一种自转旋翼机起落架

1.本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种自转旋翼机起落架。


背景技术：

2.autogyro，或称自转旋翼机，是一种旋翼类飞行器，经由自由旋转的无动力旋翼产生升力。在外观上，自转旋翼机与直升机旋翼相似，但旋翼机的无动力旋翼必须有气流流过桨盘才能旋转，进而产生升力。其前进推力由发动机驱动的推进螺旋桨独立提供。
3.因为自转旋翼机的飞行速度、升力的提供方式都与常见的飞行器有很大的区别,所以自转旋翼机起落架的技术需求也是不同于普通飞机的。相较于固定翼飞机和直升机,自转旋翼机在降落时因为速度过低，其保持机体姿态的升力是较弱的,机体在降落时容易摆动因而与地面产生较强的冲击。因此自转旋翼机的起落架需要有较强的吸收冲击能力。
4.申请号为“201921401745.3”的中国专利提出了一种旋翼机使用的起落架,其是用碳纤维材料制成的一种弓形结构起落架。申请号为“202020207621.8”的中国专利提出了一种自转旋翼机起落架,其是将利用三角形结构具有稳定性的特点设计起落架,并将主起落架的材料选择为7075t6的航空铝材。以上两种起落架都是通过常规材料的弹性去吸收旋翼机起降的冲击，虽然这些材料都具有较好的吸收冲击性能和较轻的重量，但用这些材料设计的起落架为整体的弓形结构,具有一定的弹性,在旋翼机降落时受冲击后易发生弹起的安全事故。并且，以上提到的两种材料价格都极其昂贵，使得起落架的成本极高。
5.申请号为“202210855930.x”的中国专利提出了一种旋翼机使用的起落架,其是通过连接臂、摆动臂和弹性支撑臂等机械结构与机架共同作用以吸收着落时的冲击。这种起落架虽然吸收冲击的性能良好，但是机械结构复杂，制造成本依然较高。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种自转旋翼机起落架，解决现有的自转旋翼机起落架安全性差，机械结构复杂，制造成本高的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
8.本发明一种自转旋翼机起落架，包括机架、固定臂和支撑臂，所述机架和所述固定臂之间设置有吸震机构，所述机架和所述支撑臂之间设置有抗冲击机构，所述支撑臂的顶部铰接在所述抗冲击机构上，所述支撑臂的底部铰接在所述固定臂上。
9.进一步的，所述机架和所述固定臂垂直布置，所述固定臂的两端安装有降落机轮。
10.再进一步的，所述固定臂设置为弓形构件。
11.再进一步的，所述吸震机构包括吸震块，所述机架上设置有第一固定板，所述固定臂的顶部设置有第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板之间形成安装槽，所述吸震块设置在所述安装槽内。
12.再进一步的，所述吸震块为由负泊松比材料和正泊松比材料交替制成的复合材料。
13.再进一步的，所述抗冲击机构包括弹簧避震器，所述弹簧避震器的底部设置有滑块，所述机架上设置有安装支座，所述弹簧避震器设置在所述安装支座上，所述支撑臂的顶部铰接在所述滑块上，所述支撑臂的底部铰接在所述固定臂上。
14.再进一步的，所述支撑臂的底部铰接在所述固定臂的端部。
15.再进一步的，所述支撑臂的底部铰接在所述固定臂的中部侧壁上。
16.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
17.本发明设计的起落架具有优秀的抗冲击和吸收冲击性能,大大降低了自转旋翼机降落时因冲击产生的危险因素。本发明的起落架设置有吸震机构和抗冲击机构，利用复合减震,无需使用价格昂贵的碳纤维或航空铝材，机械结构简单，制造组装方便，能再次降低起落架的成本。本发明还提供了多处可根据实际使用情况调整的结构，具有非常广泛的实际使用性。
附图说明
18.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
19.图1为本发明自转旋翼机起落架结构示意图；
20.图2为本发明自转旋翼机起落架另一角度结构示意图；
21.图3为本发明自转旋翼机起落架后视图；
22.图4为本发明吸震块的截面图；
23.附图标记说明：1、机架；2、固定臂；3、支撑臂；4、弹簧避震器；5、吸震块；6、安装支座；7、第一固定板；8、第二固定板；9、滑块；51、正泊松比胞元；52、负泊松比胞元。
具体实施方式
24.如图1-4所示，一种自转旋翼机起落架，包括机架1、固定臂2和支撑臂3，机架1设置在旋翼机内部，所述机架1和所述固定臂2之间设置有吸震机构，所述机架1和所述支撑臂3之间设置有抗冲击机构，所述支撑臂3的顶部铰接在所述抗冲击机构上，所述支撑臂3的底部铰接在所述固定臂2上；支撑臂3是连接固定臂2和抗冲击机构的一根撑杆，为固定臂传递冲击至抗冲击机构。
25.具体来说，所述机架1和所述固定臂2垂直布置，所述固定臂2的两端向所述机架1外部延伸，所述固定臂2的两端安装有降落机轮。固定臂2用于延伸起落架的宽度,使起落架从机架1设置并延伸足够的宽度用于降落。
