一种减震起落架及无人机
阅读说明：本技术 一种减震起落架及无人机 (Shock attenuation undercarriage and unmanned aerial vehicle ) 是由 龚帮民 张立 张浩天 程灵泉 艾剑良 于 2021-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种减震起落架及无人机,属于无人机领域,包括上撑杆、下撑杆、减震弹簧、弹簧套筒和机轮；减震弹簧位于弹簧套筒内,上撑杆的下部和下撑杆的上部分别从两端伸入至弹簧套筒内,且上撑杆的下部和下撑杆的上部分别与减震弹簧的上部和下部相接,下撑杆的下部固定在机轮上,上撑杆的上部使用时固定在飞机的机身；减震弹簧的上、下两个端部均固定有摩擦垫圈,且摩擦垫圈的外壁与弹簧套筒的内壁相接触以便于相互运动时产生摩擦阻力。本发明能够有效缓冲降落时地面给予的冲击力,并且能够将冲击能力有效耗散。(The invention discloses a damping undercarriage and an unmanned aerial vehicle, which belong to the field of unmanned aerial vehicles and comprise an upper support rod, a lower support rod, a damping spring, a spring sleeve and an airplane wheel; the damping spring is positioned in the spring sleeve, the lower part of the upper stay bar and the upper part of the lower stay bar extend into the spring sleeve from two ends respectively, the lower part of the upper stay bar and the upper part of the lower stay bar are connected with the upper part and the lower part of the damping spring respectively, the lower part of the lower stay bar is fixed on an airplane wheel, and the upper part of the upper stay bar is fixed on the airplane body of the airplane when in use; the upper end part and the lower end part of the damping spring are both fixed with friction washers, and the outer walls of the friction washers are in contact with the inner wall of the spring sleeve so as to generate friction resistance when the friction washers move mutually. The invention can effectively buffer the impact force given by the ground when landing and can effectively dissipate the impact capability.)
技术领域
本发明涉及航空领域，特别涉及一种减震起落架及无人机。
背景技术
前三点式飞机是现代飞机中最为常见的一种类型，指的是使用前三点式起落架的飞机。前三点式飞机包括一个前轮和两个主轮，其中两个主轮保持一定间距左右对称地布置在飞机质心稍后处，前轮布置在飞机头部的下方。前三点式飞机在地面滑行和停放时，机身地板基本处于水平位置，便于旅客登机和货物装卸，同时飞机的尾部通常还装有保护座，从而防止在起飞离地时出现擦尾，前三点式是最广泛应用的起落架布局形式。
前三点式飞机具有许多优点，比如着陆简单、安全可靠，若着陆时的实际速度大于规定值，则在主轮接地时，作用在主轮的撞击力使迎角急剧减小，因而不可能产生象后前三点式起落架那样的“跳跃”现象。
但前三点式飞机也具有一定的缺点，比如前起落架的安排较困难，尤其是对单发动机的飞机，机身前部剩余的空间很小，前起落架承受的载荷大、尺寸大、构造复杂，因而质量大。另外前三点式飞机着陆时由于速度较大，与地面冲力力较强，前轮起落架主要承受飞机与地面的冲击力，容易受损。
发明内容
针对现有技术存在的前三点式飞机的前起落架容易在降落时因与地面之间的冲击力大而导致损坏的问题，本发明的目的在于提供一种减震起落架及无人机。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
第一方面，本发明提供一种减震起落架，包括上撑杆、下撑杆、减震弹簧、弹簧套筒和机轮；所述减震弹簧位于所述弹簧套筒内，所述上撑杆的下部和所述下撑杆的上部分别从两端伸入至所述弹簧套筒内，且所述上撑杆的下部和所述下撑杆的上部分别与所述减震弹簧的上部和下部相接，所述下撑杆的下部固定在所述机轮上，所述上撑杆的上部使用时固定在飞机的机身；所述减震弹簧的上、下两个端部均固定有摩擦垫圈，且所述摩擦垫圈的外壁与所述弹簧套筒的内壁相接触以便于相互运动时产生摩擦阻力。
进一步的，还包括两个可伸缩减震杆，两个所述可伸缩减震杆呈一夹角状固定连接，两个所述可伸缩减震杆的自由末端分别铰接在所述上撑杆和所述下撑杆上。
