本發(fā)明一般而言涉及一種飛行器起落架及帶有此類起落架的飛行器以及與之相關(guān)聯(lián)的方法。
背景技術(shù):
世界人口正在增多。因而,周圍有更多的人且因此有更多的人旅行。有些人偏愛在多個(gè)地方之間高效地旅行。有些人偏愛旅行到遙遠(yuǎn)的地方。一種使用越來越多的交通方式是飛行,無論是在具有100人運(yùn)載能力的大型飛行器中進(jìn)行長途旅行,還是通過中型到小型飛行器進(jìn)行短途飛行、和/或運(yùn)載少至1或2人的情況。這樣,日益要求機(jī)場(chǎng)增大其能力以允許更多飛行器著陸,對(duì)于增加空域、航線和/或在沒有適當(dāng)機(jī)場(chǎng)的地方建造更多機(jī)場(chǎng)的壓力增大。因此,在空域中存在比以往更多的飛行器,并且這情況將持續(xù)。有時(shí)天氣可能會(huì)惡化。盡管如此,仍對(duì)確保保持航班計(jì)劃存在需求,并且對(duì)飛行員在這樣的、不應(yīng)當(dāng)允許著陸或不可能著陸的惡劣天氣(包括強(qiáng)側(cè)風(fēng))下進(jìn)行著陸提出了越來越多的要求。在側(cè)風(fēng)情況下著陸會(huì)較困難,即使對(duì)熟練的飛行員來說也是如此。隨著更多的娛樂飛行員加入空中,在有時(shí)可能無人的小型機(jī)場(chǎng)或只有通過水路才能去的偏遠(yuǎn)地方著陸變得普遍。這些娛樂飛行員可能需要在強(qiáng)側(cè)風(fēng)主導(dǎo)的惡劣天氣下著陸、并且接著在水上或陸地上起飛,但是許多飛行器在這樣的條件下著陸會(huì)受限、或者需要高超的技術(shù)來安全著陸。
因此,需要提供能夠解決上述問題的、飛行器的飛行器起落架或用于飛行器的飛行器起落架。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
相應(yīng)地,本發(fā)明的第一方面可以說是廣泛地涉及一種飛行器,該飛行器包括:
a.機(jī)身,
b.依附于該機(jī)身的著陸裝置,該著陸裝置包括至少一個(gè)自位輪組件,該至少一個(gè)自位輪組件安裝了著陸機(jī)輪,以用于當(dāng)在陸地上時(shí)給該飛行器提供豎直支撐并且能夠相對(duì)于該機(jī)身進(jìn)行自調(diào)位。
優(yōu)選地,該自位輪組件包括自調(diào)位軸,該自調(diào)位軸被安裝成關(guān)于自調(diào)位軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn),該自調(diào)位軸線平行于經(jīng)過該飛行器的縱向軸線的豎直平面。
優(yōu)選地,該自調(diào)位軸線平行于該飛行器的豎直軸線。
優(yōu)選地,該著陸裝置是主要飛行器承重件。
優(yōu)選地,該著陸機(jī)輪是主要飛行器承重件。
優(yōu)選地,該著陸機(jī)輪被定位成在該飛行器的重心前。
優(yōu)選地,該機(jī)身是沿著該飛行器的縱向軸線延伸的長形機(jī)身,該自位輪組件包括自調(diào)位軸,該自調(diào)位軸被安裝成關(guān)于自調(diào)位軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn),該自調(diào)位軸線平行于經(jīng)過了該縱向軸線的豎直平面。
優(yōu)選地,該自調(diào)位軸線位于該豎直平面中。
優(yōu)選地,提供了至少兩個(gè)自位輪組件,每個(gè)自位輪組件安裝了相應(yīng)的著陸機(jī)輪。
優(yōu)選地,提供了至少兩個(gè)自位輪組件,每個(gè)自位輪組件安裝了相應(yīng)的著陸機(jī)輪,以用于在較接近該飛行器的機(jī)頭處提供著陸機(jī)輪并且在較接近該飛行器的尾部處提供著陸機(jī)輪。
優(yōu)選地,第一著陸機(jī)輪被定位成在該飛行器的重心前,并且第二著陸機(jī)輪被定位成在該飛行器的重心后。
優(yōu)選地,各自調(diào)位軸的各自調(diào)位軸線是彼此平行的。
優(yōu)選地,各自調(diào)位軸的自調(diào)位軸線并非都彼此平行。
優(yōu)選地,該飛行器包括一個(gè)所述自位輪組件,該自位輪組件將著陸機(jī)輪安裝成較接近該飛行器的機(jī)頭并且將一個(gè)著陸機(jī)輪安裝成較接近該飛行器的尾部。
優(yōu)選地,較接近該飛行器尾部的這一個(gè)著陸機(jī)輪并不進(jìn)行自調(diào)位并且其旋轉(zhuǎn)軸線平行于該飛行器的橫向軸線。
優(yōu)選地,該著陸機(jī)輪被安裝成藉由所述自位輪組件而繞機(jī)輪軸線旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,當(dāng)該著陸機(jī)輪圍繞自調(diào)位軸線進(jìn)行自調(diào)位時(shí),該機(jī)輪軸線能夠至少部分地繞該自調(diào)位軸線旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,當(dāng)在平面視圖中觀察到該機(jī)輪軸線垂直于該飛行器的縱向軸線時(shí),該飛行器在陸地上向前移動(dòng)時(shí)將沿與該飛行器的縱向軸線一致的方向(航跡)行進(jìn)。
優(yōu)選地,當(dāng)在平面視圖中觀察到該機(jī)輪軸線不垂直于該飛行器的縱向軸線時(shí),該飛行器在陸地上向前移動(dòng)時(shí)將沿與該飛行器的縱向軸線成角度的方向(航跡)行進(jìn)。
優(yōu)選地,該機(jī)輪軸線所處的平面平行于該飛行器的縱向軸線和橫向軸線所處的平面。
優(yōu)選地,至少一個(gè)臂在該自調(diào)位軸與該著陸機(jī)輪之間延伸以便以能夠自調(diào)位的方式安裝所述機(jī)輪。
優(yōu)選地,該至少一個(gè)臂帶有與該機(jī)輪軸線共軸的機(jī)輪軸,并且該機(jī)輪可以圍繞該機(jī)輪軸旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,該自位輪組件在第一狀態(tài)下能夠允許該著陸機(jī)輪自由地自調(diào)位并且在第二狀態(tài)下致使該機(jī)輪聯(lián)接至飛行員控制的轉(zhuǎn)向輸入件上,該轉(zhuǎn)向輸入件能夠在飛行器在陸地上行進(jìn)時(shí)控制該著陸機(jī)輪的運(yùn)行滾動(dòng)方向。
優(yōu)選地,該自位輪組件在第一狀態(tài)下能夠允許該著陸機(jī)輪自由地自調(diào)位并且在第二狀態(tài)下致使該自調(diào)位軸聯(lián)接至飛行員控制的轉(zhuǎn)向輸入件上,該轉(zhuǎn)向輸入件能夠在飛行器在陸地上行進(jìn)時(shí)控制該著陸機(jī)輪的運(yùn)行滾動(dòng)方向。
優(yōu)選地,當(dāng)聯(lián)接至飛行器控制的轉(zhuǎn)向輸入件上時(shí),可以通過所述轉(zhuǎn)向輸入件致使該機(jī)輪軸線圍繞該自調(diào)位軸線移動(dòng)。
優(yōu)選地,該機(jī)輪軸線可以圍繞該自調(diào)位軸線在有限移動(dòng)范圍內(nèi)移動(dòng)。
優(yōu)選地,該自位輪組件在第一狀態(tài)下允許該著陸機(jī)輪自由地自調(diào)位并且在第二狀態(tài)下聯(lián)接至所述著陸裝置的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上。
優(yōu)選地,該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)操作性地連接至飛行員可操作的轉(zhuǎn)向輸入件(例如,腳踏板)上,使得:(a)當(dāng)該自位輪組件處于其第一狀態(tài)時(shí),與該自調(diào)位軸脫離聯(lián)接;并且(b)當(dāng)從該自位輪組件的該第一狀態(tài)移動(dòng)至該第二狀態(tài)時(shí),通過該自調(diào)位軸相對(duì)于該機(jī)身的向上移動(dòng),就能夠致使該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與該自調(diào)位軸相聯(lián)接。
優(yōu)選地,該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向塊,該轉(zhuǎn)向塊接合至與飛行員可操作的轉(zhuǎn)向輸入件(例如,腳踏板)操作性地相聯(lián)接的轉(zhuǎn)向臂上,該轉(zhuǎn)向塊和自調(diào)位軸被安裝成相對(duì)于彼此移動(dòng),以便:(a)當(dāng)該自位輪組件處于其第一狀態(tài)時(shí)允許繞該自調(diào)位軸線進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn);并且(b)當(dāng)該自位輪組件在其第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間移動(dòng)時(shí)允許在該自調(diào)位軸線方向上相對(duì)移位。
優(yōu)選地,該轉(zhuǎn)向塊是圍繞該自調(diào)位軸安裝的。
優(yōu)選地,該轉(zhuǎn)向塊具有穿其而過的孔洞,該自調(diào)位軸被定位在該孔洞中。
優(yōu)選地,該轉(zhuǎn)向塊和該自調(diào)位軸在該自位輪組件處于該第二狀態(tài)時(shí)能夠聯(lián)接在一起,以便借助于該自調(diào)位軸和轉(zhuǎn)向塊的互補(bǔ)鍵形特征和凹陷特征的接合而一起旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
優(yōu)選地,該鍵形特征是沿所述自調(diào)位軸線徑向延伸的銷釘,并且所述凹陷被提供在所述轉(zhuǎn)向塊的表面中。
優(yōu)選地,該自位輪組件被偏置到所述第一狀態(tài),并且僅在所述著陸機(jī)輪與陸地接觸時(shí),該自位輪組件才移向該第二狀態(tài)。
優(yōu)選地,與陸地的此類接觸導(dǎo)致該機(jī)輪支承足夠量的飛行器重量,以克服該偏置。
優(yōu)選地,該自位輪組件在處于第一狀態(tài)時(shí)能夠允許該著陸機(jī)輪自由地自調(diào)位,但是當(dāng)該飛行器在陸地上向前行進(jìn)時(shí)在旋轉(zhuǎn)偏置的影響下促使該機(jī)輪移動(dòng)至運(yùn)行滾動(dòng)方向上,這致使該飛行器的縱向軸線與其行進(jìn)(航跡)方向一致。
優(yōu)選地,當(dāng)在該第二狀態(tài)時(shí),該著陸機(jī)輪不再受所述旋轉(zhuǎn)偏置的影響。
優(yōu)選地,該飛行器縱向軸線與飛行器航向一致。
優(yōu)選地,該飛行器的方向舵和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)被聯(lián)接成使得,當(dāng)該飛行器以側(cè)航狀態(tài)著陸并且該方向舵被定位成將該飛行器維持在航跡上時(shí),當(dāng)該著陸機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于該飛行器的航跡時(shí),該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)不能聯(lián)接至該自調(diào)位軸上。
