具有可向内折叠后门的飞行器 |
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| 申请号 | CN201610055093.7 | 申请日 | 2016-01-27 | 公开(公告)号 | CN105818959A | 公开(公告)日 | 2016-08-03 |
| 申请人 | 空客直升机德国有限公司; | 发明人 | S·普罗布斯特; W·亨内克; F·罗瑟; J·福雷瑟; S·莫斯; M·马特; | ||||
| 摘要 | 具有可向内折叠后 门 的 飞行器 ，包括后开口和闭合这个后开口的后门，其中后门由具有两个 连杆 的设置附连到飞行器的 机身 上，藉由此两个连杆，后门能在纵向位移并且在高度上达到机身内部的一个 位置 。由于这种设置，后门的移动不会受限于仅绕 铰链 的转动，从而提供将折叠的后门放置在较少空间约束位置所需的运动多功能性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种飞行器(1)，包括： |
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| 说明书全文 | 具有可向内折叠后门的飞行器技术领域背景技术[0002] 飞行器，特别是旋翼飞行器的后门是有利的，因为总体可操作性和可进入性比通过侧门进行装载时更好。此外，当与例如以摆动方式向外打开的蛤壳门相比时，能向内打开的后门带来某些额外的优点，例如，它们不会成为安装到机身侧面的滑动门或者不会成为在飞行器周围移动和操作的障碍物，这对于在空间狭窄的地形中，诸如在多岩石山区操作者要将人员装运到飞行器上时是尤为重要的。 [0003] 此外，在旋翼操作的同时开门，向内打开的后门不会受到旋翼气流下洗的影响，而在蛤壳门的情况下，保持装置，诸如铰链、支架和阻尼器必须设计成能承受旋翼下洗并且开门的操作者需要更大力来推门以抵抗气流下洗。周围温度变化必然导致的旋翼飞行器不同性能致使保持装置特性显著降低，这归因于内部油的加热和冷却。此外，脏的工作条件使得保持装置密封时的磨损增加。所有这些使得能承载气流下洗的蛤壳门的保持装置的设计难以优化。 [0004] 而且，飞行器后部是用于减小空气动力学拖曳的关键设计要素，为了实现空气动力学拖曳减小，常常使后部的轮廓成流线型，这在飞行器中通常被称作鱼尾的设计。然而，在旋翼飞行器中，当包括尾梁的后部为流线型时，限制了后部装载的可进入性，因此，难以达到在良好的可进入性与可接受的拖曳值之间的折衷。因此，用于飞行器的后蛤壳门通常较为笨重并且不易于操作。相反，向内打开的后门具有良好的空气动力学性能，而不限制后部装载能力。 [0005] 一些现有技术文献提出了基于相对于机身向外打开的后门的蛤壳门的替代方案。 [0006] 欧洲专利EP 1881928 B1描述了向外滑动直到尾梁的下部区域的单个后门。这种方案需要牢固并且笨重的安装，并且当处于打开位置时，该门受到旋翼洗流的影响。此外，打开的门减小了在尾梁下方的空间。 [0007] 美国专利US 3,147,942公开了闭合和装载装置，用于闭合货物承载腔室中的开口并且当其向外打开时同时用作货物装载和卸载装置。 [0008] 美国专利US5241722描述了一种用于货运飞行器的舷梯系统，其分成前舷梯和后舷梯，前部段能相对于飞行器在俯仰方向上移动。 [0009] 在本领域中还已知能容纳于机身内部的后门。 [0010] 专利US 8,141,821 B1公开了一种后门，具有上壁和下壁，下壁以滑动方式向外打开直到其邻近机身下部的位置，并且上壁由包括可变长度致动器和位于开口上边缘上的轴线的设置向内打开，由致动器的伸缩延伸部引导着上壁绕该轴线旋转。 [0011] 同样，专利US 4,097,009描述了具有两个壁的另一后门，上一个向内打开，并且下一个朝向飞行器外部打开。操作下壁的设置能够将该壁锁定在特定位置，这个壁起到舷梯货物门的作用，用于上门的设置包括致动器，该致动器呈活塞和缸体形式，还有一该壁可绕其转动的铰链。 [0012] 通过使后门绕固定轴线或铰链旋转而向内折叠的设置并不提供将折叠的后门放置在较少空间约束位置所需的运动多功能性。 发明内容[0014] -后门； [0015] -起落架； [0016] -机身，在机头与后部之间纵向地延伸，并且在高度上在下部与上部之间延伸，下部是安装有起落架的那部分机身，且后部还包括由后门闭合的后开口， [0017] -还包括如下设置： [0018] ·第一连杆，包括第一主体、第一门附连装置和第一机身附连装置，第一主体沿着第一长度在第一门附连装置与第一机身附连装置之间延伸，并且第一连杆利用第一门附连装置枢转地附连到后门且利用第一机身附连装置枢转地附连到机身上， [0019] ·第一连杆，包括第二主体、第二门附连装置和第二机身附连装置，第二主体在第二门附连装置与第二机身附连装置之间沿着比第一长度长的第二长度延伸，并且第二连杆利用第二门附连装置枢转地附连到后门且利用第二机身附连装置枢转地附连到机身上，[0020] 其中第一机身附连装置和第二机身附连装置附连到机身， [0021] 并且其中第二机身附连装置比第一机身附连装置在纵向更靠近机身的机头，[0022] 当第一连杆和第二连杆绕第一机身附连装置和第二机身附连装置转动时，后门绕第一门附连装置和第二门附连装置旋转，这样后门可以在第一位置与在机身内部的至少一第二位置之间在纵向方向上且在高度方向上向内位移，在第一位置，后门闭合后开口，在第二位置，后门沿着纵向方向延伸。 [0023] 术语“起落架”包括在降落期间适合于允许在飞行器与地面之间充分接触的任何降落装置。 [0024] 飞行器机身在其后部包括后开口，其能至少部分地由后门闭合。这种后门的打开和闭合利用一种设置实现，由于这种设置，门的移动不会受限于仅绕铰链的转动。 [0025] 在一实施例中，第一主体和第二主体是直杆件，但其它配置也是可能的。两个主体在门附连装置与机身附连装置之间延伸，第二主体的长度大于第一主体的长度。这种长度差异对门的创新性折叠作出贡献。 [0026] 第一机身附连装置和第二机身附连装置以及第一门附连装置和第二门附连装置将允许在第一连杆和第二连杆与机身和门两者之间的枢转附连。为此目的，在一实施例中，附连装置包括轴承，诸如滚珠轴承、球形轴承或衬套轴承，其允许连杆关于门和机身绕至少一轴线转动。 [0028] 第二连杆的第二机身附连装置比第一连杆的第一机身附连装置在纵向更靠近机身的机头。这种几何形状，以及连杆枢转地附连到后门和机身的事实允许门的所有零件的平移运动，即，后门的移动并不限于绕固定点的转动。因此，整个后门能在纵向移位并且在高度上移位直到机身内部的至少一第二位置，在第二位置，后门沿着纵向方向延伸。邻近机身上部部分的此第二位置将使在机舱内空间减小最小化并且在后门铰接到后开口边缘上的情况下避免发生对后开口的阻挡。后门的移位可连续的直到超过第二位置的最终位置，这样通过使后门进一步到达机身的上部可释放出更多空间。 [0029] 而且，本发明实现了施加到该设置的零件和后门本身上的总应力减小。这意味着后门不必笨重，较轻的结构就足以承受由于这种构造产生的负荷。 [0030] 第一机身附连装置可以在高度上比第二机身附连装置更靠近机身下部处。第一机身附连装置与第二机身附连装置在高度上的这种位置偏移对上文所述的后门运动作出贡献。 [0031] 同样，当门处于第一位置时，第一门附连装置可以在纵向比第一机身附连装置离机头更远，并且第二门附连装置可以在纵向比第二机身附连装置更靠近机头。第一主体与第二主体的这种定向也有助于与上文所述的几何特点一起促进后门朝向第二和最终位置的移动。 [0032] 第一门附连装置和第二门附连装置以及第一机身附连装置和第二机身附连装置中的每一个可以包括阻尼器以使得连杆的移动顺滑。 [0033] 由于用于将门附连到机身上的设置使得后开口无障碍物，后门可以有利地与适合提供易于进入机身内部的另外特点组合。 [0034] 飞行器还可以包括适合以与后门互补方式闭合后开口的辅助门，当后门和辅助门都闭合后开口时，后门和辅助门沿着闭合边界接触。 [0035] 互补方式表示后门和辅助门当沿着闭合边界接触时，后门和辅助门能完全闭合后开口。此外，后门和辅助门当处于闭合位置时能独立锁定，这导致后开口的部分闭合，后开口的部分闭合有助于装载比机身更长的设备部件。 [0036] 辅助门能向外打开，并且其能利用辅助枢转装置，诸如铰接的设置而铰接地附连到机身上。 [0037] 此外，辅助枢转装置可以包括辅助阻尼器以使辅助门的移动顺滑，并且这种装置也可以包括适合于将辅助门锁定在相对于机身的向外位置的锁定装置，可锁定辅助门的位置可变性允许根据飞行器所执行的任务的需要来调整位置。 [0038] 锁定装置可以将辅助门锁定在第一向外位置，在第一向外位置，辅助门基本上沿着飞行器的纵向方向延伸。第一向外位置足以满足飞行器，特别是军事飞行器所能执行的许多任务，即允许军队坐在辅助门上以保护飞行器或者在跳伞之前站在辅助门上，也允许医疗援助将担架安全地放在水平表面上；并且当需要储存比机身更长的装载物品时，如果辅助门和/或后门保持打开，可用作机身地板的延长部分。 [0039] 锁定装置能将辅助门锁定在第二向外位置，在第二向外位置，辅助门基本上沿着飞行器的纵向方向延伸。当需要开口的更大空间时，或者为了有助于人员进入，第二向外位置是优选的。在此方面：辅助门包括适合于允许人员进入机身内部的踏步。应当指出的是这个特点与辅助门位置中的任何位置是兼容的。这个踏步可以与辅助门一体化或者可以分离的。 [0040] 同样，锁定装置可以将辅助门锁定在第三向外位置，其中辅助门适合于用作货物舷梯门。这种第三向外位置可以与任何装载辅助装置的设置组合，诸如适合于连接辅助门与地面或伸展装载装置的延伸舷梯；装载辅助装置便于装载不能容易地吊装到机身内部的重型外部设备，诸如摩托车、三轮车、四轮车或机动雪橇和滚动容器的交通工具。 [0041] 辅助门可以包括用于车辆进入机身内部的轨道。尽管这个特点更适合于辅助门充当舷梯货物门的情况，但此轨道也可以与其它实施例组合，例如与可锁定于纵向位置的辅助门组合。 [0042] 后门可以包括一体式储存室，一体式储存室允许利用辅助门的内部空间来储存材料，例如垫、闪光灯或毯子。同样，辅助门可以包括类似的辅助一体式储存室。 [0043] 后门和辅助门可以被设计成手动操作，虽然这种替代方案无需额外支承，但可以配备小型助力装置，例如弹簧启动的气体阻尼器或鲍登缆线(Bowden cables)。后门和辅助门也可以利用适合于自动打开和关闭门的致动器来操作。此外，两个门可以利用缆线彼此互连，以预先限定打开过程的特定运动。附图说明 [0044] 参见附图，通过仅以说明性和非限制性示例给出的下文优选实施例的详细描述，本发明的这些和其它特征和优点将变得更加明白： [0045] 图1是包括能向内打开的后门的旋翼飞行器的大体视图。 [0046] 图2是飞行器的纵截面图，其后门能利用第一连杆和第二连杆向内打开。 [0047] 图3是后门以及第一连杆和第二连杆的更详细视图，进一步示出了后门的活动。 [0048] 图4详细地示出了辅助门的辅助一体式储存室。 [0049] 图5表示后门和辅助门的若干几何特征。 [0050] 图6表示适合作为舷梯货物门的后门，还包括延伸舷梯，后门包括轨道。 [0051] 图7描绘了如图6那样的实施例，只是其中后门并不具有轨道并且延伸舷梯是不可延伸的。 [0052] 图8示出了包括可折叠踏步的辅助门。 [0053] 图9也示出了踏步，但一体地在辅助门的本体内。 [0054] 图10示出了一实施例，其中踏步是辅助一体式储存室的顶部。 [0055] 图11示出了门附连装置的示例的详细视图。 [0056] 图12表示了辅助锁定装置的具体实施例。 [0057] 附图标记 [0058] 1.-旋翼飞行器 [0059] 2.-旋翼 [0060] 3.-机身 [0061] 3.1.-机身上部 [0062] 3.2.-机身下部 [0063] 3.3.-机身后部 [0064] 3.4.-机身机头 [0065] 4.-后开口 [0066] 7.-起落架 [0067] 10.-辅助门 [0068] 11.-后门 [0069] 16.-人 [0070] 17.-闭合边界 [0071] 22.-机身框架 [0072] 24.-机身地面 [0073] 26.-第二连杆 [0074] 27.-第一连杆 [0075] 33.-第二门附连装置 [0076] 34.-第二机身附连装置 [0077] 35.-第一机身附连装置 [0078] 36.-第一门附连装置 [0079] 37.-辅助枢转装置 [0080] 38.-支架 [0081] 39.-轴承 [0082] 40.-辅助阻尼器 [0083] 41.-辅助一体式储存室 [0084] 42.-一体式储存室 [0085] 43.-辅助支架 [0086] 44.-条带 [0087] 45.-管 [0088] 51.-轮式交通工具 [0089] 54.-踏步 [0090] F.-第一位置 [0091] I.-中间位置 [0092] S.-第二位置 [0093] H.-第一向外位置 [0094] V.-第二向外位置 [0095] R.-第三向外位置 [0096] Z0.-第一标高 [0097] Z1.-第二标高 [0098] Z2-第三标高 [0099] Z3.-第四标高 [0100] Z4.-第五标高 [0101] α.-第一连杆角度 [0102] β.-第二连杆角度 [0103] Ω.-辅助门角度 具体实施方式[0104] 图1示出了旋翼飞行器1的大体视图，其中，后开口4完全被后门11闭合。虚线表示当后门11置于邻近机身3的上部3.1且基本上沿着旋翼飞行器1纵向方向延伸的第二位置S时的位置。尽管并未表示，但图1的实施例包括枢转地附连到后门11和机身3的第一连杆27和第二连杆26。 [0105] 图1的旋翼飞行器包括安装于机身3上部3.1的旋翼2和安装于机身3的下部3.2的起落架7，机身3的下部3.2在高度方向上与上部3.1相对，即，如图的竖直方向；在图中，在纵向-水平方向上，机身3在在机头3.4与后部3.3之间延伸，后部3.3包括可由后门11闭合的后开口4。 [0106] 图1的旋翼飞行器，除了与闭合后开口4的方式有关的特点之外，与图2至图12的实施例相同。 [0107] 图2的旋翼飞行器1的后开口4由后门11和辅助门10闭合，参考附图，辅助门10低于后门11处。在此位置，两个门11、10沿着闭合边界17接触。后门10由第一连杆27和第二连杆26附连到机身3上。第一连杆27由第一门附连装置36枢转地附连到后门11并且由第一机身附连装置35枢转地附连到机身3上部3.1的框架22。 [0108] 同样，第二连杆26由第二门附连装置33枢转地附连到后门11上，并且由第二机身附连装置34枢转地附连到机身3的上部3.1的框架22。 [0109] 在图2中，第一连杆27包括在第一门附连装置36与第一机身附连装置35之间沿着第一长度L1延伸的第一主体，并且第二连杆26包括在第二门附连装置33与第二机身附连装置34之间沿着大于第一长度L1的第二长度L2延伸的第二主体。 [0110] 第一门附连装置36和第二门附连装置33以及第一机身附连装置35和第二机身附连装置38中的每一个可以包括安装于支架38上的轴承39，利用支架38，第一连杆27和第二连杆26附连到机身3和后门11上。图11表示在第二连杆26与后门11之间的这种附连。 [0111] 而辅助门10再利用辅助枢转装置37附连到机身3上。此实施例的辅助门10额外地包括在朝向机身3内部的侧部上的辅助一体式储存室41，如图2所示。 [0112] 在图2中所示的后门11的闭合位置被称作第一位置F，第一机身附连装置35和第二机身附连装置34位于离机身3的下部3.2比后开口4更远的高度，即如该图的竖直方向；此外，第二机身附连装置34比第一机身附连装置35在纵向更靠近机身3的机头3.4，如图所示，第二机身附连装置34位于第一机身附连装置35的左侧。 [0113] 图3示出了后门11和辅助门10的不同位置。以实线表示的情形对应于图2的情形，其中后门11处于第一位置F并且后门11和辅助门10两者都闭合后开口4，且沿着闭合边界17接触。在图3的实施例中，辅助枢转装置37还包括辅助阻尼器40，辅助阻尼器40使得辅助门10的移动顺滑。 [0114] 在图3中，后门11向内打开，即，朝向机身3内部打开，如以虚线表示为在两个位置。示出了中间位置I以说明在第一位置F与超过第二位置S的最终位置之间的移动。后门11通过第一连杆27和第二连杆26(它们二者都枢转地附连到机身3的框架22和门11)到机身3的框架22的附连，允许后门11朝向上部3.1和机身3的机头3.4位移，如图3所示。这种移动是有利的，因为后门11并不像在常规设置中那样限制为绕固定点的旋转，如已经解释的那样，对应于朝向图3左侧的移动的纵向移动将后门11向上驱动到超过第二位置S的最终位置，在最终位置，存在更多的空间用于容纳，因此排除了在后开口4周围的任何阻碍。 [0115] 在图3的实施例中，分别由第四标高Z3和第五标高Z4来限定第一机身附连装置35和第二机身附连装置34的高度位置。第四标高Z3是在第一机身附连装置35与起落架7的最低点之间的最大高度差；第五标高Z4是在第二机身附连装置34与起落架7的此最低点之间的最大高度差。在一示例中，第四标高Z3的范围在机身宽度的0.48倍与1.08倍之间，优选地0.9倍，并且第五标高Z4的范围在机身宽度的0.51倍与1.12倍之间，优选地0.926倍。 [0116] 机身宽度被限定为垂直于纵向方向和高度方向的方向上的、机身多个点之间的最大距离。 [0117] 在此实施例中分别以第一连杆角度α和第二连杆角度β来限定第一连杆27和第二连杆26绕第一机身附连装置35和第二机身附连装置34的转动幅度。当后门11处于第一位置F时，第一连杆角度α和第二连杆角度β的值都为0°。在一实施例中，当后门11从第一位置F移动到最终折叠位置时，第一连杆角度α可以在0°值与150°值之间变化，更优选地在0°与120°之间变化。同样，当后门11从第一位置F移动到最终位置时，第二连杆角度β可以在0°与120°之间，更优选地在0°与85°之间变化。 [0118] 此实施例的辅助门10被设计成向外打开，如由图3下部的虚线所示。在第一向外位置H，辅助门10沿着旋翼飞行器1的纵向方向延伸，即参考附图水平地延伸。