[发明专利]一种可预起转轻结构复材前起落架缓冲器

说明书

本发明涉及一种可预起转轻结构复材前起落架缓冲器，包括轮胎、轮轴、轮轴转动轮、摩擦轮、转动支杆、下扭力臂、随动支杆、扭力臂轴、上扭力臂、内筒、外筒、电机、转动轮橡胶层和摩擦轮橡胶层，下扭力臂通过扭力臂轴与上扭力臂连接；上扭力臂与外筒铰接；轮轴与轮轴转动轮固连，轮轴转动轮设有转动轮橡胶层；转动支杆、下扭力臂、随动支杆与内筒构成四连杆机构，摩擦轮与转动支杆固连，同时与电机建立传动关系，摩擦轮设有摩擦轮橡胶层，通过橡胶层与转动轮橡胶层，与轮轴转动轮建立摩擦传动关系。本发明适用于天地往返运载器减速着陆系统中，能够降低缓冲器主结构受力，减小机轮磨损，大幅改善运载器着陆系统受载情况，避免脱胎现象，提高着陆可靠性。

技术领域

本发明涉及一种可预起转轻结构复材前起落架缓冲器，属于天地往返运输系统减速着陆技术领域。

背景技术

近空间飞行器集航空、航天技术于一体，既是理想的可到达全球任何地点的超高速运输工具，又是可重复使用的天地往返运输系统以及短期的在轨飞行平台，因此近空间飞行器具有极高的军民两用价值。随着我国航空航天事业的飞速发展，自由进出空天技术将是国家科技中长期发展战略的重要组成部分，对高超声速临近空间飞行器着陆减速技术展开研究十分必要。近空间飞行器着陆减速系统采用飞机起落架方案，在此基础上做出改进设计，以适应飞行器所经历的空间环境和着陆条件。

我国在有人驾驶飞机、无人机起落架方面技术相对成熟，一般飞机前起落架结构包含缓冲器、操纵作动筒、机轮等，飞机着陆速度很高，正常在200km/h以上，机轮在接触地面的瞬间，线速度由0瞬间增加到飞机着陆速度，给起落架缓冲器带来较大横向载荷，同时给轮胎带来一定的磨损。虽然现在飞机起落架结构能够经受各种着陆载荷的考验，但是起落架重量占飞机重量的12％～15％。近空间飞行器受限于空天往返的高昂成本，以及往返次数远低于飞机起落架的使用次数，因此结构轻量化要求更高。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种可预起转轻结构复材前起落架缓冲器，采用电机驱动接触摩擦式传动实现机轮预起转，采用铝基高模复合材料加镀层方法及钛合金材料设计主要结构，实现缓冲器轻量化设计目标，提高了大型天地往返运载器的着陆可靠性。

本发明解决技术的方案是：

一种可预起转轻结构复材前起落架缓冲器，包括轮胎、轮轴、轮轴转动轮、摩擦轮、转动支杆、下扭力臂、随动支杆、扭力臂轴、上扭力臂、内筒、外筒、电机、转动轮橡胶层和摩擦轮橡胶层，

下扭力臂通过扭力臂轴与上扭力臂连接；上扭力臂与外筒铰接；

轮轴与轮轴转动轮固连，轮轴转动轮设有转动轮橡胶层；

转动支杆、下扭力臂、随动支杆与内筒构成四连杆机构，

摩擦轮与转动支杆固连，同时与电机建立传动关系，

摩擦轮设有摩擦轮橡胶层，通过橡胶层与转动轮橡胶层，与轮轴转动轮建立摩擦传动关系；

电机运动带动摩擦轮转动，经摩擦传动带动轮轴，实现预起转；

在着陆缓冲过程中，内筒向上运动，经四连杆机构传递几何关系，解除摩擦轮与轮轴转动轮的摩擦传动关系。

进一步的，缓冲器在着陆前，处于全伸长状态，缓冲器腔内空气压力使内筒和外筒伸长运动，使得轮轴和扭力臂轴远离运动，使摩擦轮与轮轴转动轮相互挤压，建立摩擦传动关系。

进一步的，在接到预起转指令后，电机经轴系带动摩擦轮旋转，经摩擦传动关系带动轮轴旋转。

进一步的，缓冲器在着陆时，轮轴达到预起转速度，着陆后内筒和外筒收缩运动，轮轴和扭力臂轴相互靠近，摩擦轮与轮轴转动轮经四连杆机构，实现快速分离。

进一步的，在内筒外表面和外筒内表面使用铝基高模复合层和表面高强度镀层，提高结构的局部强度，实现结构的轻量化。