優(yōu)選地,第一自位輪組件的自調(diào)位軸與第二自位輪組件的自調(diào)位軸以在自位輪組件之間圍繞相應(yīng)的自調(diào)位軸線傳遞扭矩的方式聯(lián)接。
優(yōu)選地,在相鄰的自位輪組件之間設(shè)置扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地,每個(gè)自位輪組件具有從所述自調(diào)位軸徑向延伸的扭矩臂,一個(gè)自位輪組件的扭矩臂聯(lián)接至另一個(gè)自位輪組件的扭矩臂上。
優(yōu)選地,該飛行器是如本文所描述的水陸兩用飛行器。
優(yōu)選地,該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪是該飛行器在陸地上時(shí)的主要承載機(jī)輪。
相應(yīng)地,本發(fā)明的第二方面可以說是廣泛地涉及一種帶有著陸裝置的飛行器,該著陸裝置具有多個(gè)沿飛行器中心線安裝的著陸機(jī)輪,這些著陸機(jī)輪在該飛行器在陸地上行進(jìn)時(shí)能夠被該飛行器的飛行員以致使每個(gè)著陸機(jī)輪不同地轉(zhuǎn)彎的方式控制用以使該飛行器轉(zhuǎn)向。
優(yōu)選地,這些機(jī)輪被安裝成在一種模式中能夠被如此控制、并且在第二模式中能夠相對(duì)于該飛行器中心線被動(dòng)地自調(diào)位。
相應(yīng)地,本發(fā)明的第三方面可以說是廣泛地涉及一種帶有著陸裝置的飛行器,該著陸裝置具有多個(gè)沿中心線安裝的著陸機(jī)輪,這些著陸機(jī)輪在該飛行器在陸地上行進(jìn)時(shí)能夠以致使每個(gè)機(jī)輪轉(zhuǎn)彎而使得在平面視圖中觀察時(shí)每個(gè)機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)軸線匯聚在形心處的方式被控制以使得該飛行器轉(zhuǎn)向。
優(yōu)選地,這些機(jī)輪被安裝成在一種模式中能夠被如此控制、并且在第二模式中能夠相對(duì)于該飛行器中心線來自由自調(diào)位。
相應(yīng)地,本發(fā)明的第四方面可以說是廣泛地涉及一種飛行器,該飛行器包括:
a.機(jī)身,
b.依附于該機(jī)身的著陸裝置,該著陸裝置包括至少一個(gè)自位輪組件,該至少一個(gè)自位輪組件安裝了著陸滾輪,以用于當(dāng)在陸地上時(shí)給該飛行器提供豎直支撐并且能夠相對(duì)于該機(jī)身進(jìn)行自調(diào)位。
優(yōu)選地,該著陸滾輪選自機(jī)輪和履帶組件中的一者,該履帶組件包括安裝在滾輪上的履帶。
本發(fā)明的另外一個(gè)方面可以說是廣泛地涉及一種水陸兩用飛行器,包括:主機(jī)身,該主機(jī)身呈現(xiàn)出沿著該飛行器中心線延伸的船體外形,以用于在水上支撐該水陸兩用飛行器;以及至少一個(gè)著陸機(jī)輪,該至少一個(gè)著陸機(jī)輪安裝在該船體外形中的凹陷處并且部分地而又充分地從該凹陷中暴露出以便能夠支撐該水陸兩用飛行器,包括在陸地上著陸和起飛在內(nèi)。
本發(fā)明的另外一個(gè)方面可以說是涉及一種水陸兩用飛行器,該水陸兩用飛行器包括:主機(jī)身,該主機(jī)身呈現(xiàn)出沿著該水陸兩用飛行器中心線的船體外形,以用于在水上支撐該飛行器;以及至少一個(gè)著陸機(jī)輪,該至少一個(gè)著陸機(jī)輪安裝在該船體外形處并且始終被呈現(xiàn)出以便能夠支撐該飛行器,包括用于在陸地上著陸和起飛時(shí)的支撐。
優(yōu)選地,該著陸機(jī)輪安裝在該船體外形的凹陷中并且部分地而又充分地從該凹陷中暴露出以便能夠支撐該水陸兩用飛行器。
優(yōu)選地,該至少一個(gè)著陸機(jī)輪具有其位于該凹陷內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸線,并且該機(jī)輪的不到一半從該凹陷暴露到該船體外形之外。
優(yōu)選地,該至少一個(gè)著陸機(jī)輪的不到三分之一從該凹陷暴露在該船體外形外。
優(yōu)選地,所述至少一個(gè)著陸機(jī)輪被定位在該水陸兩用飛行器的中心線處。
優(yōu)選地,該至少一個(gè)著陸機(jī)輪始終以能夠使得該水陸兩用飛行器在陸地上著陸并且將其支撐在陸地上的方式呈現(xiàn)。
優(yōu)選地,所述水陸兩用飛行器包括著陸裝置,該著陸裝置包括所述至少一個(gè)著陸機(jī)輪。
優(yōu)選地,該著陸裝置允許該機(jī)輪在上位位置與下位位置之間平移,所述上位位置和下位位置均將所述至少一個(gè)著陸機(jī)輪以能夠使得該水陸兩用飛行器在陸地上著陸并且將其支撐在陸地上的方式呈現(xiàn)。
優(yōu)選地,該著陸裝置在該凹陷中被緊固至該船體外形上。
優(yōu)選地,該著陸裝置被定位在該凹陷中,但該至少一個(gè)著陸機(jī)輪的至少一部分從該凹陷暴露在該船體外形外。
優(yōu)選地,所述著陸裝置包括自位輪組件,該自位輪組件以能夠自調(diào)位的方式安裝所述至少一個(gè)著陸機(jī)輪。
優(yōu)選地,該自位輪組件將所述至少一個(gè)著陸機(jī)輪安裝成使得它可以自調(diào)位來允許該水陸兩用飛行器以側(cè)航狀態(tài)在陸地上著陸并且以這樣的側(cè)航狀態(tài)在陸地上并且與之接觸地行進(jìn)。
優(yōu)選地,該自位輪組件在第一狀態(tài)下能夠允許該至少一個(gè)著陸機(jī)輪自由地自調(diào)位并且在第二狀態(tài)下致使該自調(diào)位軸聯(lián)接至飛行員控制的轉(zhuǎn)向輸入件上,該轉(zhuǎn)向輸入件能夠在飛行器在陸地上行進(jìn)時(shí)控制該著陸機(jī)輪的運(yùn)行滾動(dòng)方向。
優(yōu)選地,所述第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)于所述機(jī)輪處于所述下位位置中,并且所述第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)于所述機(jī)輪處于所述上位位置中。
優(yōu)選地,當(dāng)在該上位位置中時(shí),該機(jī)輪聯(lián)接至飛行員可控的轉(zhuǎn)向輸入件上。
優(yōu)選地,當(dāng)在該下位位置中時(shí),該機(jī)輪能夠自由地自調(diào)位、但又朝向一個(gè)旋轉(zhuǎn)自調(diào)位位置偏置。
優(yōu)選地,該機(jī)輪朝向該下位位置(例如,通過重力和/或彈簧)偏置。
優(yōu)選地,存在多個(gè)著陸機(jī)輪,各著陸機(jī)輪沿著該飛行器的中心線定位。
優(yōu)選地,各著陸機(jī)輪被定位在所述船體外形的凹陷中。
優(yōu)選地,至少兩個(gè)著陸機(jī)輪被定位在所述船體外形的凹陷中。
優(yōu)選地,在所述船體外形中提供多個(gè)凹陷,在這些凹陷中的每一者處定位至少一個(gè)所述著陸機(jī)輪。
優(yōu)選地,該一個(gè)或多個(gè)凹陷是足夠大的,以允許該著陸機(jī)輪進(jìn)行自調(diào)位。
優(yōu)選地,該機(jī)身包括多個(gè)安定翼,這些安定翼被提供用于當(dāng)在水中時(shí)增強(qiáng)該水陸兩用飛行器的穩(wěn)定性。
優(yōu)選地,該水陸兩用飛行器是全時(shí)段水陸兩用的。
優(yōu)選地,該水陸兩用飛行器包括依附于所述機(jī)身的左翼和右翼、以及依附于(a)所述機(jī)身和(b)所述左翼和右翼中的一者的左側(cè)穩(wěn)定器和右側(cè)穩(wěn)定器,各穩(wěn)定器被適配和配置成用于當(dāng)進(jìn)行水上降落和起飛時(shí)進(jìn)行水上滑行。
優(yōu)選地,各穩(wěn)定器還包括當(dāng)該飛行器在陸地上行進(jìn)時(shí)能夠與陸地實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)接觸的機(jī)輪。
優(yōu)選地,該機(jī)輪被以能夠在與陸地處于滾動(dòng)接觸時(shí)進(jìn)行自調(diào)位的方式安裝。
優(yōu)選地,每個(gè)穩(wěn)定器是剛性地固定至(a)所述機(jī)身和(b)所述左翼和右翼中的一者上。
優(yōu)選地,每個(gè)穩(wěn)定器在水陸著陸和起飛時(shí)始終被呈現(xiàn)出。
優(yōu)選地,該飛行器被認(rèn)證為具有不超過1200kg的最大起飛總重量。
優(yōu)選地,該飛行器被認(rèn)證為具有不超過1000kg的最大起飛總重量。
優(yōu)選地,該飛行器是4座飛行器。
優(yōu)選地,該飛行器被認(rèn)證為具有不超過1000kg的最大起飛總重量。
優(yōu)選地,該飛行器被認(rèn)證為具有不超過800kg的最大起飛總重量。
優(yōu)選地,該飛行器被認(rèn)證為具有不超過700kg的最大起飛總重量。
優(yōu)選地,該飛行器被認(rèn)證為具有不超過650kg的最大起飛總重量。
優(yōu)選地,該飛行器是2座飛行器。
優(yōu)選地,該船體外形提供了讓該飛行器在淡水中以任何這些最大起飛重量浮起而需要的所有浮力。
優(yōu)選地,該船體外形包括這些安定翼。
優(yōu)選地,船體外形包括船首和船尾。
優(yōu)選地,該船首具有v形進(jìn)口。
本發(fā)明的另外一個(gè)方面可以說是廣泛地涉及一種具有多個(gè)著陸機(jī)輪的飛行器,各著陸機(jī)輪以能夠自調(diào)位從而使得在所述飛行器側(cè)風(fēng)接近跑道時(shí)該飛行器能夠以側(cè)航狀態(tài)著陸的方式安裝,并且這些著陸機(jī)輪各自能夠在著陸時(shí)進(jìn)行自調(diào)位以便沿該飛行器的航跡方向滾動(dòng)。
優(yōu)選地,所述機(jī)輪均能夠自調(diào)位。
優(yōu)選地,提供了多個(gè)自位輪組件,這些自位輪組件被緊固至所述飛行器的機(jī)身上、并且各自將至少一個(gè)自位機(jī)輪以圍繞相應(yīng)的自調(diào)位軸線自調(diào)位的方式安裝。
優(yōu)選地,所有著陸機(jī)輪均是沿著該飛行器的中心線定位的。
優(yōu)選地,所述機(jī)輪的自調(diào)位是被動(dòng)的。
優(yōu)選地,至少該飛行器的最后面的機(jī)輪能夠被主動(dòng)制動(dòng)。
優(yōu)選地,每個(gè)機(jī)輪都能夠被制動(dòng),該制動(dòng)是以漸進(jìn)或逐漸的方式進(jìn)行的,各個(gè)相繼的機(jī)輪從前到后受到更大的制動(dòng)力。
優(yōu)選地,漸進(jìn)式或逐漸式制動(dòng)致使該飛行器在著陸過程中并且在這些著陸機(jī)輪觸地之后脫離側(cè)航。
優(yōu)選地,這些機(jī)輪彼此聯(lián)接而一致地進(jìn)行自調(diào)位。
優(yōu)選地,始終呈現(xiàn)這些著陸機(jī)輪以用于在陸地上著陸。
優(yōu)選地,這些著陸機(jī)輪并不在縮回位置與部署位置之間移動(dòng)。
優(yōu)選地,該飛行器是水陸兩用飛行器。
優(yōu)選地,該飛行器是如本文所描述的水陸兩用飛行器。
本發(fā)明的另外一個(gè)方面可以說是廣泛地涉及一種飛行器的或用于飛行器的起落架,包括:-
被與所述飛行器的機(jī)身的縱向方向共線地布置的至少兩個(gè)車,每個(gè)車配備有至少一個(gè)機(jī)輪,該至少一個(gè)機(jī)輪相對(duì)于該機(jī)身可呈現(xiàn)為與地面進(jìn)行滾動(dòng)接觸,從而至少部分地支撐該飛行器的重量,
