本文公開的實(shí)施例總體涉及用于在基于地面的裝載/卸載操作期間例如在機(jī)身的尾部或前部穩(wěn)定飛機(jī)機(jī)身的伸縮式飛機(jī)穩(wěn)定支柱。

背景技術(shù)：

貨運(yùn)飛機(jī)通常具有通常在主起落架前方的重心(cg)。因此對(duì)于裝備有后貨物坡道的那些飛機(jī)的裝載/卸載應(yīng)用期間，可能存在飛機(jī)繞主起落架組件偏移的傾向，這進(jìn)而使得飛機(jī)機(jī)頭升高。在極端情況下，在裝載/卸載期間的飛機(jī)偏移可能導(dǎo)致嚴(yán)重的尾部撞擊，而損壞機(jī)體和/或使人員受到傷害危險(xiǎn)。由于這些原因，貨運(yùn)飛機(jī)在裝載/卸載操作期間包括在主起落架后的額外尾部地面穩(wěn)定性是可取的。

多種飛機(jī)尾部穩(wěn)定組件是公知的。例如，已知在位置上固定且由固定支撐件構(gòu)成的尾部穩(wěn)定組件，該固定支撐件通常與手動(dòng)放置在飛機(jī)下方的基于地面的設(shè)備相關(guān)聯(lián)。如可以理解的，這種固定的穩(wěn)定組件要求對(duì)基于地面的設(shè)備的預(yù)定位以及大量的安裝時(shí)間，因此延長了裝載/卸載操作，如果貨運(yùn)飛機(jī)正在活躍戰(zhàn)區(qū)中裝載/卸載，這些均是明顯不利的。

另外已知可以以機(jī)械方式或手動(dòng)方式操作的機(jī)載穩(wěn)定系統(tǒng)。例如，已知的套筒式支柱穩(wěn)定系統(tǒng)通常采用機(jī)載液壓和/或電致動(dòng)器。套筒式支柱穩(wěn)定系統(tǒng)通常包括作為同一部件的主支柱和退回致動(dòng)器。

美國專利no.4,593,871中還公開了一種機(jī)載尾部千斤頂組件，其包括手動(dòng)激活的液壓千斤頂系統(tǒng)和操作地固定到該千斤頂系統(tǒng)的支柱，該專利的全部內(nèi)容通過引用明確結(jié)合入本文。由此，操作者可以根據(jù)需要使支柱延伸/退回，以穩(wěn)定尾部。然而，當(dāng)不使用時(shí)，支柱必須與千斤頂物理分離并遠(yuǎn)程存儲(chǔ)(例如，作為尾部樓梯井的一部分)。

伸縮式支柱穩(wěn)定系統(tǒng)也是已知的，其采用液壓和/或電致動(dòng)器，以便能夠在飛機(jī)機(jī)身的支柱艙內(nèi)的收起狀態(tài)與其中支柱穩(wěn)定飛機(jī)尾部的伸展?fàn)顟B(tài)之間展開。這種伸縮式穩(wěn)定系統(tǒng)將通常配備有支柱門，能夠由連接到穩(wěn)定器的機(jī)構(gòu)或由專門的門致動(dòng)器手動(dòng)地操作或致動(dòng)該支柱門。

但是，伸縮式支柱穩(wěn)定系統(tǒng)在支柱在退回期間未與支柱艙對(duì)準(zhǔn)的情況下操作是有問題的。也就是說，當(dāng)在飛機(jī)裝載/卸載操作期間展開伸縮式支柱穩(wěn)定系統(tǒng)時(shí)，可能經(jīng)受側(cè)向負(fù)載，這可能導(dǎo)致支柱變得偏離中心或與支柱艙不對(duì)準(zhǔn)。如果由此試圖在偏離中心或不對(duì)準(zhǔn)的情況下將支柱退回到支柱艙中，則支柱可能被卡住，從而妨礙飛機(jī)的操作。

