專利名稱：例如用于飛機的錨固叉和包括該錨固叉的錨固系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別用于飛機的錨固叉，該錨固叉能夠與平臺的錨固格柵配合， 還涉及包括這種叉的錨固系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)已知這種叉和錨固系統(tǒng)。例如FR-A-2701689中描述了一種用于裝備旋翼式飛機例如直升飛機的叉，該叉能夠被朝著艦的登陸平臺拉動，使得叉頭固定在格柵上，由此形成飛機的錨固點，特別便于其著陸操作。該文獻(xiàn)中描述的錨固叉具有氣缸部件，活塞部件在其中移動，該活塞部件設(shè)有延伸超出氣缸部件的桿，桿的自由端包括叉頭，叉頭鉤在格柵中。該叉頭實際上設(shè)有用于保持在格柵中的保持指狀件，其可以通過控制部件在回縮位置和活動位置之間徑向運動。這種叉已經(jīng)成功地在許多艦中應(yīng)用，以確保例如直升飛機式的飛機的錨固。一段時間以來人們已經(jīng)試圖實現(xiàn)無人駕駛式的旋翼飛機在平臺上登陸，特別是軍事平臺。本申請人已經(jīng)成功開發(fā)和測試了一種用于旋翼無人駕駛飛機在這種艦上自動著陸和起飛的系統(tǒng)。這些無人駕駛飛機的實施需要采用錨固叉和格柵。研究顯示將已知的用于直升飛機的錨固叉直接用于旋翼無人駕駛飛機還沒有被成功實現(xiàn)。實際上，這些研究顯示了存在尺寸、能量、維護(hù)等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決這些問題。為此，本發(fā)明涉及一種錨固叉，該錨固叉特別用于飛機，該錨固叉能夠與平臺的錨固格柵配合，該錨固叉包括千斤頂，所述千斤頂包括氣缸，活塞可在所述氣缸中運動，所述活塞設(shè)有桿，所述桿延伸超出所述氣缸，所述桿的自由端包括鉤在格柵中的叉頭，所述叉頭包括保持指狀件，所述保持指狀件可以通過控制部件在回縮位置和活動位置之間運動，其特征在于，所述千斤頂通過控制裝置連接到加壓流體源，所述加壓流體源具有容納可消耗氣體的瓶。根據(jù)本發(fā)明，還可包括如下特征或者這些特征的組合所述氣體是CO2;所述控制裝置包括電磁閥，所述電磁閥通過打開和關(guān)閉進(jìn)行控制，以對氣缸進(jìn)行
供應(yīng)；所述千斤頂?shù)乃鰵飧装ㄖ辽賰蓚€伸縮式氣缸部分，所述氣缸部分可以在其中一個氣缸部分回縮在另一個氣缸部分中的回縮位置和其中一個氣缸部分從另一個氣缸部分伸出的活動位置之間運動；用于控制所述指狀件的運動的所述控制部件包括控制活塞，所述控制活塞可在所述氣缸的所述桿中滑動，并且與所述指狀件的雙穩(wěn)態(tài)致動器關(guān)聯(lián)，使得通過在千斤頂中連續(xù)施加的壓力所述指狀件可在回縮位置和伸出的活動位置之間運動；所述雙穩(wěn)態(tài)致動器是旋轉(zhuǎn)機械鎖；所述雙穩(wěn)態(tài)致動器具有斜齒齒輪，所述齒輪插置在所述控制活塞和用于致動所述指狀件的致動桿之間，所述齒輪置于與所述千斤頂?shù)臈U連接的套管中，所述活塞的與所述斜齒齒輪相對的端部也具有齒，以便當(dāng)壓力脈沖施加到千斤頂上并且因此所述控制活塞發(fā)生運動時使得所述斜齒齒輪在所述套管中旋轉(zhuǎn)，所述齒輪的齒還適于與所述套管中的不同高度的連續(xù)凹口配合，以便限定用于致動所述指狀件的致動桿的穩(wěn)定的活動位置和回縮位置；所述錨固叉具有彈簧，所述彈簧將所述用于致動所述指狀件的致動桿壓在所述回縮位置；所述千斤頂?shù)南鄳?yīng)端部與所述飛機關(guān)聯(lián)，回位和壓力螺旋彈簧插置在所述千斤頂?shù)乃龆瞬亢退霾骖^之間；所述螺旋彈簧圍繞所述千斤頂布置；所述錨固叉包括觸發(fā)器，所述觸發(fā)器防止當(dāng)所述叉頭未抵靠在所述錨固格柵中時所述指狀件朝著所述指狀件的活動位置運動；本發(fā)明還提供一種錨固系統(tǒng)，該錨固系統(tǒng)特別用于旋翼無人駕駛飛機，其特征在于，所述錨固系統(tǒng)包括前述錨固叉。


