CN104691746B - 一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构，包括起落架上部、起落架下部和机轮组件；起落架上部包括支柱、连接套筒、自动对中及拉线套筒、连接法兰、连接内衬和顶端内衬，所述支柱为全复合材料薄壁圆管结构，支柱上部穿过中空的与机身相连的连接法兰，连接内衬置于连接法兰内壁上，顶端内衬套于支柱的顶端，利用连接内衬和顶端内衬两处将起落架所受的弯矩传递到机身之上。本发明采用薄壁法兰式及顶端内衬的两点式与机身进行连接，且设计的支柱与机轮连接件均为标准间连接，这些设计大大提高了起落架结构拆卸、维修及运输的便捷程度。

Description

一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构

技术领域

本发明涉及本发明涉及一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构，属于无人机技术领域。

背景技术

目前无人机的起落架结构多采用全金属材料，与机体连接采用耳片式连接，且设计有专门的缓冲器及转弯设备以保证飞机其他结构及设备的安全，但由于大翼展轻质无人机下沉速度小、过载低，对结构重量要求极其苛刻，因此传统的材料和设计不能满足该类飞行器的实际要求，且现有的起落架结构重量大、制造成本高、安装修理较为复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为克服现有技术不足，提供一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构，以满足成本低廉、重量轻、可靠性高、使用维护便捷的要求。

本发明的技术解决方案是：一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构，包括起落架上部、起落架下部和机轮组件；

起落架上部包括支柱、连接套筒、自动对中及拉线套筒、连接法兰、连接内衬和顶端内衬，所述支柱为全复合材料薄壁圆管结构，支柱上部穿过中空的与机身相连的连接法兰，连接内衬置于连接法兰内壁上，顶端内衬套于支柱的顶端，利用连接内衬和顶端内衬两处将起落架所受的弯矩传递到机身之上；支柱下端内部设有与起落架下部连接的连接套筒，支柱下端外部设有自动对中及拉线套筒，拉线套筒上部开孔处连接有可提高起落架侧向刚度的与机翼连接的拉线，下部开孔处连接小弹簧的一端；

起落架下部与起落架上部通过连接转向件连接；机轮组件与起落件下部连接用于带动整个起落架移动。

起落架下部包括连接板、塑料垫片和轮叉，塑料垫片置于轮叉和连接板之间，完成机轮的转动及降低摩擦系数，连接转向件设在连接板上。

机轮组件包括深沟球轴承、轮毂和轮轴，其中与轮叉两端连接的轮轴的两端设有内孔，轮轴内衬嵌入内孔中，自动对中连接件通过轮轴内衬接入内孔中，通过开槽螺母进行固定，自动对中连接件连接小弹簧的另一端；深沟球轴承安装于轮毂中，轮轴置于深沟球轴承上。

轮叉侧边为翻遍结构。

除轮胎外所有起落架结构件均采用薄壁结构。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用薄壁复合材料支柱作为起落架的主承力结构，其他金属件也采用薄壁结构，而起落架的转动功能由塑料垫片代替传统的各类轴承，这些设计都大大地降低了结构重量。

(2)本发明根据自身的受力特点采用薄壁法兰式及顶端内衬的两点式与机身进行连接，且设计的支柱与机轮连接件均为标准间连接，这些设计大大提高了起落架结构拆卸、维修及运输的便捷程度。

(3)本发明在起落架两侧设计有高强度拉线，该设计可极大提高起落架的侧向刚度，而自动对中及拉线套筒零件同时具有连接拉线和自动对中小弹簧的作用。

(4)本发明利用重量极轻、拉力较小的弹簧完成自动对中功能，以防止无人机空中飞行时气动载荷使机轮偏向一边，造成灾难性着陆。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为起落架上部机构示意图；

图3为起落架下部与机轮组件连接示意图；

图4为轮叉结构示意图；

图5为塑料垫片结构示意图；

图6为连接套筒结构示意图；

图7为自动对中及拉线套筒结构示意图；

图8为连接板结构示意图；

图9为连接转向件结构示意图；

图10为连接法兰结构示意图；

图11为连接内衬结构示意图；

图12为顶端内衬结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构，包括起落架上部、起落架下部和机轮组件；

