用于垂直着陆飞行器的模化着陆平台的构造模块和包括所述模块的着陆平台

申请号 CN202180038745.5 申请日 2021-05-25 公开(公告)号 CN115698429A 公开(公告)日 2023-02-03
申请人 海雷达克斯责任有限公司; 发明人 埃马努埃莱·安杰利;
摘要 描述了一种用于构造用于垂直着陆 飞行器 的模 块 化着陆平台(1)的第一构造模块(10A)。这种模块(10A)包括:‑模块主体(11),其具有被配置为被放置在 支撑 表面(H1)上的固壁(12)、与固壁(12)相对并适于在着陆步骤期间与所述飞行器 接触 的着陆壁(13)、彼此相对并介于固壁(12)和着陆壁(13)之间的第一互连壁和第二互连壁(14,15);‑第一耦合部分和第二耦合部分(16,17),其从第一互连壁(14)横向向外突出,第一耦合部分和第二耦合部分(16,17)是不同类型的并且彼此间隔开;‑第三耦合部分和第四耦合部分(18,19),其从第二互连壁(15)横向向外突出,第三耦合部分和和第四耦合部分(18,19)是不同类型的并且间隔开。所述第一模块(10A)的第三耦合部分和第四耦合部分(18,19)适于并被配置成与和所述第一模块(10A)构造相同的第二模块(10B)的第一耦合部分和第二耦合部分(16,17)分别耦合。
权利要求

1.一种用于构造用于垂直着陆飞行器的模化着陆平台(1)的第一构造模块(10A),所述模块(10A)包括:
‑模块主体(11),其具有被配置为被放置在支撑表面(H1)上的固壁(12)、与所述固壁(12)相对并适于在着陆步骤期间与所述飞行器接触的着陆壁(13)、彼此相对并介于所述固壁(12)和所述着陆壁(13)之间的第一互连壁和第二互连壁(14,15);
‑第一耦合部分和第二耦合部分(16,17),其从所述第一互连壁(14)横向向外突出,所述第一耦合部分和第二耦合部分(16,17)是不同类型的并且互相间隔开;
‑第三耦合部分和第四耦合部分(18,19),其从所述第二互连壁(15)横向向外突出,所述第三耦合部分和第四耦合部分(18,19)是不同类型的并且间隔开;
其中,所述第一模块(10A)的所述第三耦合部分和第四耦合部分(18,19)适于并被配置为与和所述第一模块(10A)构造相同的第二模块(10B)的所述第一耦合部分和第二耦合部分(16,17)分别耦合;
其中,所述第二模块(10A)的第一耦合部分(16)和所述第一模块(10B)的第三耦合部分(18)被配置为能够通过所述第二模块(10A)相对于所述第一模块(10B)的相对旋转而彼此耦合,并且其中所述第二模块(10A)的第二耦合部分(17)和所述第一模块(10A)的第四耦合部分(19)包括公‑母耦合部分(17,19);
其中,所述公‑母耦合部分(19)的公耦合部分(17,19)和母耦合部(19)分别包括纵向肋(17)以及适于容纳所述肋(19)的纵向槽(17B),所述母耦合部分(17)包括第一纵向翅片(17B);
其中,在所述第一模块和第二模块(10B,10B)的截面图中,所述第二模块(10B)的第一耦合部分(16)或所述第一模块(10A)的第三耦合部分(18)包括至少一个耦合齿(16A,18A),并且所述第二模块(10B)的另一第一耦合部分(16)或所述第一模块(10A)的第三耦合部分(18)包括适于容纳所述耦合齿(16A,18a)的至少一个耦合腔(16B,18B);
所述第一模块(10A)的特征在于,所述母耦合部分(17)包括第二纵向翅片(17C),其中所述第一纵向翅片和第二纵向翅片(17B,17C)界定所述纵槽向(17A),所述第二纵向翅片(17C)是弹性柔性翅片,所述弹性柔性翅片被配置为当所述公‑母部分(17,19)彼此耦合时弹性变形并对所述纵向肋(19)施加压以保持所述肋(19);
