阅读说明：本技术 一种飞行器电磁吸附足盘装置 (Electromagnetic adsorption foot disc device of aircraft ) 是由 王计真 刘小川 任佳 牟让科 于 2018-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种飞行器电磁吸附足盘装置,包括足盘主体结构、电磁锁定装置、金属防滑垫、力传感器和控制器和电源；力传感器与足盘主体结构上部相连；足盘主体底部开槽,电磁锁定装置嵌入槽内；金属防滑垫可拆卸连接于足盘主体结构底部。本发明的电磁吸附足盘安装于垂直起降飞行器起落装置下端或仿生飞行器肢体下端,通过电磁吸附力和摩擦力作用,实现飞行器在晃动水平着陆面或垂直面停靠。且具有可更换的属性,在非舰面环境下,可将本装置拆除或更换为其他足部结构。(The invention discloses an electromagnetic adsorption foot plate device of an aircraft, which comprises a foot plate main body structure, an electromagnetic locking device, a metal anti-slip pad, a force sensor, a controller and a power supply, wherein the electromagnetic locking device is arranged on the foot plate main body structure; the force sensor is connected with the upper part of the main structure of the foot disc; the bottom of the foot plate main body is provided with a groove, and the electromagnetic locking device is embedded in the groove; the metal anti-skid pad is detachably connected to the bottom of the main structure of the foot tray. The electromagnetic adsorption foot disc is arranged at the lower end of a landing gear of a vertical take-off and landing aircraft or at the lower end of a bionic aircraft limb, and the aircraft can stop on a swaying horizontal landing surface or a vertical surface under the action of electromagnetic adsorption force and friction force. And the device has replaceable properties, and can be detached or replaced by other foot structures in non-ship surface environments.)

一种飞行器电磁吸附足盘装置

技术领域

本发明设计飞行器领域，具体涉及一种具有电磁吸附功能的飞行器着陆/停靠稳定装置。

背景技术

舰载垂直起降飞行器在当今海战中具有重要用途，海面风浪等严酷海况会引起舰船晃动，影响垂直起降飞行器舰面起降和舰面停靠过程的安全性，导致桨叶触地、机身侧翻等事故，更严重的情况是飞行器滑离舰面而坠落海中，造成严重事故。为此，美国海军要求，三级以上海况禁止舰载直升机开展任何训练活动。

为保证高海况下舰载垂直起降飞行器的任务执行能力，通常会在舰船甲板上安装相应的助降装置或减摇装置，以实现舰载垂直起降飞行器在大风浪海况下的安全着陆，及在舰面的稳定停靠。常用助降装置或减摆装置具有如下缺点：

(1)仅能在舰面固定位置装配，仅能容纳有限数量垂直起降飞行器停靠和着舰要求，

无法满足多架次垂直起降飞行器同时起降要求；

(2)在甲板上安装此类装置，会占用甲板空间、破坏甲板舰面完整性；

(3)助降装置或减摆装置重量大、成本高，不利用提升作战效能；

(4)该类设备体积大、价格高，难以在民用舰船上普及，不利于提升风浪天气的海上民用救援能力。

发明内容

发明目的

本发明目的在于解决垂直起降飞机在舰船晃动情况下的着陆和停靠难题；针对上述问题，本发明提供了一种具有电磁吸附功能的起落装置足盘设计，安装于滑翘起落架或腿式起落装置底端，以提高垂直起降飞机在复杂海况下的着舰和稳定停靠能力，保证着陆和停靠的安全性。

发明技术解决方案

为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种飞行器电磁吸附足盘装置，包括足盘主体结构、电磁锁定装置、金属防滑垫、力传感器和控制器和电源；力传感器与足盘主体结构上部相连；足盘主体底部开槽，电磁锁定装置嵌入槽内；金属防滑垫可拆卸连接于足盘主体结构底部。所述金属防滑垫底面位于电磁锁定结构外露面下方，所述控制器通过线缆连接力传感器和电磁锁定装置，通过分析力测试信号，控制电磁锁定结构的开启和关闭状态，所述控制器可单独安装于电磁吸附足盘上，或与机身控制系统集成，以接收机身控制系统和驾驶员控制信号。

优选的，还包括设置于足盘主体结构上力传感器上方的机械连接结构，电磁吸附足盘通过机械连接结构与起落装置其他部件相连。

优选的，所述机械连接结构采用可拆卸连接结构。

优选的，所述机械连接结构为螺栓连接、螺纹连接或卡扣连接。

优选的，足盘主体结构与金属防滑垫之间还设置有橡胶软垫圈。

优选的，所述金属防滑垫底面位于电磁锁定结构外露面下方。

在使用本发明时，先将本发明的飞行器电磁吸附足盘通过机械连接方式安装于飞行器起落装置底部，起落装置形式可以是滑翘式起落架或者是腿式起落装置。在垂直起降飞行器着陆过程，当电磁吸附足盘触及磁性金属甲板时，力传感器获取触地压力，并向控制器输入测力信号；当压力信号达到设计指标时，控制器向电磁锁定结构发送锁定控制信号；电磁锁定结构开启锁定状态，吸附足盘在电磁力作用下吸附在舰面甲板上，防止垂直起降飞行器脱离舰面，金属防滑垫在电磁拉力作用下，与舰面压实贴合，通过摩擦力阻止垂直起降飞机侧向滑动；橡胶软垫圈可减缓触底瞬间冲击力。

