專利名稱：起落裝置、飛行器以及由起落裝置所實(shí)施的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及起落裝置、一種具有該起落裝置的飛行器以及一種由該起落裝置所實(shí)施的方法。由此，本發(fā)明屬于起落裝置技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是用于能夠垂直起落的飛行器的起落裝置，尤其涉及旋翼式飛行器。與不適于垂直起落的飛機(jī)相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題不同于與能夠垂直起落的飛機(jī)相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。在這種情況下，術(shù)語(yǔ)“助跑式起落(running landing)”是用來(lái)指飛機(jī)所執(zhí)行的降落，這與諸如直升機(jī)之類的能夠垂直起落的飛行器所能夠進(jìn)行的“垂直起落”形成對(duì)比。與飛行器的特性無(wú)關(guān)，起落裝置可包括多個(gè)起落架，每個(gè)起落架設(shè)置有至少一個(gè)輪子，以使飛行器能夠在地面上運(yùn)行直至它起飛，這使得能夠使由起落所造成的沖擊衰減，并且該起落架包括致動(dòng)系統(tǒng)，用于使飛行器能夠在一段可接受的距離之后停下。飛行器在重量和速度方面的增加以及相應(yīng)的降落過(guò)程中需要吸收的垂直和水平方向動(dòng)能的增加有時(shí)會(huì)導(dǎo)致逐漸地采用油壓減震器(oleopneumatic shock absorber)。此夕卜，制動(dòng)系統(tǒng)有時(shí)設(shè)置有液壓控制器。此外，在飛行時(shí)由起落裝置所造成的氣動(dòng)阻力造成對(duì)如下起落裝置的持續(xù)增加的興趣，該起落裝置能夠在飛行過(guò)程中收回飛行器的機(jī)身中?？梢岳斫獾氖?，出于安全的原因，適當(dāng)?shù)氖潜ＷC這種可收回起落裝置在降落之前適當(dāng)?shù)貜钠錃んw中伸出。為了實(shí)現(xiàn)該目的，各種系統(tǒng)為用于起落裝置伸出的控制器提供冗余度，從而減輕任何一個(gè)控制器的故障。為此，制造商設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單且安全的液壓機(jī)構(gòu)，用于使起落裝置快速伸出。此類機(jī)構(gòu)對(duì)于每個(gè)起落架有一個(gè)液壓致動(dòng)器，該致動(dòng)器通過(guò)管道系統(tǒng)連接到流體儲(chǔ)箱，并連接到液壓栗。通常，直升機(jī)的流體儲(chǔ)箱位于該飛行器的頂部，而相反地，起落裝置則位于飛行器的底部。這樣，管道系統(tǒng)從直升機(jī)的一端延伸到另一端，而這種結(jié)構(gòu)使得泄漏的風(fēng)險(xiǎn)、裝置的重量最大化，并使各種液壓和/或電氣網(wǎng)絡(luò)之間的并存管理變得復(fù)雜。此外，該結(jié)構(gòu)要求使用大量的傳感器，以確保所涉及的各個(gè)構(gòu)件適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)認(rèn)證法規(guī)所要求的安全目標(biāo)，收回致動(dòng)器通常為線性液壓致動(dòng)器。液壓方向控制閥通過(guò)管道系統(tǒng)連接于線性液壓收回致動(dòng)器，以使起落架的收回和伸出是根據(jù)輸入命令，該輸入命令可以通過(guò)機(jī)械或電氣方式給出。液壓收回致動(dòng)器是常用的，它們提供良好的單位重量動(dòng)力。此外，這種線性液壓收回致動(dòng)器對(duì)于卡咬現(xiàn)象相對(duì)不敏感，而這種特性給出了可接受的安全水平。特別地，面臨線性液壓收回致動(dòng)器的風(fēng)險(xiǎn)為零，而這樣的線性液壓收回致動(dòng)器會(huì)阻礙起落架在自身重量的作用下的緊急伸出。同樣地，使用由液壓方向控制閥動(dòng)作的制動(dòng)系統(tǒng)也是一般慣例，該液壓方向致動(dòng)閥經(jīng)由機(jī)械連接機(jī)構(gòu)或經(jīng)由容積式液壓轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)而由踏板來(lái)控制。這導(dǎo)致將液壓管道系統(tǒng)從液壓發(fā)生器回路到座艙進(jìn)行安裝的問(wèn)題，并由此導(dǎo)致控制制動(dòng)器的位置的問(wèn)題。如果是通過(guò)利用按電氣信號(hào)來(lái)伺服控制液壓的伺服閥來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)，則從液壓發(fā)生器回路直接對(duì)伺服閥進(jìn)行饋送看起來(lái)會(huì)簡(jiǎn)單得多，并且，為了控制壓力，它通過(guò)一個(gè)信號(hào)來(lái)傳送，該信號(hào)則由踏板所致動(dòng)的電氣傳送器來(lái)傳送。在此情況下，本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)呈現(xiàn)有如下的起落架，每一個(gè)這種起落架都具有吸震器、用于將起落架收回輪艙(wheel bay)和從輪艙伸出起落架的液壓收回制動(dòng)器以及液壓制動(dòng)系統(tǒng)。該主要的液壓構(gòu)造表現(xiàn)出可靠和高效的優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)，它需要大量的管道系統(tǒng)、泵、流體儲(chǔ)箱以及許多要使用的傳感器。