其中,在所述第一模块和第二模块(10B,10B)的截面图中,所述第二模块(10A)的第一耦合部分(18)和所述第一模块(16A)的第三耦合部分(16)都包括耦合齿对(16C,18A);18C,
16B)和耦合腔对(16D,18B;18D,10B),其中当所述第二模块(10A)的第一耦合部分(18)和所述第一模块(16B)的第三耦合部分(16)彼此耦合时,所述第二模块(10B)的所述第一耦合部分(16)的耦合腔对(16D,10B)适于容纳所述第一模块(10A)的所述第三耦合部分(18)的耦合齿对(18A,18C),反之亦然,所述第一模块(10A)的第三耦合部分(18)的耦合腔对(18B,
18D)适于容纳所述第二模块(10B)的第一耦合部分(16)的耦合齿对(16A,16C),以防止当所述模块(10A,10B)彼此耦合时所述第一模块和第二模块(10A,10B)的横向分离。
2.根据权利要求1所述的第一构造模块(10A),其中,相应的所述第一耦合部分和第二耦合部分(16,17)在与所述着陆壁(13)正交或基本正交的方向上被间隔开,并且其中,相应的所述第三耦合部分和第四耦合部分(18,19)在与所述着陆壁(13)正交或基本正交的方向上被间隔开。
3.根据权利要求1或2所述的第一构造模块(10A),其中,所述模块主体(11)包括挤制合金型材
4.根据权利要求4所述的第一构造模块(10A),其中,所述公‑母耦合部分(17,19)的公部分(19)是全截面部分。
5.根据权利要求4或5所述的第一构造模块(10A),其中,所述第二模块(10B)的第二耦合部分(17)和所述第一模块(10A)的第四耦合部分(19)分别包括所述公‑母耦合部分(17,
19)的母部分(17)和公部分(19)。
6.根据权利要求7所述的第一构造模块(10A),其中,所述纵向肋(19)在截面图中具有被包含在从0.64至0.66的范围内的相应高度(HR)与相应长度(LR)之间的比率。
7.根据前述权利要求中任一项所述的第一构造模块(10A),其中,所述第三耦合部分(18)的耦合齿对(18A,18C)包括最外齿(18C)和最内齿(18B),其中所述最外齿(18C)短于所述最内齿(18A)。
8.用于构造用于垂直着陆飞行器的模块化着陆平台(1)的部件组(10A,10B),所述部件组(10A,10B)包括如前述权利要求中任一项所述的第一构造模块和第二构造模块(10A,
10B)。
9.一种用于垂直着陆飞行器的模块化着陆平台(1),包括如权利要求12所定义的部件组(10A,10B)。

说明书全文

用于垂直着陆飞行器的模化着陆平台的构造模块和包括所

述模块的着陆平台

[0001] 本发明涉及着陆平台的技术领域,并且更具体地,涉及用于垂直着陆飞行器的着陆平台。
[0002] 为了满足对当前移动系统日益增长的变化需求并弥补其基础设施的不足,人们越来越需要使用垂直着陆飞行器,诸如小型直升机或无人机等,作为中短途运输工具。
[0003] 必须提供适当的基础设施,特别是上述飞行器的着陆平台,以满足这一要求。用于垂直着陆飞行器的模块化着陆平台是已知的。特别地,已知着陆平台是通过多个构造模块的手段来制成的,这些构造模块由提供有公‑母耦合元件的金属型材组成,这使得能够相对快速地构建着陆平台。然而,使用上述公‑母耦合元件的现有技术的构造模块的耦合系统并不总是特别容易的,并且可能不够稳固。
