本發(fā)明涉及垂直起降飛機(jī)，尤其涉及一種全地形垂直起降裝置起落架、飛機(jī)及收放方法。

背景技術(shù)：

1、垂直起降技術(shù)是從20世紀(jì)50年代軍用飛機(jī)需求而發(fā)展誕生的一種航空技術(shù)，在未來(lái)城市交通、醫(yī)療運(yùn)輸、物流配送、旅游觀光等通用航空“低空經(jīng)濟(jì)”領(lǐng)域也具有廣闊的市場(chǎng)潛力空間和發(fā)展前景。垂直起降飛機(jī)能夠減少或基本擺脫對(duì)跑道的依賴(lài)，只需要很小的平地就可拔地而起和垂直著陸，便于飛機(jī)靈活出擊、轉(zhuǎn)移和偽裝隱蔽，不易被敵方發(fā)現(xiàn)，大大提高了飛機(jī)戰(zhàn)場(chǎng)生存率。另外，具有垂直起降的飛機(jī)不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)場(chǎng)和跑道，大大降低了使用及維護(hù)成本。飛機(jī)的垂直起降成為了航空發(fā)展的一個(gè)重要方向。

2、現(xiàn)有垂直起降裝置多采用輪式和滑橇式結(jié)構(gòu)，但是對(duì)起降場(chǎng)的平整程度要求較高，著艦時(shí)對(duì)艦面的穩(wěn)定性要求較高，應(yīng)急時(shí)，需要建立臨時(shí)停機(jī)坪或飛機(jī)轉(zhuǎn)降其它距任務(wù)地點(diǎn)較遠(yuǎn)的停機(jī)場(chǎng)，嚴(yán)重影響任務(wù)執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、地域和環(huán)境適應(yīng)性。為了提升飛機(jī)在復(fù)雜地形著陸能力，通過(guò)對(duì)全地形垂直起降裝置著陸地形動(dòng)態(tài)感知研究、著陸裝置自適應(yīng)控制研究，實(shí)現(xiàn)中小型垂直起降飛機(jī)復(fù)雜地形起降能力，減少任務(wù)執(zhí)行對(duì)地面和環(huán)境的要求，擴(kuò)展飛機(jī)任務(wù)執(zhí)行地域范圍，滿(mǎn)足應(yīng)急起降要求，可廣泛應(yīng)用于中小型垂直起降軍民用飛機(jī)，滿(mǎn)足應(yīng)急救援、復(fù)雜地形緊急著陸等應(yīng)用要求，具有較高的軍事價(jià)值與民用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種全地形垂直起降裝置起落架、飛機(jī)及收放方法，通過(guò)對(duì)全地形垂直起降裝置著陸地形動(dòng)態(tài)感知研究和著陸自適應(yīng)控制研究，實(shí)現(xiàn)中小型垂直起降飛機(jī)復(fù)雜地形起降/應(yīng)急起降能力，降低任務(wù)執(zhí)行對(duì)地面和環(huán)境的要求，擴(kuò)展飛機(jī)任務(wù)執(zhí)行地域范圍。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種全地形垂直起降裝置起落架，包括支柱、作動(dòng)筒、緩沖器、連桿組件和滑橇，所述支柱的一端與所述緩沖器的一端鉸接以形成有軸線(xiàn)l4，所述支柱的另一端設(shè)有軸線(xiàn)l1，所述作動(dòng)筒的一端與支柱鉸接，所述作動(dòng)筒的另一端設(shè)有軸線(xiàn)l2，所述連桿組件的一端與緩沖器鉸接，所述連桿組件的另一端設(shè)有軸線(xiàn)l3，所述軸線(xiàn)l1、軸線(xiàn)l2和軸線(xiàn)l4平行，所述支柱和連桿組件形成起落架的雙搖臂，所述緩沖器遠(yuǎn)離支柱的一端與滑橇鉸接以形成軸線(xiàn)l5。