此外，對(duì)于諸如直升機(jī)之類的小型飛行器來(lái)說(shuō)，將管道系統(tǒng)安裝成從飛行器的一端延伸到另一端并非不尋常。由此，可以理解的是，此類液壓構(gòu)造相對(duì)較重且龐大。此外，要維護(hù)該液壓構(gòu)造會(huì)十分困難，例如實(shí)際上在許多泄漏源中找出泄漏處。對(duì)于大型飛行器來(lái)說(shuō)，使用電氣控制裝置以用于控制液壓收回致動(dòng)器的構(gòu)造是已知的。不過(guò)，為了符合安全要求，會(huì)規(guī)定使用雙重或甚至四重控制裝置。由此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員稱之為“雙重”或“四重”構(gòu)造。此種構(gòu)造對(duì)于大型飛機(jī)來(lái)說(shuō)在重量方面幾乎沒(méi)有影響。然而，這種在重量方面的影響對(duì)于能夠垂直起落并具有較輕或中等重量的飛行器來(lái)說(shuō)是不可接收的。應(yīng)該看到，在飛機(jī)與直升機(jī)、或更一般地來(lái)說(shuō)是能夠垂直起落的飛行器之間存在很大的不同，并且，其結(jié)果是進(jìn)行助跑式起落的飛機(jī)與垂直起落的飛行器的技術(shù)領(lǐng)域是不同的。諸如大型客機(jī)之類的進(jìn)行助跑式起落的飛機(jī)具有與能夠進(jìn)行垂直起落的小型或中型飛行器相比大得多的重量。此外，進(jìn)行助跑式起落的飛機(jī)由此在降落時(shí)具有向前的速度，該向前的速度比垂直起落的飛行器要大得多。這些主要區(qū)別導(dǎo)致直升機(jī)制造商按照他們自身的需要來(lái)應(yīng)用起落架，這些需要與飛機(jī)制造商的那些需要不同，包括在結(jié)構(gòu)和控制方面。鑒于液壓在飛行控制領(lǐng)域中的主要作用以及在該領(lǐng)域所取得的技巧，此類本質(zhì)上可以獲得、且重要的是可靠的控制裝置是用于控制垂直起落飛行器的起落架和制動(dòng)器優(yōu)選裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于技術(shù)現(xiàn)狀，可以對(duì)文獻(xiàn)FR2887516進(jìn)行參考。該文獻(xiàn)公開了一種通訊網(wǎng)絡(luò)，致動(dòng)器連接于該網(wǎng)絡(luò)以用于機(jī)動(dòng)、操縱和制動(dòng)。文獻(xiàn)FR2946320描述了一種用于飛行器的制動(dòng)系統(tǒng)，該制動(dòng)系統(tǒng)具有作用在推桿上的電磁致動(dòng)器，該推桿在制動(dòng)盤上施加制動(dòng)力。文獻(xiàn)US2009/0187293描述了一種具有控制模塊的構(gòu)造，該控制模塊連接到于于傳感起落架的接近度的傳感器以及用于檢驗(yàn)所述起落架的桿。文獻(xiàn)EP2107273描述了設(shè)置有起落裝置支腳的起落裝置，該起落裝置支腳承載有兩個(gè)輪子。此外，該起落裝置具有主致動(dòng)器，該主致動(dòng)器使起落裝置支腳能夠從“起落裝置收回”位置運(yùn)動(dòng)到“起落裝置伸出”位置，反之亦然。此外,起落裝置設(shè)置有鉸接支撐裝置(hinged stay device),并設(shè)有剪式連接裝置，該剪式連接裝置被稱為“支柱裝置”，它與彈簧相協(xié)作。該裝置使起落裝置能夠被鎖在“起落裝置伸出”位置。該起落裝置具有第二致動(dòng)器，用于折疊剪式連接裝置，從而由第一致動(dòng)器將起落裝置支腳收回。還已知文獻(xiàn)US3224713也是已知的。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的是提供用于能夠垂直起落的飛行器的起落裝置，該起落裝置重量相對(duì)較輕、簡(jiǎn)單、且適于符合由認(rèn)證法規(guī)所執(zhí)行的安全目標(biāo)。術(shù)語(yǔ)“旋翼飛行器”是用來(lái)指能夠垂直起落的飛行器，即使它并不必須只能垂直起落。根據(jù)本發(fā)明，用于飛行器、尤其是適于垂直起落的飛行器的起落裝置包括至少一個(gè)起落架，該起落架包括起落裝置支腳，該起落裝置支腳載有至少一個(gè)輪子。該起落裝置的特點(diǎn)具體在于起落架包括收回致動(dòng)器，該收回致動(dòng)器連接于起落裝置支腳，并設(shè)置有電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)用于使收回致動(dòng)器的可動(dòng)裝置相對(duì)于該收回致動(dòng)器的固定裝置而分別從“起落裝置收回”位置運(yùn)動(dòng)到“起落裝置伸出”位置，以及從“起落裝置伸出”位置運(yùn)動(dòng)到“起落裝置收回”位置，其目的是將輪子從輪艙伸出以及用于將輪子收回到輪艙中；電氣或機(jī)械閉鎖裝置，該閉鎖裝置鎖定可動(dòng)裝置相對(duì)于固定裝置的位置，并使可動(dòng)裝置通過(guò)重力定位在“起落裝置伸出”位置；第一監(jiān)控裝置，該第一監(jiān)控裝置用于監(jiān)控收回致動(dòng)器的操作，并連接于顯示裝置，該顯示裝置指示出收回致動(dòng)器的位置以及閉鎖裝置的狀態(tài)；以及第一控制裝置和第二控制裝置，該第一控制裝置用于控制收回致動(dòng)器，該第二控制裝置用于控制閉鎖裝置。在此情況下，得到簡(jiǎn)單、緊湊且重量輕的“電氣”起落裝置?？梢粤私?，這些特征使得能夠獲得簡(jiǎn)化的、且可用于能垂直起落的飛行器的電氣機(jī)構(gòu)。在此類情況下，第一控制裝置可由單根第一控制線連接于收回致動(dòng)器，以及/或者第二控制器可由單根第二控制線連接于閉鎖裝置。因此，所使用的機(jī)構(gòu)實(shí)際上是一種所謂的“簡(jiǎn)化”電氣機(jī)構(gòu)。然后，起落裝置使得能夠消除液壓構(gòu)造的缺陷。收回致動(dòng)器具有能夠伸出或收回收回致動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)，以移動(dòng)起落裝置支腳以及由此移動(dòng)起落架的每個(gè)輪子。