因此，本領(lǐng)域中需要的是具有自對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的伸縮式支柱組件，以解決與由于飛機(jī)裝載/卸載操作而使支柱偏離中心或不對(duì)準(zhǔn)相關(guān)的問題。因此，自對(duì)準(zhǔn)伸縮式支柱組件將為貨機(jī)操作提供安全性和可靠性的手段。這里的本發(fā)明實(shí)施例正是旨在滿足這些需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文公開的實(shí)施例一般地涉及自對(duì)準(zhǔn)伸縮式支柱穩(wěn)定組件，其在使用中是地面接合的，用以在裝載/卸載操作期間穩(wěn)定運(yùn)載工具，例如貨運(yùn)飛機(jī)。在一些實(shí)施例中，支柱穩(wěn)定組件將是與飛機(jī)關(guān)聯(lián)的機(jī)載設(shè)備，其可以由飛機(jī)操作員致動(dòng)(例如，經(jīng)由機(jī)載的液壓和/或電致動(dòng)系統(tǒng))，以便在一些地面操作(例如，貨物和/或人員裝載/卸載操作)期間穩(wěn)定飛機(jī)。

因此，根據(jù)一些實(shí)施例，飛機(jī)設(shè)有機(jī)載自對(duì)準(zhǔn)支柱穩(wěn)定組件，該支柱穩(wěn)定組件能在其中支柱穩(wěn)定組件安放在飛機(jī)的支柱艙內(nèi)的可退回位置和其中支柱穩(wěn)定組件處于地面接合接觸以穩(wěn)定飛機(jī)的后部的伸展位置之間移動(dòng)，支柱穩(wěn)定組件將有利地包括：主支柱，所述主支柱樞轉(zhuǎn)地連接到飛機(jī)的支撐結(jié)構(gòu)，用于在伸展位置和退回位置之間樞轉(zhuǎn)移動(dòng)；支柱延伸構(gòu)件，所述支柱延伸構(gòu)件與主支柱操作地關(guān)聯(lián)，用于在退回狀態(tài)和地面接合伸展?fàn)顟B(tài)之間移動(dòng)；致動(dòng)器，所述致動(dòng)器操作地連接到主支柱，用于使主支柱和與主支柱操作地關(guān)聯(lián)的支柱延伸構(gòu)件在伸展位置和退回位置之間移動(dòng)；和一對(duì)橫向分開的雙作用彈簧偏壓定心機(jī)構(gòu)，每個(gè)定心機(jī)構(gòu)具有樞轉(zhuǎn)地附接到飛機(jī)的支撐結(jié)構(gòu)的一端和附接到主支柱的相反端。

在優(yōu)選實(shí)施例中，定心機(jī)構(gòu)各自限定與主支柱的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的零彈簧偏壓負(fù)載狀態(tài)，使得主支柱偏離對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)的位移響應(yīng)性地導(dǎo)致至少一個(gè)定心機(jī)構(gòu)在位移的相反方向上施加彈簧偏壓負(fù)載，從而導(dǎo)致該至少一個(gè)定心機(jī)構(gòu)返回到零彈簧偏壓負(fù)載狀態(tài)，由此使主支柱返回到對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。定心機(jī)構(gòu)可以包括可延伸的延伸柱，所述延伸柱具有樞轉(zhuǎn)地附接到飛機(jī)的支撐結(jié)構(gòu)的末端。

支柱延伸構(gòu)件可以以套筒方式被接收在主支柱內(nèi)，用于在其退回狀態(tài)和地面接合狀態(tài)之間往復(fù)直線移動(dòng)。能與地面接合的腳墊可以有利地連接到支柱延伸構(gòu)件的末端。

