一种含非线性能量阱的起落架摆振衰减装置

本技术涉及起落架摆振，具体是一种含非线性能量阱的起落架摆振衰减装置。

背景技术：

1、当飞机在起飞/着陆滑跑时，机轮突然受到外界激励(跑道不平、碎石等)，会产生一定的偏角，而当外界激励消失后，起落架继续保持周期的或者发散的振动现象，称为飞机起落架摆振。在外界能量不断输入的情况下若不加以控制摆振振幅会逐渐增大，大幅值的摆振会使起落架和整个飞机的寿命缩短，同时飞机的稳定性变差，操作性变难，舒适度变低，乘员、货物或武器的安全也会受到影响。

2、非线性能量阱(nonlinear energy sink,nes)是一种含有三次非线性刚度以及线性阻尼的弹簧振子结构，是一种高效的振动控制装置。nes具有附加质量小、振动抑制频带宽、可完成定向靶能量传递、可靠性高、鲁棒性强和无需外界提供能源等优点。

3、轻型飞机控制地面转弯通常采用机械传动式前轮转弯系统，减摆器阻尼过大，会妨碍飞机在地面转弯的灵活性，并且当前轮受到侧向撞击时，会使前起落架的构件和减摆器的传动装置受力过大。假如轻型飞机采用摩擦式减摆器，该减摆器使用一段时间后，可能不满足gjb 5097-2002的要求，不能使起落架摆振快速衰减，甚至不能抑制起落架摆振。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种含非线性能量阱的起落架摆振衰减装置，相比于传统的起落架，能够大幅度降低减摆器阻尼系数大小、提高了飞机在地面转弯的灵活性、轻型飞机采用摩擦式减摆器，能够提高起落架的安全系数、在相同的减摆器阻尼系数，安装起落架摆振衰减装置起落架摆振振幅能够快速衰减。

2、本实用新型通过如下技术方案实现。

3、一种含非线性能量阱的起落架摆振衰减装置，在起落架上扭力臂和起落架下扭力臂连接处左右两边各安装一个起落架摆振衰减装置。

4、起落架摆振衰减装置包括外管、密封帽、质量块、活塞杆、活塞、弹簧、内管，所述内管和质量块设置在外管内，所述内管设置在外管内，所述内管的左端与外管的左端密封连接，弹簧的左端固定在外管的左端，所述活塞设置于内管内，所述活塞两端均设置活塞杆，所述弹簧的右端固定在活塞上，活塞左端的活塞杆位于弹簧内，所述内管的右端通过密封帽密封，所述活塞右端的活塞杆穿过密封帽并连接质量块，活塞杆与密封帽之间设置有密封圈，所述内管内装有油液，所述内管上设置有排油孔和回油孔，初始状态下排油孔位于活塞左侧，回油孔位于活塞右侧，所述外管和内管两者有一间隙连通排油孔和回油孔，活塞受力向左侧运动时，活塞左侧的油液经排油管、外管和内管之间的间隙、回油孔进入活塞右侧，所述活塞上设置有油孔，所述油孔设置在活塞杆外径与活塞外径所形成的环形区域内，油孔左端设置有止回阀，活塞向左运动时，止回阀关闭，活塞向右运动时，止回阀打开，活塞右侧的油液经油孔进入活塞左侧。

5、外管、排油孔、回油孔、密封帽、活塞杆、密封圈、油液、活塞、油孔、内管和止回阀组成油液阻尼器；质量块、活塞杆、活塞、油孔和止回阀组成质量块系统；弹簧提供拉力和压力。

6、当活塞杆受由质量系统产生的力冲击时，活塞杆带动活塞挤压内管里面的液压油。油液受压后，从内管的排油孔一一排出，同时内管排出的油液也经回油孔回流到内管。外力消失后，弹簧能够迅速复位活塞杆，油液通过打开的止回阀迅速回到管内，等待下次动作。

7、活塞两端都有活塞杆，主要为了充分使用起落架摆振衰减装置内部空间，能够增大质量块系统的质量，同时还能控制起落架摆振衰减装置的整体质量。

8、通过密封帽和密封圈保证油液不泄露，隔离质量块与油液的接触。

9、与现有技术相比，本实用新型的优点是：本实用新型相比于传统的起落架，能够大幅度降低减摆器阻尼系数大小、提高了飞机在地面转弯的灵活性、轻型飞机采用摩擦式减摆器，能够提高起落架的安全系数、在相同的减摆器阻尼系数，安装起落架摆振衰减装置起落架摆振振幅能够快速衰减。

技术特征：

1.一种含非线性能量阱的起落架摆振衰减装置，其特征在于，在起落架上扭力臂(1)和起落架下扭力臂(3)连接处左右两边各安装一个起落架摆振衰减装置(2)，起落架摆振衰减装置(2)包括外管(5)、密封帽(8)、质量块(9)、活塞杆(10)、活塞(13)、弹簧(15)、内管(16)，所述内管(16)和质量块(9)设置在外管(5)内，所述内管(16)设置在外管(5)内，所述内管(16)的左端与外管(5)的左端密封连接，弹簧(15)的左端固定在外管(5)的左端，所述活塞(13)设置于内管(16)内，所述活塞(13)两端均设置活塞杆(10)，所述弹簧(15)的右端固定在活塞(13)上，活塞(13)左端的活塞杆(10)位于弹簧(15)内，所述内管(16)的右端通过密封帽(8)密封，所述活塞(13)右端的活塞杆(10)穿过密封帽(8)并连接质量块(9)，活塞杆(10)与密封帽(8)之间设置有密封圈(11)，所述内管(16)内装有油液(12)，所述内管(16)上设置有排油孔(6)和回油孔(7)，初始状态下排油孔(6)位于活塞(13)左侧，回油孔(7)位于活塞(13)右侧，所述外管(5)和内管(16)两者有一间隙连通排油孔(6)和回油孔(7)，活塞(13)受力向左侧运动时，活塞(13)左侧的油液(12)经排油管、外管(5)和内管(16)之间的间隙、回油孔(7)进入活塞(13)右侧，所述活塞(13)上设置有油孔(14)，所述油孔(14)设置在活塞杆(10)外径与活塞(13)外径所形成的环形区域内，油孔(14)左端设置有止回阀(17)，活塞(13)向左运动时，止回阀(17)关闭，活塞(13)向右运动时，止回阀(17)打开，活塞(13)右侧的油液(12)经油孔(14)进入活塞(13)左侧。

技术总结
本技术涉及一种含非线性能量阱的起落架摆振衰减装置，在起落架上扭力臂和起落架下扭力臂连接处左右两边各安装一个起落架摆振衰减装置，起落架摆振衰减装置包括外管、密封帽、质量块、活塞杆、活塞、弹簧、内管，所述内管和质量块设置在外管内，所述内管设置在外管内，所述内管的左端与外管的左端密封连接，弹簧的左端固定在外管的左端，所述活塞设置于内管内。本技术相比于传统的起落架，能够大幅度降低减摆器阻尼系数大小、提高了飞机在地面转弯的灵活性、轻型飞机采用摩擦式减摆器，能够提高起落架的安全系数、在相同的减摆器阻尼系数，安装起落架摆振衰减装置起落架摆振振幅能够快速衰减。

技术研发人员：赵艳影,周家才
受保护的技术使用者：南昌航空大学
技术研发日：20230203
技术公布日：2024/1/15