使用此類隔絕地考慮的可逆電氣收回致動(dòng)器看起來(lái)與航空領(lǐng)域中執(zhí)行的高水平安全要求相矛盾。類似地，隔絕地考慮的閉鎖裝置看起來(lái)也與高水平的安全要求相矛盾。然而，收回致動(dòng)器和閉鎖裝置與第一監(jiān)控裝置相關(guān)聯(lián)。如果飛行員在降落之前且作為第一監(jiān)控裝置的結(jié)果而發(fā)現(xiàn)收回致動(dòng)器沒(méi)有適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行，則飛行員可以操作閉鎖裝置，從而使起落架通過(guò)重力從輪艙移出。由此，收回致動(dòng)器、閉鎖裝置和第一安全裝置的結(jié)合由此使得能夠滿足強(qiáng)制安全要求，而無(wú)需雙重或四重的構(gòu)造。該起落裝置的使用還可與在意外事件情況下的垂直起落緊急程序相關(guān)聯(lián)，該意外事件的類型是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。該起落裝置還可包括以下附加特征中的一個(gè)或多個(gè)。例如,起落裝置還可設(shè)置有單一制動(dòng)裝置，該單一制動(dòng)裝置包括用于制動(dòng)每一個(gè)輪子的電致動(dòng)器；第二監(jiān)控裝置，該第二監(jiān)控裝置用于檢測(cè)制動(dòng)裝置的故障以及用于通知飛行員，其該第二控制裝置連接于顯示構(gòu)件，以用于就故障發(fā)出信號(hào)；以及第三控制裝置，該第三控制裝置用于控制制動(dòng)裝置。第三控制裝置可經(jīng)由單根第三控制線而連接于制動(dòng)裝置。制動(dòng)裝置則可包括制動(dòng)盤和與該制動(dòng)盤相協(xié)作的制動(dòng)塊，致動(dòng)器移動(dòng)柱塞，該柱塞將制動(dòng)塊壓靠在制動(dòng)盤上以制動(dòng)輪子。電致動(dòng)器可精確地調(diào)節(jié)柱塞的位置，以調(diào)節(jié)制動(dòng)塊施加在制動(dòng)盤上的壓力，從而確定制動(dòng)量。應(yīng)該看到，電氣的安全閉鎖構(gòu)件可將致動(dòng)器的柱塞鎖定在當(dāng)前位置，例如當(dāng)飛行器處于地面上時(shí)將其鎖定在最大制動(dòng)的位置。此外，制動(dòng)裝置在降落之前的故障由第二監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)，并通知給飛行員。例如，第二監(jiān)控系統(tǒng)可包括壓力傳感器。通過(guò)將柱塞的位置與所測(cè)量的壓力相匹配，就能夠檢測(cè)制動(dòng)裝置的故障，并通知飛行員。意識(shí)到故障的飛行員可以采取嚴(yán)格的垂直降落程序，以避免對(duì)有缺陷的制動(dòng)裝置的任何需求。因此，該起落裝置可在使用簡(jiǎn)化的電氣機(jī)構(gòu)的同時(shí)滿足安全要求。在另一方面，閉鎖裝置包括安全制動(dòng)器，該制動(dòng)器在失電時(shí)鎖定收回致動(dòng)器的可動(dòng)裝置。在一種變型中，有可能設(shè)置機(jī)械閉鎖裝置。這樣，在正常狀態(tài)情況下，安全制動(dòng)器不由第二控制裝置來(lái)供電，由此鎖定收回致動(dòng)器的可動(dòng)裝置，并由此鎖定起落架。與此相反，當(dāng)運(yùn)行第二控制裝置而開始伸出起落架時(shí)，第二控制器對(duì)閉鎖裝置進(jìn)行供電。隨后，起落架在它自身重力的作用下從輪艙移出。 一旦伸出，安全制動(dòng)器就不再被供電，并因此將起落架鎖定在“起落裝置伸出"位置。因此，此種閉鎖裝置簡(jiǎn)單且十分安全。
在另一方面，收回致動(dòng)器可以是帶有移動(dòng)缸體的致動(dòng)器。在此種情況下，收回致動(dòng)器具有致動(dòng)器桿類型的固定裝置和致動(dòng)器缸體類型的可動(dòng)裝置，該固定裝置緊固于輪艙的壁上，該可動(dòng)裝置緊固于起落裝置支腳上。在較佳變型中，收回致動(dòng)器是活動(dòng)桿致動(dòng)器。在此種情況下，收回致動(dòng)器具有致動(dòng)器缸體類型的固定裝置和致動(dòng)器桿類型的可動(dòng)裝置，該固定裝置緊固于輪艙的壁上，該可動(dòng)裝置緊固于起落裝置支腳上。電動(dòng)機(jī)可包括定子和轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子固定于螺桿并與閉鎖裝置相協(xié)作?？蓜?dòng)裝置包括致動(dòng)器桿，該致動(dòng)器桿包括設(shè)置在螺桿上的螺母，起落裝置包括用于抗轉(zhuǎn)裝置，該抗轉(zhuǎn)裝置防止螺母隨所述螺桿旋轉(zhuǎn)，從而螺桿的旋轉(zhuǎn)使螺母平移，第一監(jiān)控裝置包括第一沖程終點(diǎn)傳感器，該第一沖程終點(diǎn)傳感器用于檢測(cè)致動(dòng)器桿布置于“起落裝置收回”位置，并包括第二沖程終點(diǎn)傳感器，該第二沖程終點(diǎn)傳感器用于檢測(cè)致動(dòng)器桿布置于“起落裝置伸出”位置?？罐D(zhuǎn)裝置可布置在螺母和固定裝置的致動(dòng)器缸體之間。