通過下面僅作為例子參照附圖提供的描述，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1和2示出了根據(jù)本發(fā)明的錨固叉，其分別在平臺的錨固格柵中處于回縮和活動錨固位置。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的叉的鉤叉頭的分解透視圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的叉的加壓流體供應(yīng)的簡圖。圖5示出了這種叉的操作。
具體實施例方式實際上這些圖特別是圖1和2示出了特別用于軍艦類型或者其他的平臺上的飛機的錨固叉。飛機可以例如是旋翼無人駕駛飛機。附圖中該叉總體用附圖標(biāo)記1表示，該叉適于與平臺的錨固格柵配合，這些附圖中格柵總體用附圖標(biāo)記2表示。實際上，該叉具有總體用附圖標(biāo)記3表示的千斤頂，該千斤頂包括氣缸4，活塞5可在其中運動。這些活塞設(shè)有桿6，桿6延伸超出氣缸，桿6的自由端具有鉤到格柵中的叉頭，該叉頭表示為部件7。
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實際上，如前述現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)所述，該叉頭設(shè)有用于保持在格柵中的保持指狀件， 其可通過控制部件在回縮位置和活動位置之間徑向運動，下面會詳細(xì)描述。在這些附圖中，其中一個指狀件用附圖標(biāo)記8表示，控制部件用標(biāo)記9表示。這些控制部件的結(jié)構(gòu)下面會參照圖3進(jìn)行更詳細(xì)描述?；氐綀D1和圖2，可以看出，指狀件和控制部件在圖1中處于回縮位置，在圖2中處于活動位置，當(dāng)叉展開時，控制部件可在桿中移動，使得保持指狀件在插頭中的回縮位置 (圖1)和活動位置(圖2、之間徑向運動，在活動位置，指狀件相對于所述頭徑向伸出以將其鎖定到所述格柵中。為了解決無人駕駛飛機的如前描述的各種問題，在根據(jù)本發(fā)明的錨固叉中，千斤頂?shù)臍飧拙哂兄辽賰蓚€伸縮式氣缸部分，這些部分可以在如下兩個位置之間移動，一個位置是其中一個部分回縮在另一個部分中，另一個位置是活動錨固位置，其中一個部分從另一個部分伸出，分別如圖1和2所示。在這些如圖中，兩個伸縮式氣缸部分分別用附圖標(biāo)記10和11表示。上氣缸部分10與無人駕駛飛機上的連接部件關(guān)聯(lián)，這些連接部件具有任何合適的常規(guī)結(jié)構(gòu)，而該上氣缸部分10的另一端適于接收下氣缸部分11，該下氣缸部分11又支撐桿6，桿6的自由端支撐叉頭7。千斤頂通過控制部件連接到加壓流體源，以控制其操作，即控制錨固叉的展開和錨固叉與錨固格柵的連接和分離。為此，螺旋回位和壓力彈簧12插入在上氣缸部分的與飛機關(guān)聯(lián)的端部和叉頭之間，以如圖2所示確保當(dāng)叉頭錨固在格柵中時將無人駕駛飛機適當(dāng)?shù)貕涸谄脚_上。叉頭7可以類似于在前述文獻(xiàn)中描述的叉頭，且可以例如具有三個保持指狀件， 彼此隔120°設(shè)置，這些指狀件例如在圖3中用標(biāo)記8，13，14表示。