一种变刚度减震飞机起落架及飞机

本发明涉及飞行器着陆装置，尤其涉及一种变刚度减震飞机起落架及飞机。

背景技术：

1、目前在中小型通用飞机和无人机中广泛应用扁簧式起落架，具有构型简易、造价低、易维护、无密封泄露问题等特点。但是，扁簧式起落架的吸能效率接近线性弹簧，重着陆时易出现弹离地面的现象，减震效率低且落震收敛速度偏慢；因此部分飞机在扁簧式起落架基础上加装弹性体减震；

2、对于一些较重的通用飞机，着陆载荷和地面滑跑冲击载荷最大相差达6~7倍，采用固定刚度的弹性体减震垫很难同时满足这两个工况的需求，匹配合适非线性刚度的弹性体减震垫非常困难。飞机在地面运行时，起落架受力为较小的静载荷或在静载荷附近波动，要求弹性体减震垫较软，但其在高载荷时会压溃失效；飞机在着陆冲击时，起落架受巨大的冲击力，要求弹性体减震垫较硬，但其在低载荷下几乎没有减震作用。

3、传统的，申请号为2023112111432的一件中国专利申请公开了一种弹性体缓冲式飞机主起落架结构，该专利申请利用起落架和机身之间的主弹性体元件吸收飞机起落时的竖直方向的冲击载荷，并且通过次弹性体元件来防止飞机着陆时的弹跳，以此提高飞机着陆时的稳定性，但主弹性体元件和次弹性体元件均为固定刚度，不能适用飞机着陆和滑跑时对于减震器的变刚度需求，不能很好的提高乘员舒适性。

4、因此，亟需一种变刚度减震飞机起落架及飞机，通用性好，在飞机起飞和降落的不同工作环境下，可以调整其刚度，提升飞机运行的稳定性和舒适性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种变刚度减震飞机起落架及飞机，旨在解决采用传统的油气减震、扁簧减震的起落架不能适应较大无人机及通用飞机的减振需求以及杠杆式弹性体减震不能同时满足起飞和降落不同弹性刚度需求的技术问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种变刚度减震飞机起落架，包括扁簧、变刚度弹性组件和飞机机轮，以及控制器；

3、所述飞机机轮设置在所述扁簧的一端，所述变刚度弹性组件设置在所述扁簧上表面并邻近其另一端；

4、所述变刚度弹性组件与所述控制器电性连接，用于控制所述变刚度弹性组件以使其根据负载变化可呈现不同的刚度值；

5、所述变刚度弹性组件通过连接座与机身框架连接。

6、作为上述方案进一步的改进，所述变刚度弹性组件包括变刚度弹性体、电磁铁和芯棒；所述芯棒依次穿过所述连接座、变刚度弹性体和电磁铁与所述扁簧连接；

7、所述电磁铁与所述控制器电性连接，用于控制所述电磁铁电流的大小以改变磁场的磁感应强度，使所述变刚度弹性体根据负载工况变化呈现不同的刚度值。

8、作为上述方案进一步的改进，所述变刚度弹性组件包括两个所述电磁铁，所述变刚度弹性体设置在两个所述电磁铁之间。

9、作为上述方案进一步的改进，所述扁簧的下表面还设有固定刚度弹性元件，所述芯棒还对应穿过所述固定刚度弹性元件并与所述扁簧连接。

10、作为上述方案进一步的改进，所述固定刚度弹性元件为压缩弹簧元件或者弹性橡皮块或者高分子弹性块。

11、作为上述方案进一步的改进，所述飞机起落架还包括限位板，所述限位板与所述扁簧的另一端横向连接，用于与机身框架连接。

12、作为上述方案进一步的改进，所述限位板的两端还设置铰接座，所述铰接座用于与机身框架连接。

13、作为上述方案进一步的改进，所述扁簧包括支腿段和与所述支腿段顺接的机轮安装段，所述支腿段和机轮安装段呈预设夹角设置；

14、所述变刚度弹性组件设置在所述支腿段的上表面。

15、作为上述方案进一步的改进，所述电磁铁包括支撑铁芯和绕设在所述支撑铁芯外壁的线圈；所述支撑铁芯包括圆柱状铁芯本体和设置在所述铁芯一端边缘的铁芯沿，所述线圈绕设在所述圆柱状铁芯本体外壁上，所述铁芯沿用于与所述扁簧或连接座连接。