在一種替代變型中，抗轉(zhuǎn)裝置可布置在飛行器結(jié)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)之間，以例如在允許致動(dòng)器桿平移的同時(shí)防止該致動(dòng)器桿旋轉(zhuǎn)。通過(guò)允許起落裝置支腳執(zhí)行伸出運(yùn)動(dòng)和收回運(yùn)動(dòng)，以使起落架從輪艙伸出或收回輪艙，則該收回致動(dòng)器能夠滿足安全要求。應(yīng)該了解，第一監(jiān)控裝置可包括外部部件，該外部部件位于收回致動(dòng)器的外部，用于檢測(cè)收回致動(dòng)器處于“起落裝置伸出”位置。此外，第一控制裝置可選地包括管理部件，該管理部件與第一監(jiān)控裝置和收回致動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)通信，該管理部件還與顯示裝置通信。管理部件可以例如根據(jù)飛行參數(shù)來(lái)防止起落架的伸出或收回。舉例來(lái)說(shuō)，如果在飛行器降落在地面上時(shí)飛行員給出命令來(lái)收回起落架，則管理部件會(huì)忽略該命令，并指出錯(cuò)誤。管理部件還可為第一控制裝置的部件，且它可根據(jù)飛行參數(shù)來(lái)使起落架伸出或收回。此外，應(yīng)該了解，控制裝置可包括可由人操作的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)連接于管理部件。在另一方面，第一控制線可包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)集中器和雙向連接器。例如，為了簡(jiǎn)化裝置，管理部件可連接于前數(shù)據(jù)集中器和后數(shù)據(jù)集中器，該前數(shù)據(jù)集中器通過(guò)前控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線與前起落架通信，后數(shù)據(jù)集中器則可通過(guò)第一后CAN總線與第一后起落架通信并通過(guò)第二后CAN總線與第二后起落架通信。術(shù)語(yǔ)“前”和“后”參照飛行器的長(zhǎng)度方向，是在后端以及包括飛行器機(jī)頭的前端之間。此外，第三控制線可包括介于制動(dòng)裝置和第三控制裝置之間的控制單元，根據(jù)來(lái)自第三控制裝置和來(lái)自編程的制動(dòng)邏輯的輸入命令，該控制單元將制動(dòng)命令傳送給所述制
動(dòng)裝置。起落裝置可具有第一后起落架和第二后起落架，這兩個(gè)后起落架都配裝有相應(yīng)的制動(dòng)裝直。
這樣，每個(gè)飛行員就對(duì)于每個(gè)后起落架有一個(gè)用于控制第三控制裝置的控制構(gòu)件。然后，根據(jù)來(lái)自不同控制部件的命令，控制裝置應(yīng)用預(yù)先建立的制動(dòng)邏輯。此外，控制單元可包括自測(cè)試模塊，用于在降落之前檢測(cè)制動(dòng)裝置；該自測(cè)試模塊有可能是控制單元的存儲(chǔ)器中的編程代碼片斷，并可由處理器執(zhí)行。此外，起落裝置可包括第四控制裝置，用于在飛行器靜止時(shí)控制在地面上的制動(dòng)
>J-U ρ α裝直。除了起落裝置之外，本發(fā)明還提供能夠垂直起落并配裝有此類起落裝置的飛行器。此外，本發(fā)明還提供一種用此種起落裝置來(lái)執(zhí)行的方法，在該方法中，在降落之前執(zhí)行以下步驟:檢測(cè)收回致動(dòng)器的適當(dāng)操作，針對(duì)有缺陷的操作向飛行員發(fā)出信號(hào)，從而飛行員使用第二控制裝置來(lái)利用重力伸出起落架；以及當(dāng)所述起落裝置包括制動(dòng)裝置時(shí)，檢測(cè)制動(dòng)裝置的適當(dāng)操作，針對(duì)有缺陷的操作向飛行員發(fā)出信號(hào)，從而飛行員執(zhí)行無(wú)需使用制動(dòng)裝置的垂直起落程序。



從下面參照附圖以說(shuō)明方式給出的實(shí)施例描述中，將更詳細(xì)地呈現(xiàn)本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:圖1是示出在收回和伸出起落架時(shí)所涉及部件的示圖；圖2是結(jié)合有閉鎖裝置的收回致動(dòng)器的截面圖；以及圖3是示出在制動(dòng)起落架的輪子時(shí)所涉及的部件的示圖。
具體實(shí)施例方式在一幅以上附圖中出現(xiàn)的元件在各幅圖中采用相同的附圖標(biāo)記。圖1示出具有起落裝置5的飛行器I。更具體地說(shuō)，飛行器I是具體地適于垂直起落的飛行器。起落裝置5包括多個(gè)可收回起落架10，在圖1中示出三個(gè)起落架，以形成用作飛行器在地面上的支承多邊形。每個(gè)可收回起落架10包括起落裝置支腳11，起落裝置支腳11具有吸震器13和至少一個(gè)輪子12。此外，起落架具有收回致動(dòng)器20，該收回致動(dòng)器20連接于支腳11以使起落架能夠按要求收回到輪艙中，以及使起落架能夠按要求至少部分地從輪艙6伸出。收回致動(dòng)器20是電收回致動(dòng)器，且它的長(zhǎng)度可按電動(dòng)機(jī)23的需求修改，而不是按液壓裝置的需求修改。在此情況下，電動(dòng)機(jī)23可將收回致動(dòng)器20收回到“起落裝置收回”位置，以使起落架占據(jù)它在輪艙中的位置，并且，它可使收回致動(dòng)器20伸出到“起落裝置伸出”位置，以使起落架的輪子從輪艙6伸出。為此，電動(dòng)機(jī)可使收回致動(dòng)器的可動(dòng)裝置相對(duì)于收回致動(dòng)器的固定裝置運(yùn)動(dòng)。