這些指狀件可以在回縮位置和活動位置之間移動，在活動位置它們從頭部的其他部分徑向伸出，以便在控制部件的控制下將叉錨固在格柵中，該控制部件在圖1，2和3中用標(biāo)記9表示。此外，傳統(tǒng)上，叉頭7可以具有這些控制部件9的裝備觸發(fā)器，以便在叉頭還未抵靠在格柵中(即在格柵中的恰當(dāng)?shù)腻^固位置)時防止指狀件移動到活動位置。該觸發(fā)器也在先前技術(shù)中描述，在圖3中用標(biāo)記15表示。該觸發(fā)器15橫向布置在叉頭7中，從叉頭徑向伸出，并且與彈簧16和擋塊17關(guān)聯(lián)，當(dāng)叉頭在錨固格柵中處于適當(dāng)位置時，被推回到叉頭中，如圖2所示，以允許控制部件9 和保持指狀件的運動。控制部件9包括活塞18，活塞18可以在千斤頂?shù)臈U中滑動，并且與指狀件的雙穩(wěn)態(tài)致動器關(guān)聯(lián)，該致動器可通過在千斤頂中連續(xù)施加壓力脈沖而使指狀件在回縮位置和活動伸出位置之間移動。指狀件的雙穩(wěn)態(tài)致動器由附圖標(biāo)記19表示，具有形成通常稱為旋轉(zhuǎn)鎖的多片部件。該雙穩(wěn)態(tài)致動器實際上包括具有斜齒的齒輪，該齒輪在圖3中用標(biāo)記20表示，該齒輪插在控制活塞18和圖3中所示的指狀件的致動桿21之間?；钊?8和斜齒齒輪20布置在套管22中，套管22例如通過銷23連接到千斤頂?shù)臈U6。
還設(shè)置將指狀件的致動桿21壓在回縮位置的彈簧，所述彈簧圖3中表示為M。活塞18的與斜齒齒輪相對的端部具有齒，例如圖中標(biāo)號25所示，以便當(dāng)壓力脈沖施加在千斤頂上時并且因此活塞18發(fā)生相應(yīng)的運動時，使斜齒齒輪20在套管22中轉(zhuǎn)動。 輪20的斜齒也適于與套管22的不同高度的連續(xù)凹口配合，以便限定用于致動所述指狀件的致動桿21的(因此限定所述指狀件的)穩(wěn)定的活動和回縮位置。套管的不同高度的兩個連續(xù)凹口例如在圖中用標(biāo)號沈和27表示。在控制部件9的回縮位置，輪20的齒例如靠在凹口上，例如凹口沈上。當(dāng)壓力施加在千斤頂上時，如果觸發(fā)器15被加載即被推回，活塞18使得齒輪20和致動桿21抵抗彈簧的彈性應(yīng)力而運動，使得叉頭在格柵中處于適當(dāng)位置。通過該推動，活塞18的齒25也傾向于使得齒輪轉(zhuǎn)動。但是，齒輪的該旋轉(zhuǎn)運動被齒輪的齒與套管22在凹口沈的每側(cè)的邊緣的配合阻止，直到齒輪20的斜齒可越過套管22 的相應(yīng)端部與凹口 27配合，以將齒和致動桿21保持在連接頭的指狀件的活動的展開位置。通過壓彈簧M確保鎖定就位，該彈簧推動致動桿21和齒輪20，以相對于凹口 27 保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。流體壓力可釋放在千斤頂中，同時保持飛機錨固在格柵中。將流體壓力再次施加到千斤頂上使得在彈簧M的作用下產(chǎn)生斜齒的與凹口相反的角運動，對應(yīng)于致動部件的回縮位置，以便解鎖叉頭。不言而喻，可以設(shè)想通過在千斤頂中連續(xù)施加壓力脈沖控制的雙穩(wěn)態(tài)致動器的其他實施方式。因此可以看出，使用這種雙穩(wěn)態(tài)機械鎖使得可以僅采用千斤頂中的壓力脈沖，不再需要向現(xiàn)有技術(shù)的千斤頂那樣將壓力保持在其中。單個壓力脈沖實際上可以使得伸出指狀件，單個額外的壓力脈沖可以使得回縮指狀件。此外，也可以修改千斤頂?shù)募訅毫黧w供應(yīng)部件。這些供應(yīng)部件的簡圖如圖4所示。實際上，供應(yīng)部件可具有加壓流體源，該加壓流體源例如采取可消耗的氣的瓶的形式，例如可消耗的ω2瓶，如圖中附圖標(biāo)記30所示。