[发明专利]一种采用三维编织的复合材料起落架及其制备方法

说明书

本发明公开了一种采用三维编织的复合材料起落架及其制备方法，该起落架包括支柱中心轴（1）、液压阻尼器（2）和机轮摇臂（3），其中支柱中心轴（1）和机轮摇臂（3）皆采用三维立体编织的构件，液压阻尼器（2）的两端分别与支柱中心轴（1）的上端、机轮摇臂（3）的后端相连接，机轮摇臂（3）的中部与支柱中心轴（1）的下端铰接。该制备方法首先选取相应的液压阻尼器（2），采用三维立体编织技术编织出支柱中心轴（1）和机轮摇臂（3）的预制体，之后热固性树脂胶液浸渍固化预制体获得成型的支柱中心轴（1）和机轮摇臂（3），将三个部件连接即可获得起落架。本发明的起落架轻量化设计，并具有较好的抗压、抗弯和抗扭综合效能。

技术领域

本发明涉及飞机起落架技术领域，具体地说是一种轻量化、抗压弯扭综合效能良好的采用三维编织的复合材料起落架及其制备方法。

背景技术

起落架作为起飞、着陆的重要装置，是飞机重要承力并兼有操纵特性的部件, 在飞机安全的起降过程中，用于消耗和吸收飞机着陆撞击和在不平跑道上滑行时的能量。为适应各种不同的机场条件、起飞重量、下沉速度等，提高起落架缓冲系统的效率，各国都在不断改进起落架设计。由于传统固定翼轮式起降前起落架多采用缓冲器与受力支柱一体化布局形式，虽可实现前轮便捷转弯，但此类半摇臂支柱式起落架高度较高，总体结构布局集成较为复杂，难以实现轻量化设计。为了减轻飞机重量，实现起落系统安全可靠，飞机起落架不仅需要适应轻量化，同时能承受着陆时的巨大冲击，因此研发一种低密度、高强度、高延韧性的飞机起落架主体构件是急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种轻量化、抗压弯扭综合效能良好的采用三维编织的复合材料起落架及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种采用三维编织的复合材料起落架，其特征在于：该起落架包括支柱中心轴、液压阻尼器和机轮摇臂，其中支柱中心轴和机轮摇臂皆采用三维立体编织的构件，起缓冲减震作用的液压阻尼器的一端安装在支柱中心轴的上端、另一端安装在机轮摇臂的后端，机轮摇臂的中部与支柱中心轴的下端铰接且机轮摇臂的前端用以安装飞机轮胎。

所述机轮摇臂的中部设有摇臂铰链，摇臂铰链与支柱中心轴的下端铰接。

所述的机轮摇臂包括摇臂主体和摇臂铰链，且摇臂主体和摇臂铰链采用的三维立体编织方式不同。

所述的摇臂铰链上钻有连接孔。

所述支柱中心轴的下端钻有连接孔。

一种采用三维编织的复合材料起落架的制备方法，其特征在于：在选取相应的液压阻尼器的基础上，选择碳纤维为原料并采用三维立体编织技术编织出支柱中心轴和机轮摇臂的预制体，之后将预制体采用热固性树脂胶液浸渍固化获得成型的支柱中心轴和机轮摇臂，将支柱中心轴、液压阻尼器和机轮摇臂三者通过相应的构件连接即可获得起落架；

其中支柱中心轴和机轮摇臂的制备方法的具体步骤如下：

a、根据起落架整体受力分析及构件装配要求，进行支柱中心轴和机轮摇臂的三维立体编织结构设计；

b、选择碳纤维并运用三维预制体变截面编织技术对支柱中心轴进行变截面一体化编织，获得支柱中心轴预制体；

c、根据机轮摇臂的三维立体编织结构要求并通过控制碳纤维携纱器编织路径对机轮摇臂进行一体化编织，获得机轮摇臂预制体；

d、步骤（b）中的支柱中心轴预制体和步骤（c）中的机轮摇臂预制体分别以热固性树脂胶液为基体，采用真空辅助成型工艺或树脂传递模塑成型工艺制备得到碳纤维复合材料的支柱中心轴和机轮摇臂。

所述的支柱中心轴和机轮摇臂选用的碳纤维为T300、T700碳纤维束状加捻纱线中的一种或多种。