起落架上部包括支柱1、连接套筒2、自动对中及拉线套筒15、连接法兰16、连接内衬17和顶端内衬18，所述支柱1为全复合材料薄壁圆管结构，支柱1上部穿过中空的与机身相连的连接法兰16，连接内衬17置于连接法兰16内壁上，顶端内衬18套于支柱1的顶端，利用连接内衬17和顶端内衬18两处将起落架所受的弯矩传递到机身之上；支柱1下端内部设有与起落架下部连接的连接套筒2，支柱1下端外部设有自动对中及拉线套筒15，拉线套筒15上部开孔处连接有可提高起落架侧向刚度的与机翼连接的拉线21，下部开孔处连接小弹簧14的一端；

起落架下部与起落架上部通过连接转向件4连接；机轮组件与起落件下部连接用于带动整个起落架移动。

起落架下部包括连接板3、塑料垫片5和轮叉6，塑料垫片置于轮叉6和连接板3之间，完成机轮的转动及降低摩擦系数，连接转向件4设在连接板3上。

机轮组件包括深沟球轴承12、轮毂13和轮轴7，其中与轮叉6两端连接的轮轴7的两端设有内孔，轮轴内衬20嵌入内孔中，自动对中连接件11通过轮轴内衬20接入内孔中，通过开槽螺母10进行固定，自动对中连接件11连接小弹簧14的另一端；深沟球轴承12安装于轮毂13中，轮轴7置于深沟球轴承12上。

为了提高轮叉6的刚度在轮叉6侧边进行翻遍设计。

除轮胎外所有起落架结构件均采用薄壁结构。

本发明具体工作方式如下：

起落架安装后在机场实现内场转移、地面滑跑、起飞、降落等任务时，轮胎着地，通过深沟球轴承12实现机轮的光滑滚动；而无人机的转弯过程由轮叉6、连接转向件4及塑料垫片5完成，塑料垫片5可起到降低轮叉与连接转向件间摩擦系数的作用；在无人机飞行过程中具有一定预拉力的小弹簧14可防止气动载荷使得机轮发生偏转使起落架可自身完成自动对中功能，以保证无人机不偏离跑道安全降落；起落架的主承力结构为复合材料支柱所承受的载荷由机轮传递到轮轴7，再由轮轴7传递到轮叉6，再由轮叉6传递到连接组件，最后由支柱上的连接法兰16及顶端内衬18传递到机身。

本发明未公开技术属本领域技术人员公知常识。

Claims (4)

1.一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构，其特征在于，包括起落架上部、起落架下部和机轮组件；

起落架上部包括支柱(1)、连接套筒(2)、自动对中及拉线套筒(15)、连接法兰(16)、连接内衬(17)和顶端内衬(18)，所述支柱(1)为全复合材料薄壁圆管结构，支柱(1)上部穿过中空的与机身相连的连接法兰(16)，连接内衬(17)置于连接法兰(16)内壁上，顶端内衬(18)套于支柱(1)的顶端，利用连接内衬(17)和顶端内衬(18)两处将起落架所受的弯矩传递到机身之上；支柱(1)下端内部设有与起落架下部连接的连接套筒(2)，支柱(1)下端外部设有自动对中及拉线套筒(15)，自动对中及拉线套筒(15)上部开孔处连接有可提高起落架侧向刚度的与机翼连接的拉线(21)，下部开孔处连接小弹簧(14)的一端；

起落架下部与起落架上部通过连接转向件(4)连接；机轮组件与起落件下部连接用于带动整个起落架移动。

2.如权利要求1所述的一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构，其特征在于，起落架下部包括连接板(3)、塑料垫片(5)和轮叉(6)，塑料垫片置于轮叉(6)和连接板(3)之间，完成机轮的转动及降低摩擦系数，连接转向件(4)设在连接板(3)上。

3.如权利要求2所述的一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构，其特征在于，机轮组件包括深沟球轴承(12)、轮毂(13)和轮轴(7)，其中与轮叉(6)两端连接的轮轴(7)的两端设有内孔，轮轴内衬(20)嵌入内孔中，自动对中连接件(11)通过轮轴内衬(20)接入内孔中，通过开槽螺母(10)进行固定，自动对中连接件(11)连接小弹簧(14)的另一端；深沟球轴承(12)安装于轮毂(13)中，轮轴(7)置于深沟球轴承(12)上。

4.如权利要求3所述的一种大翼展轻质无人机单轮支柱式起落架结构，其特征在于，轮叉(6)侧边为翻边结构。