該氣瓶30連接作為電磁閥3/2的輸入，該電池閥是常閉的，如附圖標(biāo)記31所示， 其連接到可調(diào)節(jié)的限制部件，該限制部件可限制在叉錨和解錨期間氣體的流動，該限制部件如標(biāo)記32所示。還設(shè)置安全閥，其調(diào)節(jié)到稍大于所需的叉壓力的壓力，所述安全閥用標(biāo)記33表示，叉仍用標(biāo)記1表示。電池閥的打開和關(guān)閉控制可控制壓力脈沖下的千斤頂。該脈沖操作也示出在圖5中，該圖示出了通過在千斤頂上市價連續(xù)的壓力脈沖來進(jìn)行叉錨和解除叉錨，使得一方面可以展開伸縮式叉，該叉在錨固頭鎖定在格柵中期間保持在展開位置，另一方面可以獲得將飛機壓在平臺上的力?？梢钥闯?，通過如前描述控制電磁閥31的打開來施加壓力脈沖，允許千斤頂?shù)臍飧撞糠终归_，使得叉的連接頭插入格柵中。叉頭容納在格柵的單元中，使得在千斤頂中的流體壓力的作用下加載的觸發(fā)器15和活塞被推回，因此將指狀件8的致動桿21朝著這些指狀件的展開位置推動，以便將叉頭鎖定在格柵中。雙穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)機械鎖允許桿和指狀件在格柵中鎖定在叉頭的活動錨固位置，然后可釋放千斤頂中的流體壓力，螺旋回位和壓力彈簧12允許無人駕駛飛機保持在格柵中的適
當(dāng)位置。在千斤頂中施加新的壓力脈沖時，活塞18使得斜齒齒輪20旋轉(zhuǎn)，以解鎖旋轉(zhuǎn)機械鎖，從而允許在千斤頂中的流體壓力釋放時，彈簧M將指狀件的致動桿21朝著回縮位置推動，以允許它們回到錨固頭中的回縮位置，釋放格柵的錨固頭，從而可以通過螺旋彈簧12 將千斤頂回位到回縮位置(圖1)?？梢钥闯?，這種結(jié)構(gòu)相對于現(xiàn)有技術(shù)的叉具有多個有點。實際上，伸縮式千斤頂?shù)氖褂檬沟每梢猿杀对黾硬娴恼归_行程相同的折疊長度， 使得可以顯著減小折疊位置的叉的長度，使得可以適應(yīng)于無人駕駛飛機登陸時的空間限制。至于千斤頂之外的壓力和回位彈簧的使用也使得可以獲得相對于格柵的適當(dāng)?shù)膲毫?。具有旋轉(zhuǎn)機械鎖的雙穩(wěn)態(tài)致動器的使用使得可以將叉保持就位，在兩個脈沖命令之間變化狀態(tài)，即折疊或者鎖定在格柵中。通過在千斤頂中施加加壓流體脈沖實現(xiàn)從一種狀態(tài)到另一種的轉(zhuǎn)變。這使得可以采用與電磁閥的控制部件關(guān)聯(lián)的可消耗的流體的瓶，例如氣瓶，來確保供應(yīng)。當(dāng)然，也可以設(shè)想不同的實施方式和其他的應(yīng)用，例如用于將飛機錨固在充油平臺或者其他平臺中。
權(quán)利要求
1.一種錨固叉，該錨固叉特別用于飛機，該錨固叉能夠與平臺的錨固格柵( 配合，該錨固叉包括千斤頂(3)，所述千斤頂包括氣缸，活塞( 可在所述氣缸中運動，所述活塞設(shè)有桿(6)，所述桿延伸超出所述氣缸，所述桿的自由端包括用于將錨固叉錨固在格柵中的叉頭(7)，所述叉頭包括保持指狀件(8，13，14)，所述保持指狀件可以通過控制部件 (9)在回縮位置和活動位置之間運動，其特征在于，所述千斤頂通過控制裝置(31)連接到加壓流體源(30)，所述加壓流體源具有容納可消耗氣體的瓶(30)。
2.如權(quán)利要求1所述的錨固叉，其中，所述氣體是C02。