轉(zhuǎn)向輸入接合機(jī)構(gòu),該轉(zhuǎn)向輸入接合機(jī)構(gòu)選擇性地與至少一個(gè)機(jī)輪相聯(lián)接,以便在所述飛行器在地面上移動(dòng)時(shí)輔助其方向控制,
其中,至少最前面的機(jī)輪被安裝成能夠在與地面處于滾動(dòng)接觸時(shí)繞自調(diào)位軸線進(jìn)行自調(diào)位。
優(yōu)選地,該接合機(jī)構(gòu)與該機(jī)輪的聯(lián)接是通過與該機(jī)輪的間接接合實(shí)現(xiàn)的。
優(yōu)選地,該機(jī)身在所述飛行器的機(jī)身的下側(cè)處包括凹陷以用于所述車和接合機(jī)構(gòu)中的每一者,以便將該車和接合機(jī)構(gòu)中的每一者容納在所述殼體中。
優(yōu)選地,所述機(jī)輪為自位機(jī)輪組件的一部分,所述自位機(jī)輪組件將機(jī)輪以使之能夠圍繞其自己的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固持,并且自位機(jī)輪組件包括相對(duì)于所述機(jī)身安裝的自調(diào)位軸,以用于圍繞自調(diào)位軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn),該自調(diào)位軸線位于與該機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的平面中。
優(yōu)選地,該平面是與該飛行器的縱向軸線重合的。
優(yōu)選地,該自調(diào)位軸線是共軸的自調(diào)位軸線。
優(yōu)選地,至少最前面的機(jī)輪能夠繞與所述飛行器的所述縱向軸線基本垂直的自調(diào)位軸線自調(diào)位。
優(yōu)選地,僅在該飛行器方向舵所處的位置會(huì)致使該飛行器在空中以與這些機(jī)輪在與地面滾動(dòng)接觸時(shí)相同的方向行進(jìn)時(shí),該接合機(jī)構(gòu)才能夠與所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪相聯(lián)接以控制該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪繞該自調(diào)位軸線旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,當(dāng)該飛行器重量的至少一部分由該機(jī)輪承載時(shí),該接合機(jī)構(gòu)就與該機(jī)輪聯(lián)接。
優(yōu)選地,當(dāng)該飛行器在空中時(shí),該接合機(jī)構(gòu)不與該機(jī)輪聯(lián)接。
優(yōu)選地,所述至少兩個(gè)車中的一個(gè)車被布置成朝向所述機(jī)身的前端,并且該另一個(gè)車被布置成更多地朝向所述機(jī)身的后端。
優(yōu)選地,各車的各個(gè)機(jī)輪被安裝成能夠在與所述地面滾動(dòng)接觸時(shí)進(jìn)行自調(diào)位。
優(yōu)選地,通過飛行員輸入控制來控制該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪圍繞其自調(diào)位軸線旋轉(zhuǎn),以便當(dāng)該接合機(jī)構(gòu)聯(lián)接至該或每個(gè)機(jī)輪上時(shí)使該飛行器轉(zhuǎn)向。
本發(fā)明的另外一個(gè)方面可以說是廣泛地涉及一種用于輔助飛行器在地面上著陸的起落架,包括:-
車組,該起落架車組被布置成基本上與所述飛行器的機(jī)身的縱向軸線共線,
各車配備有至少一個(gè)自位機(jī)輪組件,該至少一個(gè)自位機(jī)輪組件包括能夠在與地面滾動(dòng)接觸時(shí)進(jìn)行自調(diào)位的至少一個(gè)機(jī)輪,
其中,所述車組中的一個(gè)車被基本上布置成朝向所述機(jī)身的前端,并且所述車組中的另一個(gè)車被布置成基本上朝向所述機(jī)身的后端,
其中,當(dāng)該飛行器在該飛行器的機(jī)頭高于該飛行器的后部時(shí)而開始著陸時(shí),所述后部車的該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪于是能夠進(jìn)行自調(diào)位以便變得與該飛行器航跡對(duì)齊、然后是所述前車的該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪隨著其一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪與地面接觸而變得與該飛行器航跡對(duì)齊,以便允許該飛行器以側(cè)航狀態(tài)在地面上著陸并且行進(jìn)。
優(yōu)選地,對(duì)于每個(gè)車而言,這些機(jī)輪被以一致地進(jìn)行自調(diào)位的方式連接。
優(yōu)選地,當(dāng)所述飛行器在飛行中時(shí),于是其航向基本上由該方向舵和所述飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、螺旋槳等等在翼上產(chǎn)生的氣流所控制。
優(yōu)選地,在飛行中,各機(jī)輪能夠圍繞其相應(yīng)的軸線自由地自調(diào)位360度。
優(yōu)選地,在飛行中,各機(jī)輪能夠圍繞其相應(yīng)的軸線自由地自調(diào)位、但是局限于小于360度的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。
優(yōu)選地,這些機(jī)輪的自由自調(diào)位運(yùn)動(dòng)或各機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)角度可以通過以下各項(xiàng)來限制:例如一個(gè)或多個(gè)彈簧(例如包括氣壓彈簧、板簧)、鎖定臂、制動(dòng)器、一個(gè)或多個(gè)減震器、一個(gè)或多個(gè)波紋管、阻尼器、止擋件、或能夠防止這些機(jī)輪移動(dòng)和/或?qū)⒅ㄗ〉钠渌b置。
在一些實(shí)施例中,可以直接地或間接地向這些機(jī)輪、車、和/或位于所述車組與所述飛行器的機(jī)身之間的安裝件提供這種能夠防止機(jī)輪移動(dòng)和/或?qū)⒅ㄗ〉难b置。
在實(shí)施例中,當(dāng)所述飛行器位于地面上并且在地面上行進(jìn)時(shí),于是主要由起落架設(shè)備來輔助所述飛行器的方向控制,該起落架設(shè)備可以被或可以不被一般用于在飛行時(shí)進(jìn)行方向控制的方向舵、和/或該方向舵和/或機(jī)翼上的氣流的控制來進(jìn)一步輔助。
該接合機(jī)構(gòu)可以被該飛行器自動(dòng)或手動(dòng)控制(例如,通過飛行員)。在一個(gè)實(shí)施例中,該接合機(jī)構(gòu)是自動(dòng)的。
在實(shí)施例中,該起落架附接至水陸兩用飛行器、水上飛行器或僅陸地用飛行器上。
在一些實(shí)施例中,車組是至少2個(gè)或更多的車,并且一組可以有奇數(shù)個(gè)車。在一些實(shí)施例中,這些車包括2組或更多組機(jī)輪。這些機(jī)輪可以是單數(shù)個(gè)或更寬的機(jī)輪。每組可以包括偶數(shù)組或奇數(shù)組的機(jī)輪,例如由1個(gè)或2個(gè)機(jī)輪成對(duì)、由1個(gè)和3個(gè)機(jī)輪成對(duì)、2個(gè)機(jī)輪和3個(gè)機(jī)輪成對(duì)、2個(gè)和5個(gè)機(jī)輪成對(duì)、3個(gè)和7個(gè)機(jī)輪。這些機(jī)輪可以含有空氣,例如常規(guī)使用的飛行器輪胎,或是無氣體的,例如tweel胎。
本發(fā)明還可以廣義上講在于在本申請(qǐng)的說明中指出或指明的零件、元件和特征,以及所述零件、元件或特征中的任何兩個(gè)或更多個(gè)的單獨(dú)或集合地任一組合或所有組合,并且其中在此闡述了具有在本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域中已知等同的特定整合體,這類已知等同被認(rèn)為結(jié)合在此如同其是單獨(dú)闡明的。
如在此使用的術(shù)語“和/或”是指“和”或“或者”或者這兩者。
如在此使用的名詞后面的術(shù)語“(s)”包括(如可適用)可以是該名詞的單數(shù)或復(fù)數(shù)形式。
附圖說明
現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選形式,在附圖中,
圖1是帶有如將在下文中描述的起落架的飛行器的透視圖;
圖2是圖1中飛行器的替代性透視圖;
圖3是圖1中飛行器的替代性透視圖;
圖4是飛行器的平面視圖,其中多個(gè)部件被突出顯示和/或被移除以展示起落架構(gòu)造;
圖5是自位輪組件和安裝件的側(cè)視圖,該自位輪組件和安裝件就是或者包括該飛行器的起落架的一部分;
圖6以與圖5不同的格式示出了自位輪組件,其中為清晰起見,移除了某些部件;
圖6a是飛行器的平面視圖,其中飛行器的起落架包括前自位輪組件以及其旋轉(zhuǎn)軸線與飛行器的中心線保持垂直的固定的后機(jī)輪;
圖6b是圖6a所示的飛行器的起落架的平面視圖;
圖7以優(yōu)選的形式示出起落架,該起落架包括前起落架組件和后起落架組件,其優(yōu)選地呈各自帶有三個(gè)串列的自位輪的前起落架車和后起落架車的形式;
圖8是圖7所示構(gòu)造的替選性透視圖;
圖9是圖7中構(gòu)造的透視圖,為清晰起見移除了某些部件;
圖10是圖7的構(gòu)造的平面視圖;
圖11a是飛行器的平面視圖,該飛行器處于飛行器正以側(cè)航狀態(tài)開始著陸時(shí)后起落架車的機(jī)輪已經(jīng)與跑道相接觸的狀態(tài);
圖11b是起落架車的平面視圖,其中機(jī)輪處于如它們?cè)趫D11a所示狀態(tài)下的飛行器上應(yīng)所處的旋轉(zhuǎn)位置中;
圖11c是前起落架車的自位機(jī)輪處于當(dāng)飛行器處于如圖11a所示狀態(tài)下時(shí)其應(yīng)所處的旋轉(zhuǎn)位置中的側(cè)視圖;
圖11d是后起落架車的機(jī)輪處于當(dāng)飛行器被示為處于如圖11a所示狀態(tài)下時(shí)其應(yīng)所處的旋轉(zhuǎn)位置中的側(cè)視圖;
圖12a是飛行器的平面視圖,其中前起落架車和后起落架車兩者的機(jī)輪均與跑道相接觸,并且飛行器已經(jīng)以側(cè)航狀態(tài)著陸;
圖12b是前起落架車和后起落架車的平面視圖,其中機(jī)輪處于如它們?cè)趫D12a所示狀態(tài)下的飛行器上應(yīng)所處的旋轉(zhuǎn)位置中;
圖12c是前起落架車的自位機(jī)輪處于當(dāng)飛行器處于如圖12a所示狀態(tài)下時(shí)其應(yīng)所處的旋轉(zhuǎn)位置中的側(cè)視圖;
圖12d是后起落架車的機(jī)輪處于當(dāng)飛行器被示為處于如圖12a所示狀態(tài)下時(shí)其應(yīng)所處的旋轉(zhuǎn)位置中的側(cè)視圖;
圖13是自位機(jī)輪和自位機(jī)輪安裝件的透視圖;
圖14展示了自位輪組件;
