心纵梁52.4的第一翼部58.1是倾斜的使得其自由端朝向第二区域z2偏移。作为补充，第一侧向面板60’的第二纵向边缘60.2压靠并固定以抵靠第一翼部58.1的下面f。第一中心纵梁52.4的第二翼部58.2基本水平。作为补充，中心面板60的第一纵向边缘60.1压靠并固定以抵靠第二翼部58.2的下面f。
[0064]
由于与之前描述的相对于竖直中平面pmv对称，因此面板60、60”和纵梁52.5至52.8之间的其他联接区域没有描述。
[0065]
根据图12中可见的另一构造，侧向面板60’、60”不必须弯曲。
[0066]
因此，第一和第二侧向面板60’、60”中的每一个均包括基本水平且平坦的中心部分64.1以及平坦且倾斜的第一和第二侧向部分64.2、64.3使得中心部分64.1相比于第一和
第二纵向边缘60.1、60.2朝向第二区域z2偏移。
[0067]
无论实施例如何，底壁46均包括至少一个面板60、60’、60”，其在纵向方向上具有基本恒定的轮廓；并且至少在第一和第二区域z1和z2之间没有压力差的情况下，包括相对于其第一和第二纵向边缘60.1、60.2朝向第二区域z2偏移的至少一个中心部分，这些第一和第二纵向边缘各自连接到纵梁52.1至52.8。因此，由于第一和第二区域z1、z2之间的压力差施加在面板60、60’、60”上的力将倾向于使纵向边缘60.1、60.2分开，这将在纵梁52.1至52.8上引起在第一和第二纵向边缘60.1、60.2处包括水平分量(而不是像现有技术中仅有竖直分量)的应力以及有助于减少施加到纵梁52.1至52.8的竖直应力。
[0068]
为了实现对称力恢复，第一和第二纵向边缘60.1，60.2基本定位于同一水平平面中。
[0069]
如图7所示，至少一个面板60、60’、60”包括设置在其朝向第一区域z1定向的面上的横向肋66。这些横向肋66垂直于纵向方向定向并在面板60、60’、60”的长度(平行于纵向方向的方向)规律地分布。根据构造，所有面板60、60’、60”均被加固并包括横向肋66。
[0070]
根据图13中可见的实施例，第一和第二端部纵梁52.1、52.8中的至少一个的第一翼部58.1是水平的并支撑基本水平的面板68。
[0071]
与现有技术相反，在横向平面上，第一和第二翼部58.1、58.2在腹板56处在同一点p处汇交以避免出现力矩。
[0072]
这种设置可以适用于所有纵梁52.1到52.8。
[0073]
根据图7和图9中可见的实施例，主起落架箱40包括至少一个力柱70、72，其连接后或前横向壁42、44和底壁46、大约位于竖直中平面pmv中、远离前或后边缘46.1、46.2。根据构造，主起落架舱40包括连接后横向壁42和底壁46的后力柱70。根据另一构造，主起落架舱40包括连接后横向壁42和底壁46的后力柱70以及连接前横向壁44和底壁46的前力柱72，后和前力柱70、72大致定位在竖直中平面pmv中。
[0074]
每个力柱70、72允许限制底壁46在底壁46的两侧出现大压力差的情况下发生变形。
[0075]
每个后或前力柱70、72均包括连接至设置于后或前横向壁42、44上的第一锚固点74、76的第一端部70.1、72.1以及连接至设置于底壁46上的第二锚固点78、80的第二端部70.2、72.2。
[0076]
后力柱70的第一锚固点74定位于后横向壁42的下侧42.2附近。前力柱72的第一锚固点76定位于前横向壁44的下侧44.2附近。
[0077]
对于每个后或前力柱70、72，第二锚固点78、80与底壁46的后或前边缘46.1、46.2分开距离l/4，该距离对应于底壁46的长度l的大约四分之一或略低于长度l的四分之一。第二锚固点78、80的该位置优化了对底壁46的加强。
[0078]
根据实施例，每个第二锚点78、80均连接至底壁46的中心纵梁52.4、52.5以在后或前力柱70、72和底壁46之间确保更好的负载传递。
[0079]
当然，本发明并不局限于主起落架舱，可以适用于所有起落架舱。