主支柱門可以操作地連接到主支柱，以在支柱組件收起在支柱艙中時(shí)覆蓋支柱組件。主支柱門聯(lián)動(dòng)裝置可以設(shè)置為將主支柱門操作地鏈接到主支柱，以便使主支柱門響應(yīng)于主支柱在其伸展位置和退回位置之間樞轉(zhuǎn)移動(dòng)而從打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間移動(dòng)。還可以設(shè)置輔助支柱門，其中聯(lián)動(dòng)軛架操作地機(jī)械鏈接輔助支柱門和主支柱門，以使主支柱門和第二支柱門彼此從動(dòng)，用于在其打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間移動(dòng)。

在仔細(xì)考慮本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的這些和其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

附圖說明

通過結(jié)合附圖參考示例性非限制性說明性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，將更好和更完全地理解本發(fā)明的所公開的實(shí)施例，在附圖中：

圖1是包括根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的伸縮式自對(duì)準(zhǔn)穩(wěn)定支柱組件的貨運(yùn)飛機(jī)的局部側(cè)視立面圖；

圖2是示出為處于退回位置的、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的伸縮式自對(duì)準(zhǔn)穩(wěn)定支柱組件的詳細(xì)透視圖；

圖3是示出為處于伸展位置的、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的伸縮式自對(duì)準(zhǔn)穩(wěn)定支柱組件的詳細(xì)透視圖；

圖4-7示出了其中自對(duì)準(zhǔn)穩(wěn)定支柱組件從其伸展操作位置(圖4)退回并進(jìn)入到其中支柱組件安放在支柱艙內(nèi)的退回位置(圖7)內(nèi)的操作順序；

圖8-10是在飛機(jī)的橫向位移期間可能發(fā)生的、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)支柱組件的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)范圍的后向立面圖；

圖11-13是在飛機(jī)的縱向(向前和向后)位移期間可能發(fā)生的、根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)支柱組件的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)范圍的側(cè)向立面圖；

圖14是支柱穩(wěn)定組件和關(guān)聯(lián)的定心機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)自由度的細(xì)節(jié)圖；和

圖15-18是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)支柱組件的端視圖，示出了在退回時(shí)的自對(duì)準(zhǔn)。

具體實(shí)施方式

附圖1描繪了貨運(yùn)飛機(jī)10，其中可以操作地采用根據(jù)本發(fā)明的自對(duì)準(zhǔn)穩(wěn)定支柱組件20的實(shí)施例。示例性貨運(yùn)飛機(jī)10包括具有后主貨物坡道10-2的機(jī)身10-1，后主貨物坡道10-2示出處于打開狀態(tài)，以允許將貨物物理地裝載到機(jī)身10-1內(nèi)的貨物空間10-1a中。

穩(wěn)定支柱組件20能夠通過適當(dāng)?shù)囊簤汉?或電致動(dòng)器(參見例如在圖2和圖3中所示的致動(dòng)器30)樞轉(zhuǎn)地移動(dòng)進(jìn)入和離開飛機(jī)10的機(jī)身10-1內(nèi)的支柱艙10-4。例如，如圖1中的實(shí)線所示，穩(wěn)定支柱組件20被示出為處于在飛機(jī)的主起落架組件10-3后部與地面gs接合的伸展操作位置，從而當(dāng)經(jīng)由打開的坡道10-2裝載/卸載貨物時(shí)穩(wěn)定飛機(jī)機(jī)身10-1的后部。然而，當(dāng)貨物裝載/卸載操作完成時(shí)，貨物坡道10-2可以關(guān)閉，并且支柱組件20樞轉(zhuǎn)地移動(dòng)(箭頭a1)到機(jī)身10-1的支柱艙10-4內(nèi)的退回位置，如圖1中虛線所示。相反，在準(zhǔn)備裝載/卸載操作中，穩(wěn)定支柱組件20可以從其在支柱艙10-4內(nèi)的收起位置樞轉(zhuǎn)地移動(dòng)(箭頭a1)，并且進(jìn)入操作性地面接合位置，如稍后將更詳細(xì)地描述的。