优选的，所述可伸缩减震杆包括套管、压缩弹簧和两个连接杆；两个所述连接杆的其中一个端部分别从两端承插在所述套管中，所述压缩弹簧位于所述套管内，且所述压缩弹簧的两端分别与两个所述连接杆的位于所述套管内的端部固定连接。
优选的，两个所述可伸缩减震杆的长度相同。
优选的，两个所述可伸缩减震杆之间的夹角为60-120°。
优选的，所述上撑杆的下部端面、所述下撑杆的上部端面均设置有与所述减震弹簧的端部相适配的嵌入凹槽。
第二方面，本发明还提供一种无人机，包括至少一个如上所述的减震起落架。
优选的，所述无人机包括前起落架和两个后起落架，且所述前起落架为所述减震起落架。
采用上述技术方案，由于上撑杆、下撑杆和减震弹簧的设置，使得当机轮触地时，地面给予的冲击力通过机轮、下撑杆传递到减震弹簧，由减震弹簧对该冲击力进行减震和缓冲，从而降低飞机机身的冲击力；另外弹簧套筒和减震垫圈的设置，一方面使得减震弹簧的运动被限制在弹簧套筒内，可有效防止减震弹簧歪斜失效，另外减震垫圈还能够提供摩擦力，进一步衰减地面给予的冲击力，并且还能使减震弹簧的能量快速衰减。
附图说明
图1为本发明一种减震起落架的结构示意图；
图2为本发明一种无人机的结构示意图。
图中:1-上撑杆、2-下撑杆、3-减震弹簧、4-弹簧套筒、5-轮体、6-轮轴、7-摩擦垫圈、8-套管、9-压缩弹簧、10-连接杆、100-减震起落架、200-机身。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本发明结构的说明，仅是为了便于描述本发明的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。
另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本发明的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
一种减震起落架100，如图1所示，包括上撑杆1、下撑杆2、减震弹簧3、弹簧套筒4和机轮。
其中，减震弹簧3为柱状螺旋弹簧，弹簧套筒4为圆柱体筒状结构，弹簧套筒4的内径大于减震弹簧3的直径，以便于减震弹簧3可活动地轴向布置在弹簧套筒4内。弹簧套筒4的两端敞开或者开设有通孔，以便于上撑杆1的下部和下撑杆2的上部分别从两端伸入至弹簧套筒4内部。并且上撑杆1的下部和下撑杆2的上部分别与减震弹簧3的上部和下部相接，其中相接指的是相互抵接，例如在上撑杆1的下部端面、下撑杆2的上部端面均设置有嵌入凹槽，嵌入凹槽的内径与减震弹簧3的直径相适配，以便于减震弹簧3的端部嵌入在该嵌入凹槽内，从而限制减震弹簧3的位置；或者在另一个实施例中，使减震弹簧3的两个端部分别与上撑杆1的下部和下撑杆2的上部焊接。
其中，机轮包括轮体5和轮轴6，轮体5上开设有与轮轴6相适配的轴孔，使得轮体5能够通过轴承相对于轮轴6转动，而上述的下撑杆2的下部则固定在轮轴6上，例如下撑杆2上也开设有与轮轴6配合使用的轴孔，并且两者通过键固定连接。另外，上撑杆1的上部在使用时固定在飞机的机身上即可。
其中，减震弹簧3的上、下两个端部均固定有摩擦垫圈7，本实施例中，摩擦垫圈7的外壁与弹簧套筒4的内壁相接触，以便于当减震弹簧3伸缩运动时，能够带动摩擦垫圈7相对于弹簧套筒4发生相互运动，从而产生摩擦阻力，该摩擦阻力能够有效地耗减减震弹簧3中的弹性势能，另外摩擦垫圈7还能够起到导向作用，进而防止减震弹簧3发生歪斜。
使用时，当机轮触地时，地面给予的冲击力通过机轮、下撑杆2传递到减震弹簧3，由减震弹簧3对该冲击力进行减震和缓冲，从而降低飞机机身的冲击力，另外弹簧套筒4和减震垫圈7的设置一方面使得减震弹簧3的运动被限制在弹簧套筒4内，从而有效防止减震弹簧3发生歪斜而失效，另一方面减震垫圈3还能够提供摩擦力，从而进一步衰减地面给予的冲击力，并且还能使减震弹簧3的能量快速衰减。
本实施例中，为了提高减震效果，还设置有两个可伸缩减震杆，两个可伸缩减震杆的其中一个端部固定连接，并使两个可伸缩减震杆呈一夹角状，而两个可伸缩减震杆的自由末端则分别铰接在上撑杆1和下撑杆2上。
例如，设置可伸缩减震杆包括套管8、压缩弹簧9和两个连接杆10；其中，两个连接杆10的其中一个端部分别从两端承插在套管8中，并且连接杆10能够相对于套管8轴向运动，压缩弹簧9则位于套管8的内部，且压缩弹簧9的两端分别与两个连接杆10位于套管8内的端部固定连接。本实施例中，两个可伸缩减震杆的长度也相同。并且两个可伸缩减震杆之间的夹角为60-120°，本实施例优选为75°。
如此设置，当机轮触地并使减震弹簧3压缩后，两个可伸缩减震杆的自由末端的间距也随之减小，在两个可伸缩减震杆之间的夹角不变的情况下，两个可伸缩减震杆的总体长度必然缩短，从而使压缩弹簧9受压，进而参与到减震之中。
实施例二
其与实施例一的区别在于：本实施例中在保持可伸缩减震杆结构不变的基础上，使两个可伸缩减震杆原本固定连接的一端改为铰接，并且铰接点固定通过支架相对于弹簧套筒4固定连接。如此设置，但机轮触地并使减震弹簧3被压缩后，两个可伸缩减震杆的自由末端的间距也随之减小，此时两个可伸缩减震杆之间的夹角随之变小，在该夹角的顶端不可动的情况下，两个可伸缩减震杆的总体长度也必然缩短，从而使压缩弹簧9受压，进而参与到减震之中。
实施例三
一种无人机，如图2所示，包括机身200以及安装在机身200上的至少一个实施例一或者实施例二中公开的减震起落架100。例如该无人机为前三点式飞机，其包括一个前起落架和两个后起落架，而该前起落架则配置为上述的减震起落架100。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
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