此外，起落裝置對(duì)于每個(gè)起落架包括一個(gè)閉鎖裝置30，這些閉鎖裝置將收回致動(dòng)器鎖定在“起落裝置收回”位置和“起落裝置伸出”位置，并且在“緊急”情況下，還在重力作用下使收回致動(dòng)器置于“起落裝置伸出”位置。閉鎖裝置30包括與收回致動(dòng)器20相協(xié)作的電氣裝置。例如，閉鎖裝置30包括安全制動(dòng)器，該安全制動(dòng)器布置在收回致動(dòng)器20中，以鎖定收回致動(dòng)器的可動(dòng)裝置，比如致動(dòng)器桿。此外，起落裝置包括第一監(jiān)控裝置，用于檢測(cè)收回致動(dòng)器的操作。圖2是較佳實(shí)施例中的收回致動(dòng)器20的截面圖。收回致動(dòng)器20具有致動(dòng)器缸體22，該致動(dòng)器缸體22包括緊固裝置22’，用于緊固到輪艙的壁上。在此情況下，致動(dòng)器缸體構(gòu)成收回致動(dòng)器20的固定裝置。相對(duì)地，收回致動(dòng)器具有可動(dòng)裝置，具體來(lái)說(shuō)是致動(dòng)器桿21，該致動(dòng)器桿21具有適于在致動(dòng)器缸體22內(nèi)部滑動(dòng)的第一端和適于緊固于起落裝置支腳11的第二端。為了使可動(dòng)裝置能夠相對(duì)于固定裝置運(yùn)動(dòng)，收回致動(dòng)器包括電動(dòng)機(jī)23。電動(dòng)機(jī)23包括固定于致動(dòng)器缸體的定子23’和通過(guò)緊固裝置28固定于螺桿24的轉(zhuǎn)子23”。緊固裝置可包括一對(duì)球軸承或一對(duì)斜面接觸軸承(sloping contact bearings)。在此情況下，致動(dòng)器桿21具有螺母25，螺桿24穿過(guò)該螺母。此種螺母可以是帶有行星棍子(satellite rollers)的螺母。起落裝置包括抗轉(zhuǎn)裝置26，用于防止螺母25隨螺桿24旋轉(zhuǎn)，從而螺桿24的旋轉(zhuǎn)使螺母25平移運(yùn)動(dòng)。抗轉(zhuǎn)裝置26則可布置在螺母25和致動(dòng)器缸體21之間。不過(guò)，其它變型也是可能的。收回致動(dòng)器還可包括兩個(gè)沖程終點(diǎn)阻尼器27。此外，第一監(jiān)控裝置35包括第一沖程終點(diǎn)傳感器36，用于檢測(cè)可動(dòng)裝置被定位在“起落裝置收回”位置，并包括第二沖程終點(diǎn)傳感器37，用于檢測(cè)可動(dòng)裝置被定位在“起落裝置伸出”位置。在另一方面，閉鎖裝置30有利地插在致動(dòng)器缸體22之中。閉鎖裝置30包括安全制動(dòng)器31，在沒(méi)有被供電時(shí)，該安全制動(dòng)器31適于鎖定轉(zhuǎn)子23”，并由此鎖定致動(dòng)器桿。這樣，當(dāng)沒(méi)有電力時(shí)，制動(dòng)器31鎖定轉(zhuǎn)子23”，并由此鎖定收回致動(dòng)器的可動(dòng)裝置相對(duì)于固定裝置的位置，即，致動(dòng)器桿21相對(duì)于致動(dòng)器缸體22的位置。有利地，制動(dòng)器31具有兩個(gè)線圈，每個(gè)線圈能夠?qū)κ栈刂聞?dòng)器解鎖。在正常狀態(tài)下，第一線圈使收回致動(dòng)器能夠在電動(dòng)機(jī)23的驅(qū)動(dòng)下被收回或伸出，而在緊急狀態(tài)下，第二線圈允許致動(dòng)器通過(guò)重力伸出。參見圖1，起落裝置包括第一控制裝置65，該第一控制裝置65用于控制每個(gè)收回致動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)23，這些電動(dòng)機(jī)則由飛行器的發(fā)電裝置100來(lái)供應(yīng)電力。第一控制裝置隨后將命令傳送給每個(gè)電動(dòng)機(jī)。該命令可由單根第一控制線傳送給每個(gè)電動(dòng)機(jī)。術(shù)語(yǔ)“由單根第一控制線傳送給每個(gè)電動(dòng)機(jī)”是用來(lái)表示不需要對(duì)第一控制裝置和它的電動(dòng)機(jī)之間的通信提供冗余度。這樣，第一控制裝置可包括管理部件66，該管理部件66與第一監(jiān)控裝置35和每個(gè)起落架的收回致動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)通信，該管理部件66還與顯示裝置40通信。這樣一種管理部件可以是設(shè)置有例如至少一個(gè)處理器和存儲(chǔ)器的單元。
此外，第一控制裝置65可包括可由飛行員操作的控制系統(tǒng)67，該控制系統(tǒng)67連接于管理部件66。第一控制線80則可包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)集中器，該數(shù)據(jù)集中器與雙向有線連接器相關(guān)聯(lián)。在所示的較佳實(shí)施例中，管理部件66通過(guò)CAN型總線與前數(shù)據(jù)集中器82通信，該前數(shù)據(jù)集中器經(jīng)由CAN總線與前起落架的電力電子器件200通信。此外，前數(shù)據(jù)集中器82與后數(shù)據(jù)集中器83通信，后數(shù)據(jù)集中器83經(jīng)由CAN總線與第一后起落架的電力電子器件200通信，并經(jīng)由另一 CAN總線與第二后起落架的電力電子器件200通信。此外，起落裝置5包括第二控制裝置75，用于控制每一個(gè)閉鎖裝置30。第二控制裝置可包括由每個(gè)閉鎖裝置兩根導(dǎo)線所構(gòu)成的信號(hào)控制線，第一導(dǎo)線直接連接到各閉鎖裝置，而第二導(dǎo)線則經(jīng)由管理部件66直接連接到閉鎖裝置。