圖2和圖3示出了從飛機(jī)10分解的自對(duì)準(zhǔn)支柱穩(wěn)定組件20分別在其退回位置和伸展位置的情況。支柱穩(wěn)定組件通常包括主支柱22，主支柱22包括支柱延伸構(gòu)件24，在所示的實(shí)施例中，支柱延伸構(gòu)件24以套筒方式容納在主支柱22內(nèi)，并且由此能夠在如圖2所示的退回狀態(tài)和如圖3所示的伸展地面接合狀態(tài)之間往復(fù)地直線伸展(例如，經(jīng)由合適的液壓和/電致動(dòng)(未示出))。支柱延伸構(gòu)件24的末端包括腳墊26，腳墊26適于在支柱延伸構(gòu)件24處于其伸展?fàn)顟B(tài)(見圖3)時(shí)接合地面gs，以提供從主支柱22到地面gs的負(fù)載傳輸。

主支柱22的上端通過樞軸銷組件28樞轉(zhuǎn)地連接到飛機(jī)機(jī)身10-1的支撐結(jié)構(gòu)10-5。液壓或電激活的致動(dòng)器30在一端處樞轉(zhuǎn)地連接到支撐結(jié)構(gòu)10-5的支撐凸起10-5a，并且包括可伸展的致動(dòng)器柱塞30-1，致動(dòng)器柱塞30-1在其末端處樞轉(zhuǎn)地連接到關(guān)聯(lián)于主支柱22的連接凸耳22-1。

支柱組件22還分別設(shè)置有主支柱門32和輔助支柱門34。主支柱門32包括一對(duì)橫向分開的主門鉸鏈32a，32b。第二支柱門34由支撐架34a支撐，支撐架34a通過樞軸點(diǎn)34a-1連接到飛機(jī)10的機(jī)身10-1。門聯(lián)動(dòng)軛架36將主門鉸鏈32a、32b樞轉(zhuǎn)地互連到輔助門支撐架34a。支柱門連桿臂38在一端樞轉(zhuǎn)地連接到主支柱22，并且在其相反端處能樞轉(zhuǎn)地連接到主門32，以便將主支柱22操作地連接到主門32。主支柱22在其退回位置和伸展位置之間的移動(dòng)因此將響應(yīng)性地使得主支柱門通過由連桿臂38提供的在兩者之間的互連而在其關(guān)閉狀態(tài)和打開狀態(tài)之間移動(dòng)。通過門聯(lián)動(dòng)軛架36提供的在主支柱門32和輔助支柱門34之間的機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置將同時(shí)使輔助支柱門34在其關(guān)閉位置和打開位置之間移動(dòng)。

支柱組件20還包括橫向分開的一對(duì)彈簧偏壓定心機(jī)構(gòu)40、42，每個(gè)定心機(jī)構(gòu)各自具有延伸柱40-1、42-1，延伸柱40-1、42-1在其末端40a、42a處軸頸連接到主門鉸鏈32a、32b的近端。機(jī)構(gòu)40、42在與端部40a，42a相反的端部處分別連接到主支柱22的橫向連接凸耳40b、42b。(在圖3中僅可見連接凸耳40b，另見例如圖8-11)。每個(gè)定心機(jī)構(gòu)40、42容納雙作用彈簧筒(未示出)，雙作用彈簧筒具有的標(biāo)稱長度對(duì)應(yīng)于相對(duì)于飛機(jī)機(jī)身10的縱向軸線在橫向上及在縱向上的中心位置。因此，當(dāng)支柱組件20處于在縱向上和在豎向上的對(duì)準(zhǔn)(對(duì)中)位置時(shí)，每個(gè)定心機(jī)構(gòu)將限定標(biāo)稱長度，由此呈現(xiàn)零彈簧偏壓負(fù)載。主支柱22的橫向和/或縱向移動(dòng)(例如，當(dāng)支柱延伸部24與地面gs接合時(shí)，在飛機(jī)10的裝載/卸載操作期間可能發(fā)生的)將引起延伸柱40-1和/或42-1的延伸和/或退回，這又響應(yīng)性地改變分別與定心機(jī)構(gòu)40和/或42相關(guān)聯(lián)的雙作用彈簧筒中至少一個(gè)的標(biāo)稱長度。標(biāo)稱彈簧長度的這種變化將進(jìn)而導(dǎo)致在相反方向上產(chǎn)生彈簧偏壓負(fù)載，這促使延伸柱40-1和/或42-1返回到它們的標(biāo)稱或?qū)χ械牧銖椈善珘贺?fù)載狀態(tài)。