圖15是安裝有其自調(diào)位軸軸承的自位輪組件的側(cè)視圖;
圖16是圖15的前視圖;
圖16a是特寫視圖,示出相對(duì)于自調(diào)位軸軸承處于下位狀態(tài)的自位輪組件;
圖17展示了與轉(zhuǎn)向塊一起的自位輪組件;
圖18是圖17的替選性視圖,并且示出處于上位狀態(tài)的自位機(jī)輪組件,其中該自位輪組件聯(lián)接至轉(zhuǎn)向塊并且與之一起旋轉(zhuǎn);
圖19是自位輪組件、轉(zhuǎn)向塊及其轉(zhuǎn)向臂一起的視圖;
圖19a是正以側(cè)航狀態(tài)開始著陸的飛行器的腳踏板轉(zhuǎn)向輸入件、前機(jī)輪和方向舵組件的、在所展示的機(jī)輪與地面接觸之前的示意性平面視圖;
圖19b是在圖19a中所示狀態(tài)下的機(jī)輪的側(cè)視圖;
圖19c是正以側(cè)航角行進(jìn)的滑行中飛行器的腳踏板轉(zhuǎn)向輸入件、前機(jī)輪和方向舵組件的示意性平面視圖;
圖19d是在圖19c所示狀態(tài)下的機(jī)輪的側(cè)視圖;
圖19e是正直線行進(jìn)的滑行中飛行器的腳踏板轉(zhuǎn)向輸入件、前機(jī)輪和方向舵組件的示意性平面視圖;
圖19f是在圖19e中所示狀態(tài)下的機(jī)輪的側(cè)視圖;
圖20是圖19所示的組件的側(cè)視圖;
圖21是自位輪組件與自位機(jī)輪安裝件一起的透視圖、并且其中該自位輪組件被示為處于下位狀態(tài);
圖22示出處于上位狀態(tài)的自位輪組件,其中該自位輪組件聯(lián)接至轉(zhuǎn)向塊并且與之一起旋轉(zhuǎn);
圖23a示出了在滑行狀態(tài)下的飛行器,并且其中前起落架車和后起落架車的機(jī)輪被定位成致使飛行器左轉(zhuǎn);
圖23b是前起落架車和后起落架車的平面視圖,其中機(jī)輪處于如它們?cè)趫D23a所示狀態(tài)下的飛行器上時(shí)應(yīng)所處的旋轉(zhuǎn)位置中;
圖23c是前起落架車的自位機(jī)輪處于當(dāng)飛行器處于如圖23a所示狀態(tài)下時(shí)其應(yīng)所處的旋轉(zhuǎn)位置中的側(cè)視圖;
圖23d是后起落架車的機(jī)輪處于當(dāng)飛行器被示出為處于如圖23a所示狀態(tài)下時(shí)其所應(yīng)處的旋轉(zhuǎn)位置中的側(cè)視圖;
圖24是示意圖,示出了相對(duì)于機(jī)身成角度的前起落架車和后起落架車的機(jī)輪,以便展示出在飛行器正在滑行和轉(zhuǎn)彎時(shí),通過使得這些機(jī)輪各自相對(duì)于該飛行器的航向h定位在不同角度上而使飛行器差動(dòng)轉(zhuǎn)向;
圖25a示出了前起落架車的一部分,其中飛行器的方向舵/轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)被設(shè)置成完全向左,并且這些自位輪組件已經(jīng)向右自調(diào)位到使得該飛行器的航向與跑道/航跡呈30度的位置,例如圖11a所示;
圖25b是圖25a的替選性視圖,在這兩個(gè)視圖中,自位輪組件沒有受到轉(zhuǎn)向輸入控制;
圖26a是后起落架車的一部分的透視圖,其中這些自位輪組件各自被設(shè)定成處于其與相應(yīng)轉(zhuǎn)向塊相接合的上位位置中以用于轉(zhuǎn)向輸入控制;
圖26b是圖26a的替選性視圖;
圖27是后起落架車的一部分的透視圖,并且展示了將伸縮聯(lián)結(jié)件設(shè)置作為平行四邊形機(jī)構(gòu)的一部分,該部分可以是出于使差動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和該平行四邊形機(jī)構(gòu)彼此相兼容的目的所需要的;
圖28a是起落架車的一部分的透視圖,示出了設(shè)置有機(jī)輪定心構(gòu)造;
圖28b示出了該機(jī)輪定心構(gòu)造和旋轉(zhuǎn)限制止擋件的平面視圖,其中自調(diào)位限制銷釘被呈現(xiàn)為處于上位狀態(tài)以用于與旋轉(zhuǎn)限制止擋件相接觸;
圖28c是圖28b的側(cè)視圖;
圖28d示出了該機(jī)輪定心構(gòu)造和旋轉(zhuǎn)限制止擋件的平面視圖,其中自調(diào)位限制銷釘被呈現(xiàn)為處于下位狀態(tài)以用于與定心構(gòu)件相接觸;
圖28e是圖28d的側(cè)視圖;
圖29是圖28所示的部件的一部分的放大視圖;
圖30是飛行器的部分透視側(cè)視圖,展示了前起落架車和后起落架車;
圖31-33示出了關(guān)于彼此處于多種相對(duì)狀態(tài)下的前起落架車和后起落架車;
圖34是以部分透視而圖示出后起落架車及其懸掛臂機(jī)構(gòu)的飛行器側(cè)視圖;
圖35是后起落架車及其懸掛臂機(jī)構(gòu)的示意圖;
圖36是起落架車的部分平面視圖,展示了與該起落架車的三個(gè)機(jī)輪中的兩個(gè)機(jī)輪聯(lián)接的馬達(dá);
圖37是圖36中的布置的透視圖;
圖38示出了飛行器的底部透視圖,這些起落架車各自的機(jī)輪已裝好、但是從該飛行器的優(yōu)選水陸兩用版本的船體外形突出;
圖39示出了飛行器的部分側(cè)視透視圖,其中這些起落架車各自的機(jī)輪已裝好、但是從該飛行器的優(yōu)選水陸兩用版本的船體外形突出;
圖40示出了飛行器的后視圖,其中機(jī)輪已裝好,也從該飛行器的優(yōu)選水陸兩用版本的船體外形突出。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及一種飛行器,該飛行器為具有允許該飛行器在陸地上著陸的起落架的形式。圖1中示出了可以帶有如本文所描述的起落架的飛行器1的實(shí)例。在一種形式中,該飛行器是能夠在水和陸地兩者上著陸的水陸兩用飛行器。然而,在一些形式中,該飛行器及其起落架被配置成用于僅在陸地上著陸。
飛行器1優(yōu)選地包括機(jī)身2,該機(jī)身包括能夠承載飛行員以及優(yōu)選還承載至少一個(gè)且優(yōu)選為多個(gè)乘客的駕駛艙區(qū)域3。該飛行器還包括主翼4a和主翼4b,這些主翼可以帶有適當(dāng)?shù)目刂泼?例如,副翼和襟翼)。該飛行器還可以被配置成具有尾翼組件5,該尾翼組件可以帶有多個(gè)適當(dāng)?shù)目刂泼妫缟刀婵刂泼婧头较蚨婵刂泼?。例如圖1示出了方向舵6。該飛行器具有縱向軸線、豎直軸線、以及橫向軸線,這些是常見的飛行器術(shù)語。該機(jī)身是長形的并且沿著該飛行器的縱向軸線延伸。該機(jī)身優(yōu)選地基本上由復(fù)合材料制成。
機(jī)翼或機(jī)身可以帶有至少一個(gè)馬達(dá)7,該至少一個(gè)馬達(dá)可以直接或間接地驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)螺旋槳8。該飛行器的這些控制面能夠由飛行員輸入來控制。例如,方向舵6可以是經(jīng)由連接至駕駛艙中的腳踏板機(jī)構(gòu)45上的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)而可操作的。該腳踏板機(jī)構(gòu)可以致使方向舵6左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。
起落架9優(yōu)選地處于機(jī)身的下側(cè)。在基本形式中,該飛行器的起落架包括至少一個(gè)機(jī)輪。該至少一個(gè)機(jī)輪是當(dāng)該飛行器位于陸地上時(shí)的主要承重機(jī)輪。它可以在陸地上支撐該飛行器。也可以提供像它一樣的其他機(jī)輪或其他提供支撐的構(gòu)件來幫助將飛行器支撐在陸地上。
在本文所示的飛行器的實(shí)例中,描述了多個(gè)機(jī)輪。然而,在基本形式中,起落架可以具有僅一個(gè)機(jī)輪,該機(jī)輪優(yōu)選地能夠以本文將描述的方式自調(diào)位。
設(shè)置能夠自調(diào)位的一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪允許飛行器以其航向與其航跡不平行的狀態(tài)著陸在陸地上。例如,它以側(cè)航狀態(tài)接近跑道。例如當(dāng)飛行器在跑道上著陸并且受到側(cè)風(fēng)時(shí)就可能遇到這樣的情形。起落架的一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪可自調(diào)位的能力允許一個(gè)或每個(gè)機(jī)輪接觸跑道并且自調(diào)位(例如樞轉(zhuǎn),優(yōu)選地圍繞基本上豎直的軸線樞轉(zhuǎn)),使得致使一個(gè)或每個(gè)機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)至與該飛行器的航跡相垂直的位置。這允許該飛行器在著陸時(shí)保持側(cè)航狀態(tài)。該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪將在陸地上滾動(dòng),使得其運(yùn)行滾動(dòng)方向與該飛行器的航跡相同。這可能不是與該飛行器的航向相同的方向。以側(cè)航狀態(tài)著陸的飛行器的側(cè)航脫離可以逐漸地、在與陸地相接觸的同時(shí)進(jìn)行,如下文將解釋的那樣。
雖然在一種形式中,本文所描述的飛行器可以帶有包括僅一個(gè)能夠自調(diào)位的機(jī)輪的起落架,如圖6a和圖6b中所見,但是在更優(yōu)選的形式中,該飛行器帶有多個(gè)機(jī)輪(至少兩個(gè))并且優(yōu)選地這些機(jī)輪都能夠自調(diào)位。該一個(gè)或多個(gè)可自調(diào)位的機(jī)輪是該飛行器的主要載重機(jī)輪。
在優(yōu)選形式中,飛行器1的起落架9至少包括定位較靠前的機(jī)輪和定位較靠后的機(jī)輪。優(yōu)選地,該定位較靠前的機(jī)輪在該飛行器的cog的前方,并且該定位較靠后的機(jī)輪在該飛行器的cog的后方。優(yōu)選地,存在兩組接合至機(jī)身上的機(jī)輪:一組較靠前而一組較靠后。
優(yōu)選地,將每組機(jī)輪設(shè)置為起落架車構(gòu)形的一部分。存在前起落架車10a和后起落架車10b。
與后起落架車10b相比,起落架車10a相對(duì)于機(jī)身定位較靠前。
每個(gè)起落架車10a和10b帶有至少一個(gè)機(jī)輪,該至少一個(gè)機(jī)輪優(yōu)選地以能夠相對(duì)于機(jī)身自調(diào)位的方式安裝。在最基本的形式中,當(dāng)后起落架車10b僅有一個(gè)機(jī)輪時(shí),優(yōu)選的是前起落架車的這個(gè)機(jī)輪或這些機(jī)輪能夠自調(diào)位。然而在優(yōu)選的形式中,各車10a、10b的該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪以能夠相對(duì)于機(jī)身自調(diào)位的方式安裝。
在一種形式中,前起落架車和后起落架車帶有相等數(shù)量的機(jī)輪。在本文還描述的其他形式中,前起落架車10a可以帶有比后起落架車10b更少的機(jī)輪。
在優(yōu)選的形式中,這些機(jī)輪全是成串列的(但可能不會(huì)對(duì)齊地自調(diào)位)。優(yōu)選地,這些機(jī)輪均沿著經(jīng)過該飛行器的縱向軸線的豎直平面來定位。