第二控制裝置75可包括應(yīng)急電池101，用于在需要時(shí)對(duì)閉鎖裝置供電。在飛行中，每個(gè)起落架被收回它的輪艙6中。每個(gè)收回致動(dòng)器中的第一沖程終點(diǎn)傳感器通知管理部件，即可動(dòng)裝置處于“起落裝置收回”位置，管理部件則在顯示裝置40上重新生成該信息。同樣地，與閉鎖裝置的狀態(tài)相關(guān)的起落架鎖定信息也顯示在顯示裝置40上。為了識(shí)別該信息，管理部件可致動(dòng)每個(gè)收回致動(dòng)器中的電動(dòng)機(jī)。如果可動(dòng)裝置保持在位，并且如果來(lái)自第一沖程終點(diǎn)傳感器的信息保持不變，則管理部件可推斷閉鎖裝置正確地操作。此外，如果要求起落架伸出，例如通過(guò)控制系統(tǒng)67來(lái)要求，則管理部件可檢測(cè)命令是適當(dāng)?shù)模@有可能是通過(guò)來(lái)自飛行器附屬部件的信息。舉例來(lái)說(shuō)，如果飛行器以大于閾值的向前速度飛行時(shí)，管理部件會(huì)忽略伸出起落裝置的命令，同時(shí)還通過(guò)使用顯示裝置40將該不一致性通知給飛行員。如果沒(méi)有將命令判斷為不一致，則管理部件66將伸出命令傳送給每個(gè)起落架。當(dāng)每個(gè)收回致動(dòng)器的電力電子器件200接收到移動(dòng)起落架的命令，每個(gè)收回致動(dòng)器的電力電子器件200對(duì)相關(guān)聯(lián)的安全制動(dòng)器31的第一線圈供電，以解鎖收回致動(dòng)器。在此情況下，每個(gè)收回致動(dòng)器的電力電子器件向相關(guān)聯(lián)的電動(dòng)機(jī)23輸送電力，以使它的轉(zhuǎn)子23”旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子23”驅(qū)動(dòng)收回致動(dòng)器的螺桿24旋轉(zhuǎn)。這引起收回致動(dòng)器的可動(dòng)裝置平移運(yùn)動(dòng)。當(dāng)可動(dòng)裝置到達(dá)第二沖程終點(diǎn)傳感器，該第二沖程終點(diǎn)傳感器通知電力電子器件200，該電力電子器件200則停下電動(dòng)機(jī)23并停止向第一線圈輸送電力。收回致動(dòng)器再次被鎖定。 可以理解的是，收回致動(dòng)器是雙位致動(dòng)器，即，它具有“起落裝置伸出”位置和“起落裝置收回”位置。這一信息可由外部構(gòu)件300來(lái)確認(rèn)，比如具有推桿的傳感器，該推桿與處于“起落裝置伸出”位置的起落裝置支腳相協(xié)作。在所實(shí)施的方法中，如果起落架沒(méi)有伸出，S卩，如果外部構(gòu)件300沒(méi)有致動(dòng)，則例如操作缺陷被傳送給飛行員，為此目的，管理部件利用顯示裝置40。
應(yīng)該看到，術(shù)語(yǔ)“顯示裝置”是指信號(hào)顯示裝置或這一組不同的顯示裝置。飛行員可隨后致動(dòng)第二控制裝置75。在所述的實(shí)施例中，第二控制裝置75作用在管理部件66上。如果緊急伸展命名不一致，例如，如果管理部件判定飛機(jī)在地面上，則管理部件會(huì)阻止該命令。為此目的，管理部件串聯(lián)連接在第二控制線90中，該第二控制線90將第二控制裝置連接到各閉鎖裝置。在緊急模式下，第二控制裝置向每個(gè)起落架的制動(dòng)器31的第二線圈供電，以對(duì)每個(gè)收回致動(dòng)器解鎖。每個(gè)起落架的重力、特別是包括起落裝置支腳和輪子的組件的重力在每個(gè)可動(dòng)裝置上產(chǎn)生牽引力。每個(gè)可動(dòng)裝置隨后僅在重力的影響下平移運(yùn)動(dòng)。一旦起落架伸出，則停止對(duì)第二線圈供電，由此將收回致動(dòng)器鎖定在“起落裝置伸出”位置。例如，管理部件66在接收到來(lái)自外部構(gòu)件300的信號(hào)時(shí)停止向閉鎖裝置供電，作為能夠根據(jù)情況打開和關(guān)閉電氣回路的開關(guān)來(lái)操作。此外，起落裝置的至少兩個(gè)起落架具有對(duì)應(yīng)制動(dòng)裝置45，以制動(dòng)起落架的至少一個(gè)輪子。例如，定位在前后對(duì)稱的飛機(jī)兩側(cè)的第一和第二后起落架可具有各自的制動(dòng)裝置。在此種情況下，可以在制動(dòng)器的幫助下控制飛行器在地面上的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)僅制動(dòng)后起落架中的一個(gè)的輪子，可以使飛行器轉(zhuǎn)向。每個(gè)制動(dòng)裝置45可包括電致動(dòng)器46，用于使制動(dòng)踏板相對(duì)于制動(dòng)盤運(yùn)動(dòng)，該制動(dòng)盤被限制相對(duì)于起落架的輪子旋轉(zhuǎn)。此外，每個(gè)起落架可具有第二監(jiān)控裝置50，用于監(jiān)控制動(dòng)裝置的操作。此外，每個(gè)制動(dòng)裝置可包括閉鎖裝置，例如包括安全構(gòu)件，以用于鎖定每個(gè)制動(dòng)裝置的電致動(dòng)器，從而保持制動(dòng)壓力。參見圖3，第三控制裝置70用于控制所施加的制動(dòng)。例如，第一控制裝置對(duì)于每個(gè)飛行員和每個(gè)制動(dòng)裝置包括一個(gè)控制構(gòu)件71，例如當(dāng)在所示實(shí)施例中有一個(gè)飛行員和一個(gè)副駕駛員時(shí)，則有四個(gè)控制構(gòu)件71。第三控制線85將每個(gè)控制構(gòu)件連接到制動(dòng)裝置，該第三控制線包括控制單元88。舉例來(lái)說(shuō)，每個(gè)控制部件通過(guò)CAN總線各連接于數(shù)據(jù)集中器82，該數(shù)據(jù)集中器82通過(guò)另一 CAN總線連接于控制單元88?？刂茊卧?8隨后連接到每個(gè)制動(dòng)裝置，特別是連接到每個(gè)致動(dòng)器45，并連接到第二監(jiān)控裝置50以用于監(jiān)控制動(dòng)裝置。此外，控制單元由發(fā)電機(jī)100供電。控制單元還可與管理裝置通信，比如有時(shí)被稱為“飛行器管理計(jì)算機(jī)”的管理部件