附圖4-7描繪了將支柱組件20退回到飛機(jī)機(jī)身10-1的支柱艙10-4中的操作順序。當(dāng)處于如圖4所示的伸展位置時(shí)，支柱延伸構(gòu)件24將需要通過與主支柱22操作地關(guān)聯(lián)的機(jī)載液壓電激活致動(dòng)系統(tǒng)(未示出)的操作而起始地退回。支柱延伸構(gòu)件24相對(duì)于主支柱22的退回狀態(tài)在圖5中描繪。此后，與主支柱22關(guān)聯(lián)的致動(dòng)器30的致動(dòng)將因此導(dǎo)致致動(dòng)器臂30-1退回，由此響應(yīng)性地導(dǎo)致主支柱22繞樞軸銷組件28樞轉(zhuǎn)移動(dòng)。由于通過主支柱門聯(lián)動(dòng)軛架36和主支柱門連桿臂38相應(yīng)提供的機(jī)械從動(dòng)聯(lián)動(dòng)裝置，主支柱22繞樞軸銷組件28的樞轉(zhuǎn)移動(dòng)還響應(yīng)性地分別使主支柱門32和輔助支柱門34跟隨。在圖6中描繪了支柱退回的中間狀態(tài)。因此，主支柱22的繼續(xù)退回將使其完全安放在支柱艙10-4內(nèi)，由此主支柱門32和輔助支柱門34分別與機(jī)身10-1的外部蒙皮齊平。圖7中示出了支柱組件20的這種完全退回狀態(tài)。如能夠理解的，當(dāng)處于如圖7所示的退回位置時(shí)，致動(dòng)器30的致動(dòng)因此將導(dǎo)致致動(dòng)器臂30-1延伸，從而響應(yīng)性地使得主支柱22繞樞軸銷組件28樞轉(zhuǎn)地移動(dòng)到如圖4所示的伸展位置，即操作順序與圖4-7相繼描繪的操作順序相反。

圖8-10是在飛機(jī)的橫向位移期間可能發(fā)生的、自對(duì)準(zhǔn)支柱組件20的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)范圍的后向立面圖，應(yīng)當(dāng)理解，圖9示出了組件20處于縱向?qū)?zhǔn)(對(duì)中)狀態(tài)。另一方面，圖11-13是在飛機(jī)的縱向(向前和向后)位移期間可能發(fā)生的、自對(duì)準(zhǔn)支柱組件20的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)范圍的側(cè)向立面圖，應(yīng)當(dāng)理解，圖12示出組件20處于豎向?qū)?zhǔn)(對(duì)中)狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意，致動(dòng)器30和定心機(jī)構(gòu)40、42的軸頸連接具有足夠的游隙，以便允許相對(duì)于飛機(jī)的縱向軸線及豎向軸線的預(yù)定程度的不對(duì)準(zhǔn)。致動(dòng)器30和定心機(jī)構(gòu)40、42的任何軸頸連接所允許的這種角向失準(zhǔn)另外由圖14的虛線描繪出，由此其實(shí)線描繪組件20處于縱向和豎向?qū)?zhǔn)狀態(tài)。

附圖15-18示出了支柱組件20的端視圖，示出了定心機(jī)構(gòu)40、42如何用于將主支柱22物理地返回到其對(duì)準(zhǔn)(對(duì)中)狀態(tài)，以允許其完全退回到機(jī)身10-1的支柱艙10-4中。

雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，而是相反，旨在涵蓋包括在其精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。