當(dāng)飛行器在陸地上行進(jìn)時(shí),該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪相對(duì)于機(jī)身而自調(diào)位的能力至少由于這些機(jī)輪與地面的接觸而受到限制和影響。當(dāng)飛行器在空中時(shí),這些機(jī)輪能夠自由地自調(diào)位,但是如下文將描述的那樣,在飛行器機(jī)輪不與地面相接觸時(shí)的這種自調(diào)位可能以其他方式至少在一定程度上受到限制。
參照?qǐng)D5,示出了具有機(jī)輪11的自位輪組件。該機(jī)輪可以是充氣機(jī)輪,例如圖5所示,或者它可以是無空氣機(jī)輪,如圖6所示。機(jī)輪被安裝成圍繞其軸線x旋轉(zhuǎn)。當(dāng)飛行器在陸地上行進(jìn)并且其航向h和航跡一致時(shí),機(jī)輪的軸線x垂直于航向h。航向h對(duì)應(yīng)于該飛行器的中心線。如參見圖4,最前面的機(jī)輪11與航向h對(duì)齊。
該機(jī)輪11被安裝成通過自位輪組件而圍繞其軸線x旋轉(zhuǎn)。可以通過所述自位輪組件安裝多于一個(gè)的機(jī)輪,每個(gè)機(jī)輪被安裝成關(guān)于共用的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。在機(jī)輪的各側(cè)向邊上,自位輪組件包括安裝臂12a和12b,這些安裝臂承載該機(jī)輪的軸13。這些安裝臂被安裝成圍繞自調(diào)位軸線yy旋轉(zhuǎn),以允許機(jī)輪相對(duì)于飛行器的機(jī)身而圍繞自調(diào)位軸線yy自調(diào)位??梢栽O(shè)置自調(diào)位軸14(在本領(lǐng)域中有時(shí)被稱為自位輪主軸)以利于這樣的自調(diào)位??梢源嬖趦H一個(gè)臂12a,而在該機(jī)輪的另一側(cè)沒有臂。自調(diào)位軸14以下文將描述的方式來安裝。
在優(yōu)選的形式中,自調(diào)位軸線yy在飛行器處于水平狀態(tài)下時(shí)相對(duì)于該飛行器基本上豎直定向。軸線yy優(yōu)選地與飛行器位于陸地上時(shí)供機(jī)輪在其上行進(jìn)的表面相垂直。
在優(yōu)選的形式中,自調(diào)位軸線yy位于飛行器的、經(jīng)過該飛行器的縱向軸線的豎直平面中。
然而,在一些形式中,飛行器可以帶有并排設(shè)置而不是成串列設(shè)置的多個(gè)自位輪組件。自調(diào)位軸線優(yōu)選地與豎直平面平行。
自調(diào)位軸14是通過或者經(jīng)由自位機(jī)輪安裝件15來安裝的,該自位機(jī)輪安裝件將在下文中更詳細(xì)地描述。
每個(gè)機(jī)輪的自調(diào)位軸線yy優(yōu)選地被定位在該飛行器的、與機(jī)輪軸線x相比更靠前的位置。自調(diào)位軸線yy優(yōu)選地不經(jīng)過機(jī)輪軸線。在使用中,自位輪組件被配置成用于當(dāng)飛行器在陸地上向前行進(jìn)時(shí)建立強(qiáng)制自位輪狀態(tài)。
雖然在優(yōu)選的形式中,例如圖5所示的自位輪組件是起落架車(例如,前起落架車10a)的一部分,但是在其他形式中,可設(shè)想自位輪組件可以直接安裝至機(jī)身上而不被安裝成起落架車的一部分。在一種形式中,該起落架車可以直接安裝至該飛行器的機(jī)身上并且與其剛性固持,而在其他形式中并且更優(yōu)選地(并且下文中將描述),該起落架車能夠相對(duì)于飛行器機(jī)身以一定自由度移動(dòng)。
參照?qǐng)D7,更詳細(xì)地示出了前起落架車10a和后起落架車10b的示例。前起落架車10a可以包括三個(gè)機(jī)輪11,各機(jī)輪通過相應(yīng)的自位輪組件安裝件15安裝至梁組件16上。該梁組件16將自位輪組件安裝件15保持處于一狀態(tài)以使得前起落架車10a(并且這也可以應(yīng)用于后起落架車10b)的這些機(jī)輪11各自具有相對(duì)于彼此而固定布置的相應(yīng)的自調(diào)位軸線。優(yōu)選地,相應(yīng)起落架車的這些自調(diào)位軸各自的自調(diào)位軸線是彼此平行的。
在水陸兩用版本的飛行器上設(shè)置該起落架時(shí),每個(gè)起落架車10a和10b優(yōu)選地包括殼體17或者被定位在殼體17中,這些機(jī)輪中的每一者基本位于該殼體中。該殼體被設(shè)置用于幫助利于該水陸兩用版本飛行器的船體外形的流體動(dòng)力學(xué),這是由于該殼體用以下方式來呈現(xiàn)自身:(a)減少水進(jìn)入該殼體中;并且(b)在該飛行器在水上移動(dòng)時(shí)減少與這些機(jī)輪的接觸;并且(c)提供利于該飛行器進(jìn)行水上滑行的一個(gè)或多個(gè)船體外形表面中的一些。
殼體17優(yōu)選地包括硬質(zhì)外殼18以及護(hù)罩(例如,具有順應(yīng)性膜19的形式),該護(hù)罩能夠盡可能最佳地幫助橋接硬質(zhì)外殼18與每個(gè)相應(yīng)機(jī)輪之間的空隙。順應(yīng)性膜19能夠發(fā)生撓曲和變形(這例如當(dāng)機(jī)輪圍繞其相應(yīng)的自調(diào)位軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可能是必要的),但是如果沒有壓靠在相應(yīng)機(jī)輪上的話保持與其相對(duì)靠近,以幫助防止水進(jìn)入該殼體的空腔中。其在休止時(shí)不會(huì)阻止水進(jìn)入,但是當(dāng)飛行器以一定速度著陸在水中時(shí)幫助防止水進(jìn)入。
在優(yōu)選的形式中,每個(gè)機(jī)輪穿過殼體17的硬質(zhì)外殼18的口部開口20而部分地伸出,因此,該口部開口的大小被確定為足以在該機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)自調(diào)位位置范圍內(nèi)容納該機(jī)輪。該硬質(zhì)外殼可以限定一個(gè)口部開口用于這些機(jī)輪中的每一者,或者可以提供多個(gè)口部開口,每個(gè)機(jī)輪一個(gè)口部開口。
當(dāng)這些機(jī)輪自由地自調(diào)位時(shí),該順應(yīng)性膜可以在一定程度上將該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪偏置到特定的旋轉(zhuǎn)位置。這可以例如是使該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪與該飛行器的長形軸線對(duì)齊的位置。順應(yīng)性膜可以類似于彈簧起作用,以將這些機(jī)輪偏置到優(yōu)選的旋轉(zhuǎn)自調(diào)位位置。
可以設(shè)置橋接構(gòu)件21,該橋接構(gòu)件在前起落架車10a和后起落架車10b各者之間延伸(并且優(yōu)選地可相對(duì)于其鉸接)。例如,圖31至圖33示出了這樣的鉸接。雖然存在這樣的鉸接,但優(yōu)選地,該起落架的所有機(jī)輪的自調(diào)位軸線均保持在與該飛行器的豎直平面一致的長形軸線中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D11a-11d。這個(gè)參照是為了解釋為什么起落架的機(jī)輪(并且優(yōu)選是所有機(jī)輪)能夠自調(diào)位的原因。圖11a是接近跑道并且使后起落架車10b的機(jī)輪觸地的飛行器的平面視圖。該飛行器被示出為在與跑道理想對(duì)準(zhǔn)的航跡上飛行。所展示的飛行器由于同樣展示出的側(cè)風(fēng)而以側(cè)航角飛行。該飛行器優(yōu)選地在后起落架車的機(jī)輪先觸地的狀態(tài)下著陸。由于能夠自由地自調(diào)位,后起落架車的該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪在與地面接觸時(shí)可以旋轉(zhuǎn)至使旋轉(zhuǎn)軸線與該飛行器的航跡垂直的位置。這些機(jī)輪自由地自調(diào)位至這個(gè)位置。圖11c示出了前起落架車的機(jī)輪處在不與該飛行器的航跡對(duì)齊的位置中,而圖11d示出了后起落架車的機(jī)輪圍繞其軸線yy旋轉(zhuǎn)至與該飛行器的航跡對(duì)齊。
在圖12a-12d示出的飛行器的狀態(tài)下,飛行器被定位成使得這兩個(gè)起落架車的機(jī)輪接地。前起落架車的機(jī)輪以及后起落架車的機(jī)輪與航跡對(duì)齊。并且,在著陸時(shí),前起落架車的機(jī)輪與地面的接觸致使這些機(jī)輪自調(diào)位并且以使得該一個(gè)或多個(gè)前機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于該飛行器的航跡的方式對(duì)齊。航跡優(yōu)選地與跑道的方向?qū)?zhǔn)。
這些機(jī)輪如此自調(diào)位的能力改善了飛行器運(yùn)行的安全性。以相對(duì)于跑道的側(cè)航姿態(tài)讓飛行器著陸的飛行員能夠在最后接近跑道的過程中維持該側(cè)航姿態(tài),這使得飛行員工作量得以減少并且降低了對(duì)最終進(jìn)場(chǎng)失去控制的風(fēng)險(xiǎn)。該飛行器在觸地后自動(dòng)與航跡(跑道)對(duì)齊,這意味著在觸地之前不需要飛行員輸入來校正飛行器位置,這尤其重要,因?yàn)檫@發(fā)生在非??拷孛鏁r(shí)。
雖然在一些形式中,這些可自調(diào)位機(jī)輪中的每一者都能夠獨(dú)立地且單獨(dú)地自調(diào)位,但是在更優(yōu)選的形式中,將至少多對(duì)自位輪組件進(jìn)行聯(lián)接。這可以幫助降低自位輪擺動(dòng)的可能性。通過將自位輪組件至少成對(duì)地連接,自位輪擺動(dòng)較不可能發(fā)生。在優(yōu)選的形式中,將多于兩個(gè)自位輪組件如此聯(lián)接。優(yōu)選地,將起落架車的所有機(jī)輪相連接以便降低自位輪擺動(dòng)的可能性。
參照?qǐng)D9可以看到,出于這些目的設(shè)置了平行四邊形聯(lián)動(dòng)裝置22。優(yōu)選地,每個(gè)自調(diào)位軸14被緊固至臂23上。臂23相對(duì)于自調(diào)位軸線yy至少在一個(gè)方向上(并且優(yōu)選在相反的方向上)徑向地延伸。當(dāng)相對(duì)于自調(diào)位軸線yy在相反的方向上延伸時(shí),每個(gè)臂在其遠(yuǎn)端處聯(lián)接至相應(yīng)的連桿24。該聯(lián)接優(yōu)選是樞轉(zhuǎn)聯(lián)接。對(duì)于起落架車的每個(gè)機(jī)輪而言,存在優(yōu)選兩個(gè)連桿24,每側(cè)一個(gè)連桿,如在圖9中可以看到的那樣。連桿聯(lián)接至每一個(gè)臂23的遠(yuǎn)端上、離相應(yīng)的自調(diào)位軸線yy相等的距離。這些臂23和連桿24將致使這些機(jī)輪中的每一者都圍繞其相應(yīng)的自調(diào)位軸線協(xié)同轉(zhuǎn)動(dòng)。例如,如果起落架的這些機(jī)輪中的一個(gè)機(jī)輪傾向于發(fā)生自位輪擺動(dòng),則這樣的擺動(dòng)將經(jīng)由這些臂23和連桿24而被其他機(jī)輪所限制。還可以通過這些機(jī)輪中的每一者的順應(yīng)性膜19來在一定程度上減少自位機(jī)輪擺動(dòng)??梢圆捎闷渌麢C(jī)構(gòu)來減少自位輪擺動(dòng)。