66ο控制單元可包括至少一個(gè)處理器和存儲(chǔ)器，轉(zhuǎn)子根據(jù)在存儲(chǔ)器中編程的邏輯來(lái)控制制動(dòng)裝直?？刂茊卧€可包括自測(cè)試模塊89，該自測(cè)試模塊適于在降落之前測(cè)試制動(dòng)裝置，且有可能是例如軟件代碼中的片斷。最后，制動(dòng)裝置包括第四控制裝置90，該第四控制裝置由發(fā)電裝置100供電，并適于與控制單元通信。
例如，當(dāng)在地面上時(shí)，第四控制裝置90動(dòng)作，將電力傳送給控制單元88，以要求對(duì)輪子的最大制動(dòng)。這種第四控制裝置90有時(shí)是指“停車制動(dòng)器”。因此，在降落之前，自測(cè)試模塊89對(duì)制動(dòng)裝置是工作的進(jìn)行檢測(cè)。例如，模塊89要求致動(dòng)器45運(yùn)動(dòng)標(biāo)定的量，以使制動(dòng)踏板在制動(dòng)盤上施加預(yù)定的壓力。如果第二監(jiān)控裝置沒(méi)有檢測(cè)到適當(dāng)?shù)膲毫?，則控制單元88通知管理部件66，管理部件66則通過(guò)顯示構(gòu)件60通知飛行員。飛行員則開始垂直起落程序，以避免使用有可能存在缺陷的制動(dòng)裝置。有可能設(shè)想其它已知的監(jiān)控方法。此外，當(dāng)?shù)谌刂蒲b置70處理制動(dòng)命令時(shí)，將制動(dòng)命令傳送給控制單元88?？蛇x地，該命令可傳送給管理部件66以用于檢測(cè)。這樣，如果發(fā)現(xiàn)制動(dòng)命令是不合適的，管理部件66會(huì)阻止該制動(dòng)命令。例如，管理部件會(huì)阻止或修改不對(duì)稱且偏激的制動(dòng)命名，而這樣的制動(dòng)命令會(huì)造成飛行器在地面上以相對(duì)高的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)側(cè)傾。假定有效的制動(dòng)命令傳送給控制單元88，則控制單元88使電致動(dòng)器45應(yīng)用被預(yù)先編程的邏輯來(lái)操作。當(dāng)飛行器在地面上且有可能是靜止時(shí)，還可以使用第四控制裝置90來(lái)制動(dòng)輪子。如果有人操作第四控制裝置90，該第四控制裝置90命令控制單元88施加最大制動(dòng)，或者將制動(dòng)裝置鎖定在產(chǎn)生最大制動(dòng)的位置上。當(dāng)然，本發(fā)明在其實(shí)施方式方面可有許多變型。盡管上文描述了若干實(shí)施例，但是容易理解，窮舉地給出所有可能實(shí)施例是不可設(shè)想的。當(dāng)然可設(shè)想在本發(fā)明范圍內(nèi)還可用等同裝置來(lái)替換所述裝置中的任一個(gè)。
權(quán)利要求
1.用于能夠垂直起落的飛行器(I)的起落裝置(5)，所述起落裝置包括至少一個(gè)起落架(10 )，所述起落架(10 )包括承載有至少一個(gè)輪子(12)的起落裝置支腳(11)，其中，所述起落架(10)包括: 收回致動(dòng)器(20)，所述收回致動(dòng)器(20)連接于所述起落裝置支腳(11)，所述收回致動(dòng)器(20)并設(shè)置有電動(dòng)機(jī)(23)，所述電動(dòng)機(jī)(23)用于使所述收回致動(dòng)器的可動(dòng)裝置(21)相對(duì)于所述收回致動(dòng)器的固定裝置(22)而分別從“起落裝置收回”位置運(yùn)動(dòng)到“起落裝置伸出”位置，以及從所述“起落裝置伸出”位置運(yùn)動(dòng)到所述“起落裝置收回”位置，以將所述輪子(12)從輪艙伸出以及用于將所述輪子(12)收回到所述輪艙中； 閉鎖裝置(30)，所述閉鎖裝置(30)鎖定所述可動(dòng)裝置(21)相對(duì)于所述固定裝置(22)的位置，并使所述可動(dòng)裝置(21)通過(guò)重力定位在所述“起落裝置伸出”位置； 第一監(jiān)控裝置(35 )，所述第一監(jiān)控裝置(35 )用于監(jiān)控所述收回致動(dòng)器(20 )的操作，所述第一監(jiān)控裝置(35)并連接于顯示裝置(40)，所述顯示裝置指示出所述收回致動(dòng)器的位置以及所述閉鎖裝置的狀態(tài)；以及 第一控制裝置(65)和第二控制裝置(75)，所述第一控制裝置用于控制所述收回致動(dòng)器(20 )，所述第二控制裝置用于控制所述閉鎖裝置(30 )。
2.如權(quán)利要求1所述的起落裝置，其特征在于，所述起落架(10)包括: 單一制動(dòng)裝置(45)，所述單一制動(dòng)裝置包括用于制動(dòng)每一個(gè)輪子(12)的電致動(dòng)器(46)； 第二監(jiān)控裝置(50)，所述第二監(jiān)控裝置用于檢測(cè)所述制動(dòng)裝置(45)的故障，所述第二控制裝置(50)連接于顯示構(gòu)件(60)，以用于就故障發(fā)出信號(hào)；以及 第三控制裝置(70 ) ，所述第三控制裝置用于控制所述制動(dòng)裝置(45 )。