垂直起降飞行器在舰面停放过程中，遭遇风浪导致舰船摇摆，飞行器控制系统感知机身位姿变化趋势，并通过足盘控制器向电磁锁定结构发送持续锁定信号，依靠电磁吸附力和金属防滑片摩擦力，防止垂直起降飞行器侧翻和滑动；当风浪平静后，飞行器控制系统通过足盘控制器向电磁锁定结构发送解锁信号，解除电磁锁定状态。

当垂直起降飞行器需要在甲板上移动位置或者起飞时，由驾驶员或飞行器控制系统发送解除锁定信号，解除电磁锁定状态，电磁力消失。

本发明的优点

本发明的优点在于：

(a)本发明设计的电磁吸附足盘具有可拆卸属性，通过将本设计装置拆除或更换为其他足部结构，可实现垂直起降飞行器在陆地情况下着陆。

(b)本发明无需在舰船甲板安装辅助装置或设备，可实现垂直起降飞行器在磁性金属甲板上的任意着陆，因而可扩大垂直起降飞行器的着陆和停靠范围，并能实现垂直起降飞行器在民用舰船甲板上着陆和停靠。

(c)本发明所设计的电磁吸附足盘制造成本低。设备使用原件加工没有特殊的工艺过程和特殊材料，控制器和力传感器均为技术成熟的工业产品，综合成本低。

附图说明

图1是本发明的一种飞行器电磁吸附足盘装置的结构示意图。

附图中：1-足盘主体结构，2-电磁锁定装置，3-橡胶软垫圈，4-金属防滑垫，5-力传感器，6-控制器，7-机械连接结构。

具体实施方式

结合发明内容概述和附图，详细说明本发明的具体实施方式。

实施例一

参见附图1，本发明的电磁吸附足盘包括足盘主体结构1、电磁锁定装置2、橡胶软垫圈3、金属防滑垫4、力传感器5、控制器6和电源。电磁吸附足盘通过机械连接结构7与起落装置其他部件相连，机械连接结构7为可拆卸连接结构可以是但不限于螺栓连接、螺纹连接、卡扣连接等形式；力传感器5位于机械连接装置7下端，并与足盘主体结构1上部相连；足盘主体1底部开槽，电磁锁定装置2嵌入槽内；橡胶软垫圈3和金属防滑垫4上下叠合，并通过机械连接方式如螺栓连接于足盘主体结构1底部并在竖直方向具备一定范围内的运动空间。所述金属防滑垫4底面位于电磁锁定结构外露面下方，所述控制器6通过线缆连接力传感器5和电磁锁定装置2，通过分析力测试信号，控制电磁锁定结构2的开启和关闭状态，所述控制器6可单独安装于电磁吸附足盘上，或与机身控制系统集成，以接收机身控制系统和驾驶员控制信号。

应用

本发明的电磁吸附足盘可安装于舰载直升机滑橇式起落架底部，电磁锁定装置2接收锁定信号后，依靠电磁力使本发明的电磁吸附足盘吸附于磁性金属甲板表面，防止舰载直升机脱离舰面；金属防滑垫4和甲板表面保持紧密贴合，以提供足够摩擦力，阻止舰载直升机侧向滑动；力传感器5通过导线连接控制器6，控制器6连接电磁锁定装置2。优选的，在滑翘起落架横撑放置不少于两个电磁吸附足盘，电磁吸附足盘对称安装，以提供足够吸附力，并保证吸附力的平衡。

实施例二

应用

本发明的电磁吸附足盘可安装于无人旋翼飞行器着陆稳定系统，多人旋翼飞行器，包括但不限于无人直升机、无人多旋翼等，腿式起落装置单腿数量不少于三个，电磁吸附足盘组成和各部件的装配方式同实施例一。

实施例三

本发明电磁吸附足盘可安装于仿生扑翼机或仿生机械爬虫肢体底部，其作用过程为：仿生扑翼机或仿生机械爬虫飞近并接触磁性金属壁面，控制器发出锁定信号，电磁吸附足盘进入锁定状态，通过电磁吸附力，使仿生扑翼机或仿生机械爬虫稳定停靠在磁性金属壁面上；当需要飞离时，肢体底端电磁吸附足盘解除锁定状态，保证仿生扑翼机或仿生机械爬虫肢体自由脱离壁面。

本发明的电磁吸附足盘安装于垂直起降飞行器起落装置下端或仿生飞行器肢体下端，通过电磁吸附力和摩擦力作用，实现飞行器在晃动水平着陆面或垂直面停靠。且具有可更换的属性，在非舰面环境下，可将本装置拆除或更换为其他足部结构。