26.所述固定臂2设置为弓形构件；弓形设计不仅可以增加固定臂2的高度,调整旋翼机降落时的高度,还可以提高固定臂2的强度,减少固定臂2因多次起降受冲击而发生的形变,本发明中高强度的固定臂2对高性能材料没有依赖,仅使用钢材就可以达到强度要求。
27.所述吸震机构包括吸震块5，所述机架1上通过螺栓连接有第一固定板7，所述固定臂2的顶部通过螺栓连接有第二固定板8，所述第一固定板7和所述第二固定板8之间形成安装槽，所述吸震块5设置在所述安装槽内；吸震块5由第一固定板7和第二固定板8夹持，吸震块5通过安装槽限位。
28.如图4所示，所述吸震块5是一块由负泊松比材料和正泊松比材料交替制成的复合材料，其胞壁可采用普通合金铝；正泊松比胞元51填充材料可以为淡水、海水等，装载量可
以为100％；负泊松比胞元52填充材料可以为聚氨酯泡沫、pvc泡沫、酚醛泡沫、泡沫铝或voronoi泡沫。需要说明的是,上述对正泊松比胞元51和负泊松比胞元52的胞壁的材料以及填充材料的示例不应理解为对本发明的限制,正泊松比胞元51和负泊松比胞元52的胞壁的材料以及填充材料还可以为其他材料，应根据实际需求更改。
29.吸震块5能够吸收很大的冲击而只产生很小的形变，降落时能够在吸收来自固定臂2的冲击的同时稳定固定臂2的位置，防止固定臂2产生过大的变形导致金属疲劳；吸震块5的大小以及填充材料可以根据实际的性能需求进行更改。
30.所述抗冲击机构包括弹簧避震器4，所述弹簧避震器4的底部设置有滑块9，所述机架1上通过螺栓连接有安装支座6，所述弹簧避震器4安装在所述安装支座6上，所述支撑臂3的顶部铰接在所述滑块9上，所述支撑臂3的底部铰接在所述固定臂2上。
31.所述支撑臂3沿固定臂2弓形的切向与滑块9铰接。该设计便于支撑臂3快速传递固定臂2所受的冲击,减少支撑臂3和固定臂2铰接位置的受力；支撑臂3沿固定臂2弓形的切向设置还可以进一步减小起落架的体积；旋翼机的起落架均从内部的机架1上设置,使得起落架的体积更小，有利于节省旋翼机内部体积。
32.为了适合更广泛的使用场景，支撑臂3与固定臂2的铰接位置是可以改变的,既可以铰接在固定臂2自由固定一端的端部位置,也可以铰接在固定臂2中部侧壁上，根据实际使用需求来选择铰接的位置。
33.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种自转旋翼机起落架，其特征在于：包括机架(1)、固定臂(2)和支撑臂(3)，所述机架(1)和所述固定臂(2)之间设置有吸震机构，所述机架(1)和所述支撑臂(3)之间设置有抗冲击机构，所述支撑臂(3)的顶部铰接在所述抗冲击机构上，所述支撑臂(3)的底部铰接在所述固定臂(2)上。2.根据权利要求1所述的自转旋翼机起落架，其特征在于：所述机架(1)和所述固定臂(2)垂直布置，所述固定臂(2)的两端安装有降落机轮。3.根据权利要求1所述的自转旋翼机起落架，其特征在于：所述固定臂(2)设置为弓形构件。4.根据权利要求1所述的自转旋翼机起落架，其特征在于：所述吸震机构包括吸震块(5)，所述机架(1)上设置有第一固定板(7)，所述固定臂(2)的顶部设置有第二固定板(8)，所述第一固定板(7)和所述第二固定板(8)之间形成安装槽，所述吸震块(5)设置在所述安装槽内。5.根据权利要求4所述的自转旋翼机起落架，其特征在于：所述吸震块(5)为由负泊松比材料和正泊松比材料交替制成的复合材料。6.根据权利要求1所述的自转旋翼机起落架，其特征在于：所述抗冲击机构包括弹簧避震器(4)，所述弹簧避震器(4)的底部设置有滑块(9)，所述机架(1)上设置有安装支座(6)，所述弹簧避震器(4)设置在所述安装支座(6)上，所述支撑臂(3)的顶部铰接在所述滑块(9)上，所述支撑臂(3)的底部铰接在所述固定臂(2)上。7.根据权利要求1所述的自转旋翼机起落架，其特征在于：所述支撑臂(3)的底部铰接在所述固定臂(2)的端部。8.根据权利要求1所述的自转旋翼机起落架，其特征在于：所述支撑臂(3)的底部铰接在所述固定臂(2)的中部侧壁上。

技术总结
本发明公开了一种自转旋翼机起落架，涉及飞行器技术领域，包括机架、固定臂和支撑臂，所述机架和所述固定臂之间设置有吸震机构，所述机架和所述支撑臂之间设置有抗冲击机构，所述支撑臂的顶部铰接在所述抗冲击机构上，所述支撑臂的底部铰接在所述固定臂上。本发明设计的起落架具有优秀的抗冲击和吸收冲击性能,大大降低了自转旋翼机降落时因冲击产生的危险因素；本发明设置有吸震机构和抗冲击机构，利用复合减震,无需使用价格昂贵的碳纤维或航空铝材，机械结构简单，制造组装方便，能再次降低起落架的成本；本发明还提供了多处可根据实际使用情况调整的结构，具有非常广泛的实际使用性。性。性。


技术研发人员：丁俊飞 邹杰 屈俊豪 李文辉
受保护的技术使用者：太原理工大学
技术研发日：2023.08.16
技术公布日：2023/10/7