[发明专利]用于飞机的飞机起落架总成

说明书

本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2004/041843、国际申请日为2004年 12月15日、进入中国国家阶段的申请号为200480040770.3、名称为“用于制动和 机动的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及飞机起落架，尤其涉及一种集成的轮毂电动机/发电机(wheel hub  motor/generator)和飞机起落架系统的再生制动和/或机动化制动方法，它可以降低 制动系统和相关的轮胎的磨损，同时能提高飞机的稳定性和减少因磨损而需要的维 护。

背景技术

众所周知，在飞机轮子和制动器总成领域需要设置非转动的轮子支柱、安装于 支柱而能够转动的轮子以及制动盘片组，用摩擦制动把制动盘的旋转运动转变成摩 擦热能，这会引起制动盘的磨损。美国专利4,381,049、4,432,440、4,542,809、 4,567,967、4,596,316和6,615,958中揭示了各种制动器动作结构和方法。

为飞机提供制动系统的这一技术领域的现状是采用定子和转子，它们被迫互相 机械接触而产生摩擦热，这将导致相关的制动盘的磨损，因而需要进行定期的维护 乃至更换磨损的零件。

最新设计的碳盘制动器的主要缺点是需要用更多的碳材料来吸收钢盘制动器 能够吸收的同样大小的热能。碳盘制动器的另一个缺点是在碳盘表面被雨水沾染时 其制动能力大大降低，而且其磨损后的更换费用很高。

还有，要求飞机在从跑道滑行到航站楼时作自行机动。一个这样的要求是要飞 机作180°的转弯，根据跑道的宽度和飞机在所述跑道的实际宽度内进行180°转弯 的能力，这对被允许在特定的跑道上起降的飞机是一个上限。现在在用的起落架可 以提供有限的能力来进行这样180°的转弯。

飞机制动器设计中的一个重要问题是在飞机着陆和中止起飞过程中起落架系 统的制动系统中的飞机动能的耗散。最终，其表现为飞机轮胎和地面之间的滚动摩 擦，使飞机慢慢停止，这样，所需要的制动能力是取决于飞机的最大着陆重量和滚 动摩擦。相对而言，现有技术的制动系统在它们产生所需要的制动力的方式上是缺 乏灵活性的。

发明内容

因此，本发明的一个目的是为飞机的制动和机动提供一种用在起落架里的改进 的系统和方法。

本发明的另一个目的是克服现有技术的飞机起落架系统用于飞机制动和机动 时的局限性和缺点。

本发明的再一个目的是降低起落架和制动系统中的零部件的磨损，改善飞机结 构的稳定性，增加可靠性，同时降低现有摩擦制动系统所需要的那种维护。

本发明的再一个目的是减少飞机起落架里所需要的摩擦制动盘。

本发明的再一个目的是提供一种回收飞机的动能并将其转变成电功率的系统 和方法。

本发明的再一个目的是为飞机起落架提供一种系统和方法，它允许飞机减小转 弯半径。

再一个目的是降低飞机轮胎由于触地滑动磨损而产生的磨损，其措施是把起落 架轮胎的线速度紧密地匹配于飞机着地时相对于地面的速度，使触地时的速度差大 大减小，这样可大大降低轮胎的、与起落架轮胎触及降落跑道表面相关的滑动摩擦 磨损。当前技术的飞机上存在的这种滑动摩擦会引起影响轮胎性能进而影响安全的 磨损。

再一个目的是提供一种产生动力的装置，它用于为飞机进行滑行和地面机动提 供动力，以有助于提高飞机的效率、机动性、稳定性和安全性。

再一个目的是提供一种产生动力的装置，它用于帮助飞机起飞，有助于飞机降 低起飞距离要求，也有助于提高飞机的效率、机动性、稳定性和安全性。

本发明提供一种独特的飞机制动措施，其中采用再生制动(regenerative braking) 和/或机动化制动，它具有优于现有技术的摩擦制动系统的许多优点。这是依靠把 一种轮毂电动机/发电机集成在飞机轮子和轮轴结构里来达到，其中，制动作用是 依靠轮毂电动机/发电机的定子盘和转盘的磁力转矩的互相作用来建立的。飞机着 陆滑行时的动能被转变成电能，这些电能可用电阻器耗散掉和/或储存起来供以后 用，例如作为飞机起飞、在地面上滑行和机动时的动力，或在着陆时通过采用机动 化制动来提高电磁制动系统的效率，这样，可提高飞机制动系统的总效率，并提高 飞机的稳定性和安全性。