3、優(yōu)選的，所述全地形垂直起降裝置起落架還包括連接于滑橇與緩沖器之間的氣彈簧。

4、優(yōu)選的，所述氣彈簧靠近連桿組件一側(cè)設(shè)置。

5、優(yōu)選的，所述作動(dòng)筒上具有長(zhǎng)度調(diào)節(jié)自由度，該自由度以軸線(xiàn)l2為起點(diǎn)的軸線(xiàn)伸縮調(diào)節(jié)。

6、本發(fā)明還提供一種飛機(jī)，包括機(jī)身和多個(gè)上述的全地形垂直起降裝置起落架，所述機(jī)身具有對(duì)稱(chēng)面，多個(gè)所述全地形垂直起降裝置起落架在所述機(jī)身上呈三角形布置或矩形布置，三角形布置時(shí)，位于機(jī)身前端的起落架上的軸線(xiàn)l1、軸線(xiàn)l2和軸線(xiàn)l3垂直于對(duì)稱(chēng)面與所述機(jī)身鉸接，位于機(jī)身后端的起落架上的軸線(xiàn)l1、軸線(xiàn)l2和軸線(xiàn)l3平行于對(duì)稱(chēng)面與所述機(jī)身鉸接，且后端的起落架沿對(duì)稱(chēng)面左右對(duì)稱(chēng)布置；

7、矩形布置時(shí)，位于機(jī)身前端的起落架和后端的起落架上的軸線(xiàn)l1、軸線(xiàn)l2和軸線(xiàn)l3均平行于對(duì)稱(chēng)面與所述機(jī)身鉸接，且起落架沿對(duì)稱(chēng)面左右對(duì)稱(chēng)布置。

8、本發(fā)明還提供一種飛機(jī)起落架的收放方法，采用上述的飛機(jī)進(jìn)行，包括：

9、起落架收上方法：

10、啟動(dòng)作動(dòng)筒推動(dòng)所述支柱，使所述支柱相對(duì)于機(jī)身繞軸線(xiàn)l1旋轉(zhuǎn)，所述支柱形成軸線(xiàn)l4的一端上升并驅(qū)動(dòng)緩沖器旋轉(zhuǎn)；所述連桿組件相對(duì)于機(jī)身繞軸線(xiàn)l3隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使緩沖器相對(duì)于支柱和連桿組件折疊，直至起落架整體提升至機(jī)身內(nèi)；

11、起落架放下方法：

12、啟動(dòng)作動(dòng)筒回拉所述支柱，使所述支柱相對(duì)于機(jī)身繞軸線(xiàn)l1反方向旋轉(zhuǎn)，所述支柱形成軸線(xiàn)l4的一端下降并驅(qū)動(dòng)緩沖器反方向旋轉(zhuǎn)；所述連桿組件相對(duì)于機(jī)身繞軸線(xiàn)l3反方向隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使緩沖器相對(duì)于支柱和連桿組件展開(kāi)，直至起落架的滑橇著陸。

13、優(yōu)選的，所述滑橇著陸時(shí)，其較低的一端先接觸地面，隨后滑橇繞軸線(xiàn)l5旋轉(zhuǎn)，驅(qū)使氣彈簧壓縮，直至滑橇完全落地。

14、優(yōu)選的，所述滑橇在落地過(guò)程中如出現(xiàn)坡度，所述滑橇繼續(xù)繞軸線(xiàn)l5旋轉(zhuǎn)以自適應(yīng)調(diào)整，驅(qū)使氣彈簧進(jìn)一步壓縮，直至滑橇完全落地。

15、優(yōu)選的，所述收放方法還包括起落架著陸調(diào)節(jié)方法：

16、當(dāng)機(jī)身航向與地面的坡向垂直，飛機(jī)調(diào)整側(cè)向方位適應(yīng)地面傾斜角著陸；此時(shí)處于坡下一側(cè)的起落架為展開(kāi)形成全放下?tīng)顟B(tài)并鎖定，處于坡上一側(cè)的起落架通過(guò)支柱和連桿組件調(diào)節(jié)緩沖器和滑橇的豎直方向并鎖定其放下的高度；