[0004] US3385182A公开了适于相互互连以制成飞行器着陆平台的金属构造模块。构造模块包括互连元件以将各个构造模块彼此连接。这种互连元件包括上部公‑母互连元件和下部公‑母互联元件。上部公‑母互连元件包括母互连元件和公互连元件,该母互连元件由向上开口的袋状元件组成,并且该公互连元件垂直向下延伸以与向上开口的袋状元件耦合,以限制两个相邻构造模块之间的平移动。相反,下部公‑母互连元件包括母互连元件和公互连元件,该母互连元件由水平向外开口的袋状元件组成,并且该公互连元件包括被配置为与水平向外开口的袋状元件耦合的水平互连件,以基本上消除两个相邻模块之间垂直方向上的位移。为了确保足够稳固的连接,US3385182中公开的构造模块需要在构造模块顶部和底部的两个相邻构造模块的接合区域处进行焊接。上述焊接必须在平台安装期间现场进行,并且因此大大复杂化平台本身的安装。如果没有这样的焊接,当受到垂直载荷时,特别是当平台被安装在不平的地面上时,模块可能彼此断开。事实上,如果没有上述焊接,下部公‑母互连元件将不能保证足够稳固的耦合,因为只有公互连元件的最小部分适合于容纳在相应的袋状元件中。在这方面,还值得注意的是,由于这些元件之间的摩擦,将这种公互连元件插入到相应的袋状元件中可以需要使用工具,例如,诸如锤子。此外,值得注意的是,上部互连元件具有相对较大的间隙。这除了在缺失上述焊接的情况下使连接变弱之外,还能够由于制成构造模块的材料的热膨胀而导致互连元件的特别高的磨损。
[0005] KR101205225B1公开了一种预制直升机停机坪,包括多个互连的构造模块,其中每个构造模块包括底部支撑底座和被提供在顶部的互连元件,以将两个相邻模块耦合在一起。上述直升机停机坪的安装是相对复杂的。实际上,为了确保构造模块之间的足够牢固的连接,需要通过螺栓连接到地面的特殊锚板的方式将相应的下部支撑底座固定到土壤上。
[0006] 本发明的一个目的是提供一种用于构造用于垂直着陆飞行器的模块化着陆平台的构造模块,其允许比上面参考现有技术讨论的构造模块更容易且更快地安装平台。
[0007] 本发明的另一个目的是,作为上述目的的补充或替代,使用于构造用于垂直着陆飞行器的模块化着陆平台的构造模块可用,与上面参考现有技术讨论的构造模块相比,其允许平台的各个模块之间的连接更稳固和可靠。
[0008] 这些和其他目的通过用于垂直着陆飞行器的模块化着陆平台的构造模块来实现,其最一般形式的所附权利要求1中定义,并且在一些特定实施例中的从属权利要求中定义。
[0009] 本发明的另一个目的是用于构造如权利要求8所定义的模块化着陆平台的部件组。
[0010] 本发明的另一个目的是提出如权利要求9所定义的着陆平台。
[0011] 本发明将从以下对其实施例的详细描述中得到更好的理解,该描述通过示例的方式进行,并且因此不以任何方式对参照附图进行限制,其中:
[0012] ‑图1示出了根据当前优选实施例的用于垂直着陆飞行器的模块化着陆平台的俯视图;
[0013] ‑图2示出了用于构造图1的着陆平台的构造模块的轴测图;
[0014] ‑图3示出了沿图1中A‑A线截取的着陆平台的截面平面图;
[0015] ‑图4示出了图1中平台的构造模块的一部分的截面平面图;
[0016] ‑图5示出了图1中平台构造模块的另一部分的截面平面图;
[0017] ‑图6示出了图1中平台的构造模块的一些模块的耦合的步骤的截面平面图。
[0018] 附图中的类似或等效元件将通过相同的附图标记表示。然而,在一些明确指示的特定情况下,为了描述的清楚,相同或类似的元件也可以用不同的附图标记表示。
[0019] 值得注意的是,为了本说明书的目的,被用于描述根据本发明的构造模块的术语“外部”和“内部”旨在指代构造模块的中心。