3.如權(quán)利要求1或2所述的錨固叉，其中，所述控制裝置包括電磁閥(31)，所述電磁閥通過打開和關(guān)閉進(jìn)行控制，以對氣缸進(jìn)行供應(yīng)。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的錨固叉，其中，所述千斤頂?shù)乃鰵飧?4)包括至少兩個伸縮式氣缸部分(10，11)，所述氣缸部分(10，11)可以在其中一個氣缸部分回縮在另一個氣缸部分中的回縮位置和其中一個氣缸部分從另一個氣缸部分伸出的活動位置之間運動。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的錨固叉，其中，用于控制所述指狀件的運動的所述控制部件(9)包括控制活塞(18)，所述控制活塞可在所述氣缸的所述桿中滑動，并且與所述指狀件的雙穩(wěn)態(tài)致動器(19)關(guān)聯(lián)，使得通過在千斤頂中連續(xù)施加的壓力所述指狀件可在回縮位置和伸出的活動位置之間運動。
6.如權(quán)利要求5所述的錨固叉，其中，所述雙穩(wěn)態(tài)致動器是旋轉(zhuǎn)機械鎖(19)。
7.如權(quán)利要求6所述的錨固叉，其中，所述雙穩(wěn)態(tài)致動器(19)具有斜齒齒輪(20)，所述齒輪00)插置在所述控制活塞(18)和用于致動所述指狀件的致動桿之間，所述齒輪00)置于與所述千斤頂?shù)臈U連接的套管0 中，所述活塞(18)的與所述斜齒齒輪OO) 相對的端部也具有齒0 ，以便當(dāng)壓力脈沖施加到千斤頂上并且因此所述控制活塞發(fā)生運動時使得所述斜齒齒輪OO)在所述套管中旋轉(zhuǎn)，所述齒輪OO)的齒還適于與所述套管 (22)中的不同高度的連續(xù)凹口(沈，27)配合，以便限定用于致動所述指狀件的致動桿的穩(wěn)定的活動位置和回縮位置。
8.如權(quán)利要求7所述的錨固叉，其中，所述錨固叉具有彈簧(M)，所述彈簧將所述用于致動所述指狀件的致動桿壓在所述回縮位置。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的錨固叉，其中，所述千斤頂?shù)南鄳?yīng)端部與所述飛機關(guān)聯(lián)，回位和壓力螺旋彈簧(1 插置在所述千斤頂?shù)乃龆瞬亢退霾骖^(7)之間。
10.如權(quán)利要求9所述的錨固叉，其中，所述螺旋彈簧(1 圍繞所述千斤頂布置。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的錨固叉，其中，所述錨固叉包括觸發(fā)器(15)，所述觸發(fā)器防止當(dāng)所述叉頭未抵靠在所述錨固格柵( 中時所述指狀件(8，13，14)朝著所述指狀件的活動位置運動。
12.—種錨固系統(tǒng)，該錨固系統(tǒng)特別用于旋翼無人駕駛飛機，其特征在于，所述錨固系統(tǒng)包括如前述權(quán)利要求中任一項所述的錨固叉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種錨固叉(1)，該錨固叉特別用于飛機，該錨固叉能夠與平臺的錨固格柵(2)配合，該錨固叉包括千斤頂(3)，所述千斤頂包括氣缸(4)，所述氣缸中包含可動活塞(5)，所述活塞設(shè)有桿(6)，所述桿延伸超出所述氣缸，所述桿的自由端包括鉤在格柵中的叉頭(7)，所述叉頭包括保持指狀件(8，13，14)，所述保持指狀件可以通過控制部件(9)在回縮位置和活動位置之間運動。本發(fā)明的特征在于，所述千斤頂通過控制裝置(31)連接到加壓流體源(30)，所述加壓流體源具有容納可消耗氣體的瓶(30)。
文檔編號B64F1/12GK102405175SQ201080017500
公開日2012年4月4日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者羅南·阿弗爾德圣羅姆 申請人:Dcns公司