在起落架車的這些機(jī)輪之一在跑道上觸地時(shí),這些臂23和連桿24將致使在跑道上觸地的首個(gè)機(jī)輪的自調(diào)位旋轉(zhuǎn)傳遞至該起落架車的其他機(jī)輪。這意味著這些其他機(jī)輪被預(yù)先對(duì)齊以便觸地。
優(yōu)選地,自調(diào)位軸14穿過自位輪組件安裝件15而將自位機(jī)輪軸的遠(yuǎn)端呈現(xiàn)在該自位機(jī)輪安裝件上方,以用于將臂23緊固在此。
在優(yōu)選的形式中,不僅能夠優(yōu)選地自由自調(diào)位,而且潛在地且在旋轉(zhuǎn)極限內(nèi),該機(jī)輪或每個(gè)機(jī)輪還能夠被進(jìn)行控制用于使該飛行器轉(zhuǎn)向。如圖13中看到的機(jī)輪能夠針對(duì)轉(zhuǎn)向輸入而通過借助轉(zhuǎn)向連接桿25實(shí)現(xiàn)圍繞自調(diào)位軸線yy進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制而被進(jìn)行控制,其中該轉(zhuǎn)向連接桿能夠由飛行員輸入(例如,通過也可以控制方向舵位置的腳踏板)來控制。如圖13中看到的自位輪組件安裝件15包括利于這一點(diǎn)的多個(gè)部件。
為了幫助展示自位輪組件安裝件15的構(gòu)造,現(xiàn)在參照?qǐng)D14-22。這些圖中示出了與自調(diào)位軸和其他部件一起的自位輪組件安裝件構(gòu)造的部件零件。圖14展示了安裝至自位輪安裝臂12a和12b上的機(jī)輪11,這些自位輪安裝臂各自進(jìn)而緊固至自調(diào)位軸14上。自調(diào)位軸14優(yōu)選是圓形的,因?yàn)檫@允許它坐落于自調(diào)位軸支承構(gòu)件26a和26b的圓形軸承內(nèi),如圖15中可見。自調(diào)位軸支承構(gòu)件26a和26b被緊固至梁組件16上或者與之一體形成。該梁組件可以包括兩個(gè)側(cè)構(gòu)件16a和16b,自調(diào)位軸支承構(gòu)件26a和26b通過螺紋緊固件緊固至這些側(cè)構(gòu)件上。出于這些目的,可以設(shè)置針對(duì)這些自調(diào)位軸支承構(gòu)件中的每一者的螺紋孔口27。還可設(shè)想將這些自調(diào)位軸軸承緊固至該梁組件上的替代性方式。
自調(diào)位軸支承構(gòu)件26a和26b彼此充分間隔開,以便將該自調(diào)位軸固定地保持在位并且允許該自調(diào)位軸相對(duì)于自調(diào)位軸支承構(gòu)件圍繞其自調(diào)位軸線yy旋轉(zhuǎn)。該自調(diào)位軸優(yōu)選地還能夠相對(duì)于這些支承構(gòu)件軸向地移動(dòng)。這允許該機(jī)輪在上位狀態(tài)與下位狀態(tài)之間移動(dòng),如下文進(jìn)一步解釋的那樣。
固定地聯(lián)接至自調(diào)位軸14上或者形成其一部分的是轉(zhuǎn)向銷釘28。該轉(zhuǎn)向銷釘優(yōu)選地關(guān)于自調(diào)位軸14橫向地延伸,如從圖14中可以看到的那樣。該轉(zhuǎn)向銷釘能夠允許向該自調(diào)位軸施加扭矩,以致使該機(jī)輪的運(yùn)行滾動(dòng)方向受到控制??稍O(shè)想施加此類扭矩的其他手段。
自調(diào)位軸14還可以帶有止擋件29,該止擋件被緊固至該自調(diào)位軸上并且可選地被設(shè)置用于提供止擋表面,以限制該自調(diào)位軸相對(duì)于自調(diào)位軸支承構(gòu)件26a和26b在軸線方向上的移動(dòng)。
可以設(shè)置彈簧30用于使機(jī)輪相對(duì)于自調(diào)位軸支承構(gòu)件朝向其下位狀態(tài)偏置。
該自調(diào)位軸上還可以附接自調(diào)位限制銷釘31。與轉(zhuǎn)向銷釘28一樣,該自調(diào)位限制銷釘可以橫向地延伸穿過自調(diào)位軸14并且在自調(diào)位軸各側(cè)上出現(xiàn),以便與自調(diào)位旋轉(zhuǎn)限制止擋件相互作用,如下文將描述的那樣??稍O(shè)想可以設(shè)置轉(zhuǎn)向件來限制自位輪。
在圖15和圖16所示的構(gòu)造中,自調(diào)位軸處于上位狀態(tài),止擋件29壓靠在上自調(diào)位軸支承構(gòu)件26b的下表面上,并且與自調(diào)位軸處于下位狀態(tài)時(shí)相比,彈簧被壓縮更多。在下位狀態(tài),轉(zhuǎn)向銷釘28可以處在下自調(diào)位軸支承構(gòu)件26a的上表面32上。它可以置于該上表面32上并且能夠在該表面上旋轉(zhuǎn),并且該上表面和該轉(zhuǎn)向銷釘28將相互作用以防止該自調(diào)位軸進(jìn)一步向下掉落。還可以通過支承在上自調(diào)位軸支承構(gòu)件26b的上表面上的自調(diào)位限制銷釘31的相互作用來提供這樣的移動(dòng)限制??梢栽O(shè)置可替選的或另外的用于軸的軸向移位限制止擋件。
圖16a示出了處于下位狀態(tài)的機(jī)輪,其中與圖15和圖16中所示的上位狀態(tài)相比,自調(diào)位軸相對(duì)于自調(diào)位軸軸承而向下移位更多。
自位輪組件安裝件15還包括轉(zhuǎn)向塊33。轉(zhuǎn)向塊33與轉(zhuǎn)向臂34固定連接,如圖19中所見。轉(zhuǎn)向臂34和該轉(zhuǎn)向塊可以一體形成、或者可以由多個(gè)部件零件組裝而成。圖17展示了沒有轉(zhuǎn)向臂的轉(zhuǎn)向塊33。自調(diào)位軸14優(yōu)選地延伸穿過該轉(zhuǎn)向塊,該轉(zhuǎn)向塊包括貫穿其中的孔口,以圍繞自調(diào)位軸緊密地定位。自調(diào)位軸能夠相對(duì)于轉(zhuǎn)向塊軸向行進(jìn)。自調(diào)位軸還能夠相對(duì)于轉(zhuǎn)向塊旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向塊可以選擇性地(直接或間接地)聯(lián)接至自調(diào)位軸,使得當(dāng)連接時(shí),可以經(jīng)由轉(zhuǎn)向塊向自調(diào)位軸施加扭矩。
轉(zhuǎn)向臂34優(yōu)選地聯(lián)接至轉(zhuǎn)向連接桿25上,如圖13中可見。優(yōu)選地,該轉(zhuǎn)向臂具有兩個(gè)相反的遠(yuǎn)端,以允許兩個(gè)轉(zhuǎn)向連接桿聯(lián)接至轉(zhuǎn)向臂34上。這可以允許經(jīng)由這兩個(gè)轉(zhuǎn)向連接桿來向該轉(zhuǎn)向臂施加推力/拉力。轉(zhuǎn)向連接桿可以經(jīng)由轉(zhuǎn)向臂而致使轉(zhuǎn)向塊圍繞自調(diào)位軸線yy旋轉(zhuǎn)。飛行員的轉(zhuǎn)向輸入可以控制轉(zhuǎn)向塊的旋轉(zhuǎn)位置。優(yōu)選地,同一輸入控制還控制方向舵。
在優(yōu)選的形式中,轉(zhuǎn)向塊33以不相對(duì)于自調(diào)位軸支承構(gòu)件26a和26b向上和向下行進(jìn)的方式安裝。優(yōu)選地,除了圍繞自調(diào)位軸線相對(duì)于梁組件旋轉(zhuǎn)之外,轉(zhuǎn)向塊被固持并且防止移動(dòng)。
由于自調(diào)位軸在上位狀態(tài)(如圖15和圖16中所見)與下位狀態(tài)(如圖16a中所見)之間的軸向移位,轉(zhuǎn)向銷釘28能夠在使其聯(lián)接至或鍵合至轉(zhuǎn)向塊33的狀態(tài)(如圖18和圖20所示)與使其不與轉(zhuǎn)向塊相聯(lián)接或鍵合的釋放狀態(tài)(如圖21中所見)之間移動(dòng)。在聯(lián)接狀態(tài)下(這時(shí)機(jī)輪移位至其上位狀態(tài)),轉(zhuǎn)向銷釘28被定位在轉(zhuǎn)向塊33的凹陷35中。轉(zhuǎn)向銷釘28可以緊密地定位在凹陷35中,從而將轉(zhuǎn)向塊和自調(diào)位軸鍵合在一起。于是可以在轉(zhuǎn)向塊與自調(diào)位軸之間傳遞扭矩。在該鍵合位置中,當(dāng)經(jīng)由轉(zhuǎn)向臂而致使轉(zhuǎn)向塊旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)向塊于是可以使機(jī)輪轉(zhuǎn)彎。當(dāng)機(jī)輪處于其下位狀態(tài)并且自調(diào)位軸14相對(duì)于自調(diào)位軸支承構(gòu)件26a和26b和轉(zhuǎn)向塊進(jìn)一步向下移位時(shí),轉(zhuǎn)向銷釘28從凹陷35中釋放出,并且自調(diào)位軸能夠相對(duì)于轉(zhuǎn)向塊33獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向塊33可以包括下表面36,轉(zhuǎn)向銷釘28可以支承在該下表面上并且在該表面上滑動(dòng),直至轉(zhuǎn)向銷釘與凹陷旋轉(zhuǎn)地對(duì)齊并且機(jī)輪充分承重。為了旋轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)向塊上并且與之旋轉(zhuǎn),銷釘可以支靠在該下表面36上并且在該下表面上滑動(dòng),直至轉(zhuǎn)向銷釘變成與凹陷35對(duì)齊從而于是聯(lián)接在該凹陷處??稍O(shè)想將轉(zhuǎn)向塊可釋放地聯(lián)接至自位輪組件上的替代性方式。這樣的方式可以包括軸向地而不是徑向地延伸的轉(zhuǎn)向銷釘,轉(zhuǎn)向銷釘可以推入轉(zhuǎn)向塊的軸向延伸的孔口中。
自位輪組件安裝件15優(yōu)選地還包括自調(diào)位角度限制止擋件37。這些自調(diào)位角度限制止擋件37與自調(diào)位限制銷釘21協(xié)作。優(yōu)選地,這些自調(diào)位限制止擋件被設(shè)置為上自調(diào)位軸支承構(gòu)件26b的一部分并且被定位成使得:當(dāng)圍繞自調(diào)位軸線yy的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角達(dá)到預(yù)定極限時(shí),它們與自調(diào)位角度限制銷釘31發(fā)生接觸。此極限可以例如是在飛行器的縱向軸線的每側(cè)30度。
這些自調(diào)位限制止擋件37可以包括橡膠塊,從而在機(jī)輪達(dá)到旋轉(zhuǎn)極限時(shí)提供減震能力。限制自調(diào)位角度將幫助確保:機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)位置使得在觸地時(shí)需要顯著的旋轉(zhuǎn)量來與飛行器航跡方向?qū)R。自調(diào)位角度限制止擋件37(在軸線y-y的方向上)的高度可以使得:當(dāng)機(jī)輪處于上位狀態(tài)時(shí),自調(diào)位限制銷釘31位于自調(diào)位角度限制止擋件之前。這意味著該自調(diào)位限制銷釘不再處于能夠與止擋件接合的位置中。這意味著:當(dāng)機(jī)輪處于上位狀態(tài)時(shí),該機(jī)輪不會(huì)被自調(diào)位角度限制止擋件限制旋轉(zhuǎn)。但是它仍可能被該限制止擋件或其他限制止擋件限制。然而,當(dāng)機(jī)輪處于下位狀態(tài)時(shí),自調(diào)位限制銷釘31能夠與自調(diào)位角度限制止擋件相接合。