[0020] 首先参考图1,根据当前优选实施例的用于垂直着陆飞行器的模块化着陆平台由附图标记1进行总体表示。词语“垂直着陆飞行器”特别指优选用于运送人员和/或货物的飞行器,诸如适于在垂直方向上着陆的直升机、无人机和其他类似飞行器。根据实施例,着陆平台1或飞行甲板1被设计用于旋转翼飞行器的着陆。特别地,根据实施例,着陆平台1被设计成使得其能够执行具有13.5m的最大长度和不超过3600kg的总起飞质量的旋转翼飞行器的着陆场的功能。
[0021] 着陆平台1包括多个彼此相同的构造模块10。有利地,构造模块10可以在不使用工具或其他紧固装置的情况下可拆卸地耦合在一起。当所有模块10已被耦合在一起时,它们沿着平台1的边缘而被定,优选通过压折的金属型材(metal profiles)P1、P2被锁定,金属型材P1和P2优选通过螺栓S1、S2被固定到支撑结构B1上(图3)。
[0022] 图2示出了根据当前优选实施例的构造模块10的透视图。模块10包括模块主体11。根据实施例,模块主体11包括挤制合金型材(特别是构造铝合金)或由其组成。有利的是,除了使模块10更轻和更易于管理之外,由铝合金制成主体11的事实还使得可以对耦合部分
16、17、18、19进行特别精确的加工,这将在下面更详细地描述。根据实施例,主体11具有较轻的结构,优选包括一个或多个纵向空腔11A,在非限制性示例中为五个纵向空腔11A。根据实施例,模块主体11是沿着主要纵向延伸的轴线X1而延伸的纵向主体。根据实施例,模块主体11大致为平行六面体形状。值得注意的是,为了在下面的描述中更清楚,在一些附图中,特别是在图3和图6中,彼此相邻并且彼此直接耦合或可耦合的第一构造模块10和第二构造模块10由附图标记10A和10B分别表示。然而,应当理解,模块10、10A和10B在结构上彼此相同。因此,在下文中,模块10的特征的描述可以无差别地参考模块10、10A、10B。
[0023] 参考图2‑3,主体11具有被配置为被布置在支撑表面H1上的固壁(resting wall)12。根据实施例,平台1由支撑结构B1支撑,优选为支撑结构B1。如果结构B1是钢结构,则表面H1优选为沥青护套表面。实际上,这里,平台1优选地通过沥青护套和介于沥青护套和支撑结构B1之间的不锈钢板与支撑结构B1隔离,以避免电化学腐蚀的影响。
[0024] 回到图2‑3,主体11包括与固壁12相对的着陆壁13,并适于在着陆期间与上述飞行器接触。根据实施例,着陆壁13是防滑壁,优选地是有槽的壁。主体11包括第一和第二互连壁14、15,它们彼此相对并介于固壁12和着陆壁13之间。特别地,如附图所示,互连壁14、15在每个壁12、13的相对两端处连接,并且进一步相对于壁12、13横向地、并且更优选地正交地布置。
[0025] 参考图4‑5,每个模块10、10A和10B包括第一和第二耦合部分16、17,它们从第一互连壁14横向向外突出。换句话说,部分16、17在与壁14正交或基本正交的方向上从壁14伸出。换句话说,部分16、17从壁14在平行于或基本平行于图3中双箭头F1所指示方向的方向上伸出。根据实施例,耦合部分16、17是纵向耦合部分,其沿着互连壁14延伸了壁14的整个长度或基本上整个长度。根据实施例,耦合部分16、17在前述轴线X1的方向上彼此平行地延伸。第一和第二耦合部分16、17具有相互不同的类型。此外,耦合部分16、17被方便地间隔开。更具体地,耦合部分16、17在与着陆壁13正交或基本正交的方向上间隔开。根据实施例,第一耦合部分16被布置在着陆壁13处或其附近,而第二耦合部分17被布置在固壁12处或其附近。