17、當(dāng)機(jī)身航向與地面的坡向平行，飛機(jī)調(diào)整航向方位適應(yīng)地面傾斜角著陸；此時(shí)，處于坡下一側(cè)前端和后端的起落架為全放下?tīng)顟B(tài)并鎖定，處于坡上一側(cè)前端和后端的起落架通過(guò)支柱和連桿組件調(diào)節(jié)緩沖器和滑橇的豎直方向并鎖定其放下的高度。

18、優(yōu)選的，通過(guò)所述作動(dòng)筒內(nèi)置的鎖定機(jī)構(gòu)以對(duì)起落架的下放高度進(jìn)行鎖定，使左右起落架分別被鎖定在不同放下姿態(tài)位置并同時(shí)著陸。

19、與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

20、一、所述起落架將支柱、作動(dòng)筒、緩沖器和連桿組件設(shè)計(jì)為四連桿機(jī)構(gòu)的雙搖臂結(jié)構(gòu)，能夠折疊收起至水平狀態(tài)，并巧妙的將緩沖器與滑橇結(jié)合，通過(guò)緩沖器及其他零部件的平衡調(diào)節(jié)，提供飛機(jī)在復(fù)雜地形著陸功能和在不平整地形上的減震功能，使起落架兼具緩沖性能及全地形起降功能，解決了在不平整地面著陸時(shí)的載荷分配不均衡的問(wèn)題，改善了飛機(jī)對(duì)復(fù)雜地形著陸的適應(yīng)性；

21、二、本發(fā)明通過(guò)對(duì)全地形垂直起降裝置著陸地形動(dòng)態(tài)感知研究和著陸自適應(yīng)控制研究，實(shí)現(xiàn)中小型垂直起降飛機(jī)復(fù)雜地形起降/應(yīng)急起降能力，降低任務(wù)執(zhí)行對(duì)地面和環(huán)境的要求，擴(kuò)展飛機(jī)任務(wù)執(zhí)行地域范圍。該技術(shù)能夠應(yīng)用于中小型垂直起降軍民用飛機(jī)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)在山地、戈壁、海灘等復(fù)雜地形緊急起降，用于執(zhí)行特種任務(wù)、應(yīng)急救援等任務(wù)；

22、三、本發(fā)明提供的起落架結(jié)構(gòu)緊湊、巧妙，能將主要結(jié)構(gòu)折疊收起至接近水平狀態(tài)，并能通過(guò)滑撬及其上的氣彈簧調(diào)節(jié)并適應(yīng)在不同角度不平整地形的起降；

23、四、本發(fā)明提供的起落架承載性能較好，傳力路徑清晰，載荷分配合理，不會(huì)出現(xiàn)單個(gè)結(jié)構(gòu)件載荷過(guò)大的情況，通過(guò)這種四連桿雙搖臂結(jié)構(gòu)，能平衡調(diào)節(jié)，能較好的優(yōu)化飛機(jī)在復(fù)雜地形著陸性能和在不平整地形上的減震性能；

24、五、巧妙地將緩沖器與滑撬相結(jié)合，使起落架兼具緩沖性能及全地形起降功能，解決了在不平整地面著陸時(shí)的載荷分配不均衡的問(wèn)題，改善了飛機(jī)對(duì)復(fù)雜地形著陸的適應(yīng)性。

技術(shù)特征：

1.一種全地形垂直起降裝置起落架，包括支柱（1）、滑橇（5）和作動(dòng)筒（2），其特征在于，還包括緩沖器（4）和連桿組件（3），所述支柱（1）的一端與所述緩沖器（4）的一端鉸接以形成有軸線(xiàn)l4，所述支柱（1）的另一端設(shè)有軸線(xiàn)l1，所述作動(dòng)筒（2）的一端與支柱（1）鉸接，所述作動(dòng)筒（2）的另一端設(shè)有軸線(xiàn)l2，所述連桿組件（3）的一端與緩沖器（4）鉸接，所述連桿組件（3）的另一端設(shè)有軸線(xiàn)l3，所述軸線(xiàn)l1、軸線(xiàn)l2和軸線(xiàn)l4平行，所述支柱（1）和連桿組件（3）形成起落架的雙搖臂，所述緩沖器（4）遠(yuǎn)離支柱（1）的一端與滑橇（5）鉸接以形成軸線(xiàn)l5。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形垂直起降裝置起落架，其特征在于，還包括連接于滑橇（5）與緩沖器（4）之間的氣彈簧（6）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全地形垂直起降裝置起落架，其特征在于，所述氣彈簧（6）靠近連桿組件（3）一側(cè)設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形垂直起降裝置起落架，其特征在于，所述作動(dòng)筒（2）上具有長(zhǎng)度調(diào)節(jié)自由度，該自由度以軸線(xiàn)l2為起點(diǎn)的軸線(xiàn)伸縮調(diào)節(jié)。