在第二向外位置V，辅助门10沿着飞行器的高度方向延伸，即根据图3的方向竖直地延伸。为了维持辅助门10固定在任何向外位置，辅助枢转装置37可以包括辅助锁定装置。 [0119] 在一示例中，辅助锁定装置包括管子45，吊带44卷在管子45上。在与管子45相对的那端，吊带连接到安装于机身3的辅助支架43上。当辅助门10处于所需位置时，例如在第一向外位置H或第二向外位置V时，吊带44锁在管子45中，因此将辅助门10锁定在这个位置。当吊带44解锁时，例如利用释放按钮，吊带44能卷入管子45中或者从管子45释放，因此辅助门10能移动到不同位置。锁定装置的这个具体示例在图12中描绘。 [0120] 辅助门11绕辅助枢转装置37的转动幅度在一实施例中由如图3所示的辅助门角度Ω表示。在一示例中，辅助门角度Ω范围可以在辅助门10部分地闭合或者与后门10互补地闭合后开口4时的0°与辅助门处于第二向外位置V时的200°之间。 [0121] 图3的后门11包括一体式储存室42，并且辅助门10包括辅助一体式储存室41，在图4的实施中更详细地表示。除了描绘了辅助一体式储存室41之外，图4还示出了位于与机身3接触的辅助门11的侧部的辅助枢转装置37。图4的辅助门被锁定在第一向外位置H，在第一相位位置H，其沿着机身3的纵向方向延伸。 [0122] 图5示出了后门11和辅助门10的几何形状的具体示例。第一标高Z0被限定为在起落架7的多个点与后开口4的多个点之间的最大高度差。在一优选实施例中，Z0的范围在机身宽度的0.5倍与1.2倍之间，更优选地为0.925倍。 [0123] 第二标高Z1被定义为当后门11处于第一位置F时，后门11的多个点之间的最大高度差。在一实施例中，Z1的范围在机身宽度的0.2倍与0.85倍之间，更优选地0.4倍。 [0124] 第三标高Z2被定义为当辅助门10处于某个位置时辅助门10的多个点之间的最大高度差，在该位置，后门11与辅助门10互补地闭合后开口4。在一示例中，Z2在机身宽度的0倍与0.5倍之间的范围，更优选地0.16倍。零值对应于其中无辅助门10的实施例。 [0125] 由于在后开口4处无障碍物，辅助门10还可以包括甚至更进一步改进对机身3内部进入的其它特点。 [0126] 在一些实施例中，锁定装置将辅助门11锁定在适合于用作货物舷梯门的第三向外位置R，如在图6和图7中所表示。 [0127] 这个位置可以与提供任何装载辅助装置相结合，诸如适合于连接辅助门10与地面的延伸舷梯49相结合。图6和图7的实施例都包括延伸舷梯49，由于延伸舷梯49，有轮交通工具51能容易地进入机身3内部的地板24。 [0128] 在图6的实施例中，延伸舷梯49是可延伸的，并且轨道48设置于辅助门10上，具体地是在辅助一体式储存室41的表面上，以帮助引导有轮交通工具51朝向机身3的地板24。图7实施例的延伸舷梯49具有固定长度并且辅助门10并不包括轨道48。 [0129] 图8、图9和图10示出了装载辅助装置的另一示例，辅助门11包括适合于允许人员16进入机身3内部的踏步53、54、55。在这些实施例中，踏步53、54、56的设置与辅助门10相关联，当辅助门10处于竖直位置，即处于第二向外位置V时，可以锁定辅助门10。 [0130] 在图8的实施例中，踏步53是折叠型，在其折叠位置，踏步53在一体式储存室41上延伸，并且在展开位置，踏步53基本上是水平的，如图所示。 [0131] 在图9的实施例中，踏步54形成于辅助一体式储存室41的主体内。 [0132] 在图10的实施例中，辅助一体式储存室41的顶面形成踏步55。 |
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