3.如權(quán)利要求1所述的起落裝置，其特征在于，所述第一控制裝置(65)通過(guò)單根第一控制線(80)連接于所述收回致動(dòng)器(20)，和/或所述第二控制裝置(75)通過(guò)單根第二控制線(90)連接于所述閉鎖裝置(30)，和/或第三控制器(70)通過(guò)單根第三控制線(85)連接于制動(dòng)裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的起落裝置，其特征在于，所述閉鎖裝置(30)包括安全制動(dòng)器(31)，所述安全制動(dòng)器(31)在沒(méi)有電力供應(yīng)時(shí)鎖定所述可動(dòng)裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的起落裝置，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(23)包括定子(23’)和轉(zhuǎn)子(23”)，所述轉(zhuǎn)子(23”)固定于螺桿(24)并與所述閉鎖裝置(30)相協(xié)作，所述可動(dòng)裝置包括致動(dòng)器桿(21 )，所述致動(dòng)器桿設(shè)置有布置在所述螺桿(24)上的螺母(25)，所述起落裝置包括抗轉(zhuǎn)裝置(26)，所述抗轉(zhuǎn)裝置用于防止所述螺母隨所述螺桿旋轉(zhuǎn)，從而所述螺桿的旋轉(zhuǎn)使所述螺桿平移運(yùn)動(dòng)，所述第一監(jiān)控裝置(35)包括第一沖程終點(diǎn)傳感器(36)，用于探測(cè)所述致動(dòng)器桿(21)布置在所述“起落裝置收回”位置，所述第一監(jiān)控裝置(35 )并包括第二沖程終點(diǎn)傳感器(37)，用于探測(cè)所述致動(dòng)器桿(21)布置在所述“起落裝置伸出”位置。
6.如權(quán)利要求1所述的起落裝置，其特征在于，所述第一監(jiān)控裝置(35)包括外部構(gòu)件(300)，所述外部構(gòu)件在所述收回致動(dòng)器的外部，用于檢測(cè)所述收回致動(dòng)器處于所述“起落裝置伸出”位置。
7.如權(quán)利要求1所述的起落裝置，其特征在于，所述第一控制裝置(65)包括管理部件(66)，所述管理部件與所述第一監(jiān)控裝置(35)和所述收回致動(dòng)器的所述電動(dòng)機(jī)通信，所述管理部件(66 )與所述顯示裝置(40 )通信。
8.如權(quán)利要求7所述的起落裝置，其特征在于，所述控制裝置(65)包括可由人操作的控制系統(tǒng)(67)，所述控制系統(tǒng)(67)連接于所述管理部件(66)。
9.如權(quán)利要求1所述的起落裝置，其特征在于，所述第一控制線(80)包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)集中器(82)和雙向連接器(81)。
10.如權(quán)利要求2所述的起落裝置，其特征在于，第三控制線(85)包括介于所述制動(dòng)裝置(45 )和所述第三控制裝置(70 )之間的控制單元(88 )，根據(jù)來(lái)自所述第三控制裝置(70 )和來(lái)自被編程的制動(dòng)邏輯的輸入命令，所述控制單元(88)將制動(dòng)命令傳送給所述制動(dòng)裝置(45)。
11.如權(quán)利要求10所述的起落裝置，其特征在于，所述控制單元(88)包括自測(cè)試模塊(89 )，用于在降落之前檢測(cè)所述制動(dòng)裝置(45 )的操作。
12.如權(quán)利要求2所述的起落裝置，其特征在于，包括第四控制裝置(90)，用于在地面上控制所述制動(dòng)裝置(45 )，從而使所述控制裝置施加最大制動(dòng)。
13.能夠垂直起落并包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的起落裝置(5)的飛行器(I)。
14.由根據(jù)權(quán)利要求1所述的起落裝置(5)實(shí)施的方法，其中，在降落前進(jìn)行下述步驟: 檢測(cè)每個(gè)所述收回致動(dòng)器(20)的適當(dāng)操作，針對(duì)有缺陷的操作向飛行員發(fā)出信號(hào)，從而飛行員使用所述第二控制裝置(75 )來(lái)通過(guò)重力伸出起落架；以及 當(dāng)所述起落裝置包括制 動(dòng)裝置時(shí)，檢測(cè)每個(gè)制動(dòng)裝置(45)的適當(dāng)操作，針對(duì)有缺陷的操作向飛行員發(fā)出信號(hào)，從而飛行員執(zhí)行無(wú)需使用所述制動(dòng)裝置(45)的垂直起落程序。
全文摘要
一種用于能夠垂直起落的飛行器(1)的起落裝置(5)，具有至少一個(gè)起落架(10)，起落架包括承載有至少一個(gè)輪子(12)的起落裝置支腳(11)。起落架(10)包括收回致動(dòng)器(20)，該致動(dòng)器具有電動(dòng)機(jī)(23)；閉鎖裝置(30)，用于將收回致動(dòng)器鎖定在收回位置并使收回致動(dòng)器通過(guò)重力定位在“起落裝置伸出”位置；第一監(jiān)控裝置(35)，用于監(jiān)控收回致動(dòng)器(20)的操作；第一控制裝置(65)，用于控制收回致動(dòng)器(20)；以及第二控制裝置(75)，用于控制閉鎖裝置(30)。藉由以上結(jié)構(gòu)，該起落裝置重量相對(duì)較輕、簡(jiǎn)單且符合由認(rèn)證法規(guī)所執(zhí)行的安全目標(biāo)。本發(fā)明還包括該起落裝置的飛行器以及由該起落裝置實(shí)施的方法。
文檔編號(hào)B64C25/26GK103072687SQ20121041481
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者R·杜波依斯 申請(qǐng)人:尤洛考普特公司