[0026] 再次参考图4‑5,每个模块10、10A和10B包括第一和第二耦合部分18、19,它们从第一互连壁15横向向外突出。换句话说,部分18、19在与壁15正交或基本正交的方向上从壁15伸出。换句话说,部分18、19从壁15在平行于或基本平行于图3中双箭头F1所指示方向的方向上伸出。根据实施例,耦合部分18、19是纵向耦合部分,其沿着互连壁15延伸了壁15的整个长度或基本上整个长度。根据实施例,耦合部分18、19在前述轴线X1的方向上彼此平行地延伸。第三和第四耦合部分18、19具有彼此不同的类型。此外,耦合部分18、19被方便地间隔开。更具体地,耦合部分18、19在与着陆壁13正交或基本正交的方向上被间隔开。根据实施例,第三耦合部分18被布置在着陆壁13处或其附近,而第四耦合部分19被布置在固壁12处或其附近。
[0027] 例如,参考图3和图6,可以注意到,第一模块10A的第三和第四耦合部分18、19适于且被配置为与和第一模块10A相同的第二模块10B的第一和第二耦合部分16、17分别耦合。
[0028] 根据实施例,第二模块10B的第一耦合部分16和第一模块10A的第三耦合部分18被配置为通过第二模块10B相对于第一模块10A的相对旋转而彼此耦合。此外,第二模块10B的第二耦合部分17和第一模块10A的第四耦合部分19包括公‑母耦合部分17、19。参考图3‑5,根据实施例,上述公‑母耦合部分17、19的公部分19是全截面部分。这有利地允许模块10A、10B之间的特别稳固的连接。一般来说,值得注意的是,有利地,第二模块10B的第一耦合部分16和第一模块10A的第三耦合部分18以及上述公‑母耦合部分17、19在无需在模块10A,
10B的接头区域使用工具和/或进行焊接的情况下,允许第一模块10A和第二模块10B之间的耦合特别稳固。
[0029] 根据实施例,第二模块10B的第二耦合部分17和第一模块10A的第四耦合部分19分别包括上述公‑母耦合部分17、19的母部分17和公部分19。根据实施例,公耦合部分19包括纵向肋19,并且母耦合部分17包括适于容纳肋19的纵向槽17A。可以注意到,例如,在图3中,根据实施例,纵向槽17A和纵向肋19的形状使得在横截面视图中,纵向肋适于完全或几乎完全容纳在纵向槽17A中。根据实施例,纵向肋19是锥形的,以便于其插入到槽17A中。参考图5,根据实施例,纵向肋19在横截面图中具有相应的高度HR(在肋19的底座处测量)与相应的长度LR的比率,该比率通常被包含在0.64‑0.66范围内,并且优选为62:95的比率。根据实施例,在模块10A的横截面图中,纵向肋19具有相应长度LR与模块10A的长度LM的比率,该比率通常被包含在0.035‑0.036的范围内,并且优选为1:28的比率。
[0030] 参考图4,根据实施例,母耦合部分17包括第一和第二纵向翅片17B、17C,它们限定了上述槽17A。第二纵向翅片17C是弹性柔性翅片,其被配置为当公‑母部分17、19被耦合在一起时弹性变形并对纵向肋19施加压以保持肋19。方便地,提供弹性柔性翅片的事实使得可以促进公‑母部分17、19之间的耦合,并且同时借助于翅片17C对肋19施加的压力,在这些部分之间实现特别强的耦合。
[0031] 参考图4‑5,根据第一模块10A和第二模块10B的截面图中的第一实施例,第二模块10B的第一耦合部分16或第一模块10A的第三耦合部分18包括至少一个耦合齿16A、18A,并且第二模块10B的另一个第一耦合部分16或第一模块10A的第三耦合部分18包括适于容纳耦合齿16A、18A的至少一个耦合腔16B、18B,以当这些模块10A,10B相互耦合时防止第一模块10A和第二模块10B的横向分离(即在图3中双箭头F1方向上的脱离)。