在圖21中,機(jī)輪被示出為處于下位狀態(tài),并且轉(zhuǎn)向銷釘28沒有位于轉(zhuǎn)向塊33的凹陷35中。在這種狀態(tài)下,機(jī)輪能夠轉(zhuǎn)動(dòng),而無需在該機(jī)輪上施加任何轉(zhuǎn)向輸入控制。在圖22中,機(jī)輪處于其上位狀態(tài)(比其下位狀態(tài)更高),并且可以看到,轉(zhuǎn)向銷釘28位于轉(zhuǎn)向塊33的凹陷35內(nèi)。該選擇性鍵合/聯(lián)接允許:在飛行器的不同狀態(tài)下,機(jī)輪獨(dú)立于轉(zhuǎn)向輸入而自調(diào)位以及針對(duì)轉(zhuǎn)向輸入而通過轉(zhuǎn)向塊受控制,這將在下文中解釋。
轉(zhuǎn)向臂可以穿過梁16中的孔口38。該孔口可以提供對(duì)這些臂的旋轉(zhuǎn)限制。轉(zhuǎn)向臂34的末端或每個(gè)末端可以通過球窩連接或其他連接而連接至相應(yīng)的轉(zhuǎn)向連接桿。
在存在多個(gè)能夠自調(diào)位的機(jī)輪作為飛行器起落架的一部分的一種形式中,這些機(jī)輪中的僅一個(gè)機(jī)輪需要被提供用于轉(zhuǎn)向的目的。它優(yōu)選地是最前面的機(jī)輪。一旦飛行器在陸地上觸地,這一個(gè)機(jī)輪就可以由飛行員來控制進(jìn)行轉(zhuǎn)向,從而致使該飛行器以受控的方式滑行。然而在優(yōu)選的形式中,飛行器起落架的至少兩個(gè)機(jī)輪、并且優(yōu)選所有機(jī)輪能夠被進(jìn)行控制以進(jìn)行轉(zhuǎn)向。因此,這些機(jī)輪中的每一者優(yōu)選地配備有自調(diào)位安裝件,如已經(jīng)參照?qǐng)D15-22所描述的那樣。
優(yōu)選地,這些機(jī)輪中的每一者具有其轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)通過被設(shè)置成在相鄰機(jī)輪的相鄰轉(zhuǎn)向臂之間延伸的轉(zhuǎn)向連接桿而聯(lián)接。相鄰機(jī)輪的轉(zhuǎn)向臂和轉(zhuǎn)向連接桿的這種布置使得多個(gè)機(jī)輪會(huì)以與其他機(jī)輪相同的方向旋轉(zhuǎn)。
在飛行器包括前起落架車和后起落架車的情況下,前起落架車與后起落架車的這些機(jī)輪組之間的聯(lián)接可以使得:前起落架車的機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)與后起落架車的機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)相反。這點(diǎn)可以借助于例如也稱為莫氏纜繩(morsecable)的轉(zhuǎn)向纜繩39來實(shí)現(xiàn),該轉(zhuǎn)向纜繩適當(dāng)?shù)剡B接至前起落架車10a的機(jī)輪之一的轉(zhuǎn)向臂上、連接至后起落架車10b的機(jī)輪之一的轉(zhuǎn)向臂上,如圖10所示。還可設(shè)想其他連接。
轉(zhuǎn)向纜繩39優(yōu)選地能夠在這些轉(zhuǎn)向臂之間傳遞力、并且引起前起落架車和后起落架車的機(jī)輪的反向旋轉(zhuǎn)。
這樣的反向運(yùn)動(dòng)(雖然可選)在飛行器正在滑行時(shí)是所希望的。這種反向運(yùn)動(dòng)可以在設(shè)置有多個(gè)機(jī)輪時(shí)改善飛行器的轉(zhuǎn)向,因?yàn)樗试S飛行器更容易地左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。這點(diǎn)例如參照?qǐng)D23a-23d會(huì)看到。在圖23a中,飛行器被示出為起落架機(jī)輪旋轉(zhuǎn)成致使該飛行器在向前行進(jìn)時(shí)右轉(zhuǎn)。圖23b-23d中的機(jī)輪被配置成使得飛行器在向前行進(jìn)時(shí)左轉(zhuǎn)。
在起落架車存在多個(gè)機(jī)輪的情況下,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使得這些機(jī)輪中的每一者優(yōu)選地以與該起落架車中的其他機(jī)輪不同的比率轉(zhuǎn)彎。這點(diǎn)在圖24示出,其中展示了差動(dòng)轉(zhuǎn)向。優(yōu)選地,在前起落架車10a中,最前面的機(jī)輪以比該起落架車的較靠后的機(jī)輪更高的比率轉(zhuǎn)彎。在后起落架車中,最后面的機(jī)輪以比后起落架車10b的一個(gè)或多個(gè)較靠前的機(jī)輪更高的比率轉(zhuǎn)彎。當(dāng)在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下,在平面視圖中觀察時(shí),所有的機(jī)輪優(yōu)選地使其旋轉(zhuǎn)軸線匯聚至同一點(diǎn)。這種差動(dòng)轉(zhuǎn)向允許飛行器在滑行時(shí)順利轉(zhuǎn)彎。
為了實(shí)現(xiàn)此類差動(dòng)轉(zhuǎn)向,每個(gè)機(jī)輪的轉(zhuǎn)向臂與轉(zhuǎn)向連接桿之間的連接是不同的。參見圖10的后起落架車10b,與該后起落架車的中間機(jī)輪的轉(zhuǎn)向臂相比,轉(zhuǎn)向連接桿25以徑向更大的距離接合至該起落架車的最前面機(jī)輪的轉(zhuǎn)向臂。將中間機(jī)輪的轉(zhuǎn)向臂與最后面機(jī)輪的轉(zhuǎn)向臂相聯(lián)接的轉(zhuǎn)向連接桿25使得:與將該桿25連接至后部機(jī)輪的轉(zhuǎn)向臂的徑向位置相比轉(zhuǎn)向臂被以明顯更加向外地聯(lián)接到中間機(jī)輪的轉(zhuǎn)向臂。這種幾何形狀幫助實(shí)現(xiàn)前起落架車10a和后起落架車10b的機(jī)輪優(yōu)選的差動(dòng)轉(zhuǎn)向能力。
當(dāng)飛行器起落架包括抗擺動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)時(shí),該平行四邊形機(jī)構(gòu)可以要求這些連桿24能夠在長度上伸縮以便與差動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)械結(jié)構(gòu)相容。否則,用于實(shí)現(xiàn)差動(dòng)轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向臂和轉(zhuǎn)向連接桿的優(yōu)選的非平行四邊形構(gòu)造將與抗擺動(dòng)平行四邊機(jī)構(gòu)沖突。這樣,這些連桿24可以包括伸縮接頭,例如橡膠聯(lián)接件41,如圖27所見。還可設(shè)想其他裝置。
當(dāng)在空中時(shí),機(jī)輪被偏置到其下位狀態(tài)。借助于重力和/或彈簧30,每個(gè)機(jī)輪被這樣偏置并且各自處于能夠自由自調(diào)位的狀態(tài)。這樣的自調(diào)位優(yōu)選地通過優(yōu)選的平行四邊形機(jī)構(gòu)而變得一致并且受到旋轉(zhuǎn)止擋件(例如,旋轉(zhuǎn)止擋件37)限制。每個(gè)機(jī)輪處的順應(yīng)性膜也可以使機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)位置朝一個(gè)位置偏置。
在著陸時(shí),飛行器的重量開始支承在機(jī)輪上。這使得機(jī)輪朝向其上位位置偏置。當(dāng)轉(zhuǎn)向塊的凹陷35與轉(zhuǎn)向銷釘對(duì)齊時(shí),機(jī)輪能夠移動(dòng)至其上位狀態(tài)并且該轉(zhuǎn)向銷釘位于凹陷內(nèi),并且允許飛行員執(zhí)行對(duì)該一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪的轉(zhuǎn)向控制。然而,在該凹陷和該轉(zhuǎn)向銷釘不對(duì)齊的情況下,機(jī)輪能夠保持獨(dú)立于該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
在飛行器沿側(cè)風(fēng)方向著陸時(shí),例如圖19a和圖19b所示(示出了飛行器的前機(jī)輪在接觸地面之前時(shí)的樣子),方向舵位置、進(jìn)而轉(zhuǎn)向塊位置使得轉(zhuǎn)向銷釘不與轉(zhuǎn)向塊凹陷對(duì)齊。飛行員腳踏板45(可以提供對(duì)機(jī)輪的、飛行員控制的轉(zhuǎn)向輸入)被設(shè)定成使該飛行器左轉(zhuǎn)。左腳踏板比右腳踏板更靠前。在與地面接觸時(shí),機(jī)輪變成與飛行器航跡對(duì)齊。在轉(zhuǎn)向塊的旋轉(zhuǎn)定位與方向舵位置相耦合的情況下,轉(zhuǎn)向塊33的旋轉(zhuǎn)位置使得轉(zhuǎn)向銷釘不與轉(zhuǎn)向塊的凹陷35對(duì)齊,因此飛行員還不能執(zhí)行對(duì)機(jī)輪的轉(zhuǎn)向控制。這點(diǎn)在圖19c和19d中示出。機(jī)輪將借助于與地面接觸而自調(diào)位至某個(gè)位置,以使其自身與飛行器的航跡對(duì)齊。轉(zhuǎn)向銷釘將壓靠在轉(zhuǎn)向塊的下表面36上。直到轉(zhuǎn)向塊和轉(zhuǎn)向銷釘以相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式而適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)時(shí),轉(zhuǎn)向銷釘才可以與凹陷接合以對(duì)一個(gè)或多個(gè)機(jī)輪執(zhí)行轉(zhuǎn)向控制然后實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向控制,如圖19e和圖19f中所見。
參照?qǐng)D25a和圖25b,前起落架車10b的機(jī)輪被示出為處于已經(jīng)向右自調(diào)位的位置中,這個(gè)位置相當(dāng)于飛行器航向與跑道呈例如30度角,該角度可以例如在圖11a和圖11b中看見。后起落架車的所有機(jī)輪已經(jīng)向右自調(diào)位,使得這些機(jī)輪中的每一個(gè)機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于飛行器的航跡并且優(yōu)選地垂直于跑道的方向。在飛行器的這種狀態(tài)下,方向舵/轉(zhuǎn)向件被設(shè)定成完全向左。
參照?qǐng)D25a,可以看到,前起落架車的機(jī)輪中的每一個(gè)機(jī)輪的轉(zhuǎn)向臂被定位在以下狀態(tài):它們轉(zhuǎn)到極左,這優(yōu)選也是與該飛行器的方向舵的位置相對(duì)應(yīng)的位置。轉(zhuǎn)向銷釘不能與轉(zhuǎn)向塊的凹陷相接合,并且機(jī)輪自由地自調(diào)位。這點(diǎn)也在圖25b中示出。