16、第二方面，本发明还提供一种飞机，包括如第一方面提供的所述的一种变刚度减震飞机起落架。

17、由于本发明采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：

18、本发明提供的一种变刚度减震飞机起落架，包括扁簧、变刚度弹性组件和飞机机轮，以及控制器；所述飞机机轮设置在所述扁簧的一端，所述变刚度弹性组件设置在所述扁簧上表面并邻近其另一端；所述变刚度弹性组件与所述控制器电性连接，用于控制所述变刚度弹性组件以使其根据负载变化可呈现不同的刚度值；在本发明中通过在所述扁簧上设置变刚度弹性组件，控制器可控制所述变刚度弹性组件以使其根据负载变化可呈现不同的刚度值，从而使得本发明可实现变刚度减震，能够兼顾飞机着陆和滑跑时的缓冲性能和乘员舒适性；

19、本发明相对传统的扁簧式飞机起落架，由于在所述扁簧上设置有可变刚度的变刚度弹性组件，可让支腿的承载能力更强，柔性更好，舒适性更好，成本低；

20、在优选的实施例中，所述变刚度弹性组件包括变刚度弹性体、电磁铁和芯棒；所述芯棒依次穿过所述连接座、变刚度弹性体和电磁铁与所述扁簧连接；所述电磁铁与所述控制器电性连接，用于控制所述电磁铁电流的大小以改变磁场的磁感应强度，使所述变刚度弹性体根据负载工况变化呈现不同的刚度值；在本发明中通过控制电磁铁电流的大小以改变磁场的磁感应强度，使所述变刚度弹性体根据负载工况变化呈现不同的刚度值，相对于传统的采用磁流变液缓冲器，本发明使用磁流变弹性体减震，无污染、环境友好，环境适应性强、抗污染强，重量轻（无需活塞缸等笨重结构），成本低；且能够更加便捷的安装设置在飞机起落架上。

技术特征：

1.一种变刚度减震飞机起落架，其特征在于，包括扁簧、变刚度弹性组件和飞机机轮，以及控制器；

2.根据权利要求1所述的一种变刚度减震飞机起落架，其特征在于，所述变刚度弹性组件包括变刚度弹性体、电磁铁和芯棒；所述芯棒依次穿过所述连接座、变刚度弹性体和电磁铁与所述扁簧连接；

3.根据权利要求2所述的一种变刚度减震飞机起落架，其特征在于，所述变刚度弹性组件包括两个所述电磁铁，所述变刚度弹性体设置在两个所述电磁铁之间。

4.根据权利要求2或3所述的一种变刚度减震飞机起落架，其特征在于，所述扁簧的下表面还设有固定刚度弹性元件，所述芯棒还对应穿过所述固定刚度弹性元件并与所述扁簧连接。

5.根据权利要求4所述的一种变刚度减震飞机起落架，其特征在于，所述固定刚度弹性元件为压缩弹簧元件或者弹性橡皮块或者高分子弹性块。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种变刚度减震飞机起落架，其特征在于，所述飞机起落架还包括限位板，所述限位板与所述扁簧的另一端横向连接，用于与机身框架连接。

7.根据权利要求6所述的一种变刚度减震飞机起落架，其特征在于，所述限位板的两端还设置铰接座，所述铰接座用于与机身框架连接。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的一种变刚度减震飞机起落架，其特征在于，所述扁簧包括支腿段和与所述支腿段顺接的机轮安装段，所述支腿段和机轮安装段呈预设夹角设置；

9.根据权利要求2或3所述的一种变刚度减震飞机起落架，其特征在于，所述电磁铁包括支撑铁芯和绕设在所述支撑铁芯外壁的线圈；所述支撑铁芯包括圆柱状铁芯本体和设置在所述铁芯一端边缘的铁芯沿，所述线圈绕设在所述圆柱状铁芯本体外壁上，所述铁芯沿用于与所述扁簧或连接座连接。

10.一种飞机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的一种变刚度减震飞机起落架。

技术总结本发明提供一种变刚度减震飞机起落架及飞机，飞机起落架包括扁簧、变刚度弹性组件和飞机机轮，以及控制器；所述飞机机轮设置在所述扁簧的一端，所述变刚度弹性组件设置在所述扁簧上表面并邻近其另一端；所述变刚度弹性组件与所述控制器电性连接，用于控制所述变刚度弹性组件以使其根据负载变化可呈现不同的刚度值；所述变刚度弹性组件通过连接座与机身框架连接；本飞机起落架通用性好，在飞机起飞和降落的不同工作环境下，可以调整其刚度，提升飞机运行的稳定性和舒适性。技术研发人员：李孚右,朱建新,邹湘伏,麻展豪受保护的技术使用者：中南大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6