[0032] 再次参考图4‑5,根据实施例,在第一模块10A和第二模块10B的截面图中,第二模块10B的第一耦合部分16和第一模块10A的第三耦合部分18都包括耦合齿对16A、16C和18A、18C以及耦合腔对16B、16D和18B、18D。特别是,正如图4‑5中可注意到的,根据实施例,在第一模块10A和第二模块10B的横截面图中,第二模块10B的第一耦合部分16和第一模块10A的第三耦合部分18均仅包括耦合齿对16A、16C和18A、18C以及仅耦合腔对16B、16D和18B,18D(换句话说,第二模块10B的第一耦合部分16和第一模块10A的第三耦合部分18都不具有多于两个的耦合齿16A、16C和18A、18C,并且不具有多于两个的耦合腔16B、16D和18B、18D)。当第二模块10B的第一耦合部分16和第一模块10A的第三耦合部分18彼此耦合时,第二模块
10B的第一耦合部分16的耦合腔对16B、16D适于容纳第一模块10A的第三耦合部分18的耦合齿对18A、18C,反之亦然,第一模块10A的第三耦合部分18的耦合齿对18B、18D适于容纳第二模块10B的第一耦合部分16的耦合齿对16A、16C,以防止当这样的模块10A、10B彼此耦合时第一模块10A与第二模块10B的横向脱离(即,在图3中的双箭头F1方向上的脱离)。根据实施例,第三耦合部分18的耦合齿对18A、18C朝向固壁12突出。此外,正如图5中可注意到的,根据实施例,该耦合齿对18A、18C包括最外齿18C和最内齿18A,其中最外齿18C短于最内齿
18A。这有利地允许模块10A、10B的耦合变得更容易,因为这有助于耦合部分16、18之间的接合以及在这样的模块10A、10B的耦合操作期间模块10A、10B之间的相对旋转。此外,提供上述耦合齿对16A、16C和18A、18C以及上述耦合腔对16B、16D和18B、18D的事实有利地使得可以特别耐耦合,如上所述,当这样的模块10A、10B耦合在一起时,该耦合能够防止第一模块
10A和第二模块10B的横向脱离。
[0033] 在描述了构造模块10的结构之后,我们现在参考附图中所示的实施例,通过非限制性示例简要描述两个模块10A、10B之间的耦合方法。
[0034] 特别是,图6示出了两个模块10A、10B之间的耦合的步骤。如图6所示,为了执行模块10A、10B之间的耦合,第二模块10B最初被布置成使得相应的第一耦合部分16接合第一模块10A的第三耦合部分18。特别地,在这种初始步骤期间,第二模块10B的耦合齿16A、16C被部分地插入到设置在第一模块10A中相应的耦合腔18B、18D中。随后,第二模块10B被旋转以允许纵向肋19适合于纵向槽17A内,直到模块10A、10B之间的耦合完成。特别是,第二模块10B围绕平行于上述轴线X1的轴线沿图6中箭头R1所示方向旋转。值得注意的是,在将肋19插入槽17A中的步骤期间,肋19使纵向翅片17C弹性变形。当两个模块10A、10B的耦合完成时,第二模块10B的耦合齿16A、16C被完全或者基本上完全插入被设置在第一模块10A中的相应的耦合腔18B、18D中。此外,纵向肋19被插入到纵向槽17A中,并通过纵向翅片17C对其施加的压力而保持在其中。
[0035] 基于以上所述,因此可以理解根据本描述的构造模块如何能够实现上述目的。
[0036] 在不损害本发明的原理的情况下,实施例和构造的细节可以在不脱离如所附权利要求中定义的本发明范围的情况下相对于以非限制性示例公开的上述描述进行广泛地变化。
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