參照?qǐng)D26a和圖26b,前起落架車的機(jī)輪的旋轉(zhuǎn)位置被示出為允許各自的轉(zhuǎn)向銷釘與該轉(zhuǎn)向塊的凹陷相接合。在這種狀態(tài)下,這些機(jī)輪在上位,該轉(zhuǎn)向銷釘與凹陷相接合,并且飛行員可以對(duì)機(jī)輪執(zhí)行轉(zhuǎn)向控制。
圖27是后起落架車10b的部件的透視圖(其中僅出于說明目的而示出混合機(jī)輪類型),其中示出了盤式制動(dòng)裝置40。這允許飛行器例如在著陸時(shí)制動(dòng)。在優(yōu)選的形式中,至少對(duì)后起落架車的機(jī)輪進(jìn)行制動(dòng)。優(yōu)選地,能夠?qū)ψ詈竺娴臋C(jī)輪進(jìn)行制動(dòng)。其他形式可以包括前起落架車機(jī)輪制動(dòng)。通過向后起落架車的機(jī)輪施加制動(dòng)力,如果飛行器正以側(cè)航姿態(tài)著陸的話,飛行器將借助于此類制動(dòng)而緩慢地調(diào)直并脫離側(cè)航。這意味著,當(dāng)這些機(jī)輪處于自調(diào)位狀態(tài)下并且沒有對(duì)機(jī)輪中的任一者/全部機(jī)輪執(zhí)行飛行員轉(zhuǎn)向控制時(shí),飛行器在以側(cè)航角進(jìn)場(chǎng)時(shí)一旦觸地就可以被調(diào)直。從后向前的漸進(jìn)式制動(dòng)可以是用于對(duì)飛行器進(jìn)行制動(dòng)的適合途徑?;蛘咛娲?,出于使飛行器減速的目的,可以是僅對(duì)后起落架車的機(jī)輪、優(yōu)選是最后面的機(jī)輪進(jìn)行制動(dòng)。
參照?qǐng)D28和圖29描述了在飛行器著陸時(shí)、優(yōu)選在能夠?qū)C(jī)輪中的任一個(gè)機(jī)輪/全部機(jī)輪執(zhí)行轉(zhuǎn)向控制之前致使飛行器機(jī)輪將該飛行器調(diào)直的替代性方式。在圖28和圖29中,與如圖13所示的相比,以不同的方式配置自調(diào)位限制止擋件37。止擋表面37仍按照?qǐng)D13所示提供,但是自調(diào)位限制銷釘31還能夠與更緊湊定位的可壓縮止擋件46相互作用并且被其偏置。自調(diào)位限制銷釘在機(jī)輪處于下位狀態(tài)時(shí)被定位在多個(gè)可壓縮止擋件46之間,這些可壓縮止擋件可以被壓縮、但是使該自調(diào)位限制銷釘朝向與使得機(jī)輪與飛行器的中心線對(duì)齊相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)位置偏置。當(dāng)機(jī)輪在地面上觸地時(shí),如果航向和航跡不對(duì)齊則可以致使機(jī)輪自調(diào)位,并且該自調(diào)位限制銷釘接著會(huì)壓縮可壓縮止擋件。然而,該可壓縮止擋件將該銷釘偏置回到機(jī)輪與飛行器的中心線對(duì)齊的位置。這種偏置將致使飛行器航向朝向其航跡移動(dòng),由此使該飛行器調(diào)直。這是在無需任何飛行員輸入的情況下完成的。
一旦轉(zhuǎn)向銷釘與凹陷接合并且機(jī)輪處于上位狀態(tài),則自調(diào)位限制銷釘31豎直移動(dòng)并且坐落于可壓縮止擋件的上方,因此不被其朝向中心線位置偏置。這意味著,對(duì)機(jī)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制的飛行員不必對(duì)抗在其他情況下這樣的可壓縮止擋件使機(jī)輪朝向中心線位置偏置而要對(duì)機(jī)輪施加的力。然而,當(dāng)機(jī)輪處于其自調(diào)位狀態(tài)并且不處于其轉(zhuǎn)向狀態(tài)時(shí),則橡膠墊將施力以使機(jī)輪偏置到中心線狀態(tài)。在旋轉(zhuǎn)限制止擋件與壓縮止擋件之間可以存在斜坡表面過渡部,使得當(dāng)飛行器已經(jīng)起飛時(shí),機(jī)輪可以軸向下降至其下位狀態(tài),其中自調(diào)位限制銷釘使其自身重置用于與可壓縮止擋件相互作用。
自調(diào)位旋轉(zhuǎn)限制止擋件37是可選的。可壓縮止擋件也是可選的。
參照?qǐng)D30-35,展示了作為飛行器的一部分的起落架車裝置,其中前起落架車和后起落架車能夠相對(duì)于飛行器機(jī)身獨(dú)立移動(dòng)。在優(yōu)選的形式中,前起落架車10a基本上獨(dú)立于后起落架車10b而安裝至機(jī)身上。在前起落架車和后起落架車的中間可以設(shè)置橋接構(gòu)件21,如圖30-33中所見。該橋接件可以被設(shè)置用于在獨(dú)立可移動(dòng)的前起落架車與后起落架車之間維持相對(duì)平滑的表面,該表面可以利于殼體在水中時(shí)的滑行。橋接構(gòu)件21是可選的。優(yōu)選地,前起落架車和后起落架車各自能夠相對(duì)于飛行器機(jī)身平移和旋轉(zhuǎn)。可以設(shè)置如圖35所示的懸掛臂機(jī)構(gòu)41。該懸掛臂機(jī)構(gòu)可以圍繞懸掛樞轉(zhuǎn)軸線ss安裝。起落架車可以以樞轉(zhuǎn)方式在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)pp處安裝至懸掛臂機(jī)構(gòu)41上。優(yōu)選地,軸線pp和ss彼此平行并且垂直于飛行器的中心線。這允許起落架車圍繞軸線ss以弧形移動(dòng)、但不允許旋轉(zhuǎn)。這允許該起落架車圍繞軸線pp鉸接,其中例如在著陸時(shí),起落架車可以繞軸線pp樞轉(zhuǎn),以使該起落架車的所有機(jī)輪迅速與地面接觸。彈簧和/或阻尼器和/或液壓缸42可以形成該懸掛臂機(jī)構(gòu)的一部分。
圖36和圖37示出了起落架車的一部分,其中起落架車的機(jī)輪中的至少一些與液壓馬達(dá)43接合。液壓馬達(dá)可以對(duì)機(jī)輪提供動(dòng)力以沿地面驅(qū)動(dòng)飛行器。此外,這樣的液壓馬達(dá)可以被配置成用于對(duì)飛行器制動(dòng)。因此,雖然自位機(jī)輪能夠轉(zhuǎn)動(dòng)并且在空載時(shí)自調(diào)位,也能夠?qū)λ鼈兲峁﹦?dòng)力使其轉(zhuǎn)動(dòng)以致使飛機(jī)在地面上移動(dòng)。
本說明書目前為止主要針對(duì)飛行器及其起落架。在優(yōu)選形式中,飛行器是能夠在陸地和水上兩者上著陸的水陸兩用飛行器。機(jī)輪被描述為用于在陸地上移動(dòng)的模式。機(jī)輪可以在陸地上滾動(dòng)。還可設(shè)想將輪履裝置(例如在雪地移動(dòng)裝置上發(fā)現(xiàn)的輪履裝置)作為機(jī)輪的替代物來允許與地面滾動(dòng)接觸。
飛行器機(jī)身優(yōu)選地在具有機(jī)輪的底部處包括船體外形,該船體外形適合用于在水上降落。優(yōu)選地,該船體外形在流體動(dòng)力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)兩方面被形成為用于在水中和空中行進(jìn)。
該船體包括凹陷,從而提供了用于放置機(jī)輪的殼體。該殼體被配置成用于幫助利于該水陸兩用版本飛行器的船體外形的流體動(dòng)力學(xué),這是由于該殼體以如下方式來呈現(xiàn)自身:(a)減少水進(jìn)入該殼體中;(b)在飛行器在水上移動(dòng)時(shí)減少水與機(jī)輪之間的接觸;并且(c)提供了飛行器的一些表面,其提供飛行器水上滑行表面。
優(yōu)選地,機(jī)輪總高度的僅一小部分暴露在該船體的下表面90之外??梢試@機(jī)輪而提供護(hù)罩,以幫助防止水進(jìn)入該殼體中,尤其是降落在水上時(shí)。如之前所描述的那樣,順應(yīng)性膜19幫助實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)。順應(yīng)性膜19可以由氯丁橡膠或橡膠或其他適合的可拉伸材料形成,此類材料允許機(jī)輪轉(zhuǎn)彎、但仍包裹機(jī)輪以防止水進(jìn)入。替代地,可以在機(jī)輪的側(cè)向邊設(shè)置嵌套板系統(tǒng),這些嵌套板在機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠伸縮并且在彼此上滑動(dòng)、又防止或減少在水上行進(jìn)時(shí)水進(jìn)入殼體中。
這個(gè)飛行器的重要安全方面是:著陸機(jī)輪始終被定位成用于在陸上著陸,并且在這樣的位置中還能夠安全地在水上降落。飛行員不需要在縮回狀態(tài)與伸出狀態(tài)之間激活該起落架。優(yōu)選地,每個(gè)起落架車的每個(gè)機(jī)輪被容納在船體外形的專用凹陷(優(yōu)選被設(shè)置在該船體的下表面90中)中。機(jī)輪以使得在下表面下方延伸的機(jī)輪的暴露最小化、又使機(jī)輪充分暴露以允許飛行器在陸地上著陸而不使船體外形刮擦地面的方式呈現(xiàn)。為了在陸地上著陸,機(jī)輪優(yōu)選是一直暴露的。優(yōu)選地,不需要飛行員為在陸地上著陸而部署或暴露著陸機(jī)輪。圖39示出了機(jī)輪與地面a相接觸,并且飛行器的重量支承在機(jī)輪上。圖39中的虛線b示出了當(dāng)機(jī)輪在飛行中并且飛行器重量未支承在機(jī)輪上時(shí),機(jī)輪底部相對(duì)于機(jī)身可能的位置。這些機(jī)輪(在上位狀態(tài)和下位狀態(tài)時(shí)分別由線a和b所示)沒有從船體向外暴露出很大的距離。由于機(jī)輪這樣露出最小,所以在水上降落之前不需要縮回這些機(jī)輪,因?yàn)檫@些機(jī)輪在水上降落時(shí)提供極少的干擾。使機(jī)輪從船體下表面的暴露最小,減少了飛行器著陸并且繞其機(jī)輪“翻轉(zhuǎn)”造成機(jī)頭潛水的任何可能性。
可以提供多個(gè)安定翼47來在水中時(shí)有助于為飛行器提供穩(wěn)定性。安定翼可以幫助提供穩(wěn)定性并且防止飛行器在水中時(shí)、尤其在水中停歇時(shí)過度搖擺。這些安定翼被適配和配置成用于幫助將飛行器的機(jī)翼保持在水面外。
飛行器優(yōu)選地還裝備有多個(gè)支撐元件95。這些支撐元件可以從機(jī)翼或安定翼上懸伸。這些支撐元件可以是臂,在這些臂的遠(yuǎn)端處,可以設(shè)置用于在陸地上著陸的機(jī)輪97和/或用于在水上降落時(shí)的流體動(dòng)力學(xué)鰭片或箔片。這些箔片優(yōu)選地被適配和配置成用于在穿水/水上行進(jìn)時(shí)在水上滑行。當(dāng)在休止時(shí),這些支撐元件的浮力可以足以幫助防止飛行器在水中過度搖擺。
每個(gè)支撐元件的機(jī)輪97在陸地上著陸時(shí)通過保持翼尖不觸摸地面而以類似的方式起作用。這些機(jī)輪97可以是自調(diào)位的或固定的。此外可以存在多個(gè)串列的機(jī)輪97,或者存在多個(gè)并排的機(jī)輪、或者這兩者。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,這些支撐元件具有水上滑行鰭片和自調(diào)位機(jī)輪兩者。這些支撐元件可以包括類似滑水板的構(gòu)件96,該構(gòu)件允許這些支撐元件在著陸時(shí)在水上滑行。
這些支撐元件可以包括懸掛件,該懸掛件在著陸時(shí)允許這些支撐元件吸收一些沖擊。在更優(yōu)選的實(shí)施例中,這些支撐元件相對(duì)于機(jī)身固定。