5.一種飛機(jī)，包括機(jī)身，所述機(jī)身具有對(duì)稱(chēng)面，其特征在于，還包括多個(gè)如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的全地形垂直起降裝置起落架，多個(gè)所述全地形垂直起降裝置起落架在所述機(jī)身上呈三角形布置或矩形布置，三角形布置時(shí)，位于機(jī)身前端的起落架上的軸線(xiàn)l1、軸線(xiàn)l2和軸線(xiàn)l3垂直于對(duì)稱(chēng)面與所述機(jī)身鉸接，位于機(jī)身后端的起落架上的軸線(xiàn)l1、軸線(xiàn)l2和軸線(xiàn)l3平行于對(duì)稱(chēng)面與所述機(jī)身鉸接，且后端的起落架沿對(duì)稱(chēng)面左右對(duì)稱(chēng)布置；

6.一種飛機(jī)起落架的收放方法，采用如權(quán)利要求5所述的飛機(jī)進(jìn)行，其特征在于：包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的收放方法，其特征在于，所述滑橇（5）著陸時(shí)，其較低的一端先接觸地面，隨后滑橇（5）繞軸線(xiàn)l5旋轉(zhuǎn)，驅(qū)使氣彈簧（6）壓縮，直至滑橇（5）完全落地。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的收放方法，其特征在于，所述滑橇（5）在落地過(guò)程中如出現(xiàn)坡度，所述滑橇（5）繼續(xù)繞軸線(xiàn)l5旋轉(zhuǎn)以自適應(yīng)調(diào)整，驅(qū)使氣彈簧（6）進(jìn)一步壓縮，直至滑橇（5）完全落地。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的收放方法，其特征在于，還包括起落架著陸調(diào)節(jié)方法：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的收放方法，其特征在于，通過(guò)所述作動(dòng)筒（2）內(nèi)置的鎖定機(jī)構(gòu)以對(duì)起落架的下放高度進(jìn)行鎖定，使左右起落架分別被鎖定在不同放下姿態(tài)位置并同時(shí)著陸。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種全地形垂直起降裝置起落架、飛機(jī)及收放方法。所述全地形垂直起降裝置起落架包括支柱、作動(dòng)筒、緩沖器、連桿組件和滑橇，所述支柱的一端與所述緩沖器的一端鉸接以形成有軸線(xiàn)L4，所述支柱的另一端設(shè)有軸線(xiàn)L1，所述作動(dòng)筒的一端與支柱鉸接，所述作動(dòng)筒的另一端設(shè)有軸線(xiàn)L2，所述連桿組件的一端與緩沖器鉸接，所述連桿組件的另一端設(shè)有軸線(xiàn)L3，所述軸線(xiàn)L1、軸線(xiàn)L2和軸線(xiàn)L4平行，所述支柱和連桿組件形成起落架的雙搖臂，所述緩沖器遠(yuǎn)離支柱的一端與滑橇鉸接以形成軸線(xiàn)L5。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)中小型垂直起降飛機(jī)復(fù)雜地形起降/應(yīng)急起降能力，降低任務(wù)執(zhí)行對(duì)地面和環(huán)境的要求，擴(kuò)展飛機(jī)任務(wù)執(zhí)行地域范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：熊過(guò),張威,張成亮,李小峰,李忠鈺,胡象,李璐,賀瑋,傅碧華,向倩倩,袁欣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中航飛機(jī)起落架有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30