例如用於飛機的錨固叉和包括該錨固叉的錨固系統的製作方法

2023-06-05 22:09:06 1

專利名稱：例如用於飛機的錨固叉和包括該錨固叉的錨固系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種特別用於飛機的錨固叉，該錨固叉能夠與平臺的錨固格柵配合， 還涉及包括這種叉的錨固系統。
背景技術：
現有技術中已經已知這種叉和錨固系統。例如FR-A-2701689中描述了一種用於裝備旋翼式飛機例如直升飛機的叉，該叉能夠被朝著艦的登陸平臺拉動，使得叉頭固定在格柵上，由此形成飛機的錨固點，特別便於其著陸操作。該文獻中描述的錨固叉具有氣缸部件，活塞部件在其中移動，該活塞部件設有延伸超出氣缸部件的杆，杆的自由端包括叉頭，叉頭鉤在格柵中。該叉頭實際上設有用於保持在格柵中的保持指狀件，其可以通過控制部件在回縮位置和活動位置之間徑向運動。這種叉已經成功地在許多艦中應用，以確保例如直升飛機式的飛機的錨固。一段時間以來人們已經試圖實現無人駕駛式的旋翼飛機在平臺上登陸，特別是軍事平臺。本申請人已經成功開發和測試了一種用於旋翼無人駕駛飛機在這種艦上自動著陸和起飛的系統。這些無人駕駛飛機的實施需要採用錨固叉和格柵。研究顯示將已知的用於直升飛機的錨固叉直接用於旋翼無人駕駛飛機還沒有被成功實現。實際上，這些研究顯示了存在尺寸、能量、維護等問題。

發明內容
本發明的目的是解決這些問題。為此，本發明涉及一種錨固叉，該錨固叉特別用於飛機，該錨固叉能夠與平臺的錨固格柵配合，該錨固叉包括千斤頂，所述千斤頂包括氣缸，活塞可在所述氣缸中運動，所述活塞設有杆，所述杆延伸超出所述氣缸，所述杆的自由端包括鉤在格柵中的叉頭，所述叉頭包括保持指狀件，所述保持指狀件可以通過控制部件在回縮位置和活動位置之間運動，其特徵在於，所述千斤頂通過控制裝置連接到加壓流體源，所述加壓流體源具有容納可消耗氣體的瓶。根據本發明，還可包括如下特徵或者這些特徵的組合所述氣體是CO2;所述控制裝置包括電磁閥，所述電磁閥通過打開和關閉進行控制，以對氣缸進行
供應；所述千斤頂的所述氣缸包括至少兩個伸縮式氣缸部分，所述氣缸部分可以在其中一個氣缸部分回縮在另一個氣缸部分中的回縮位置和其中一個氣缸部分從另一個氣缸部分伸出的活動位置之間運動；用於控制所述指狀件的運動的所述控制部件包括控制活塞，所述控制活塞可在所述氣缸的所述杆中滑動，並且與所述指狀件的雙穩態致動器關聯，使得通過在千斤頂中連續施加的壓力所述指狀件可在回縮位置和伸出的活動位置之間運動；所述雙穩態致動器是旋轉機械鎖；所述雙穩態致動器具有斜齒齒輪，所述齒輪插置在所述控制活塞和用於致動所述指狀件的致動杆之間，所述齒輪置於與所述千斤頂的杆連接的套管中，所述活塞的與所述斜齒齒輪相對的端部也具有齒，以便當壓力脈衝施加到千斤頂上並且因此所述控制活塞發生運動時使得所述斜齒齒輪在所述套管中旋轉，所述齒輪的齒還適於與所述套管中的不同高度的連續凹口配合，以便限定用於致動所述指狀件的致動杆的穩定的活動位置和回縮位置；所述錨固叉具有彈簧，所述彈簧將所述用於致動所述指狀件的致動杆壓在所述回縮位置；所述千斤頂的相應端部與所述飛機關聯，回位和壓力螺旋彈簧插置在所述千斤頂的所述端部和所述叉頭之間；所述螺旋彈簧圍繞所述千斤頂布置；所述錨固叉包括觸發器，所述觸發器防止當所述叉頭未抵靠在所述錨固格柵中時所述指狀件朝著所述指狀件的活動位置運動；本發明還提供一種錨固系統，該錨固系統特別用於旋翼無人駕駛飛機，其特徵在於，所述錨固系統包括前述錨固叉。


通過下面僅作為例子參照附圖提供的描述，可以更好地理解本發明，其中圖1和2示出了根據本發明的錨固叉，其分別在平臺的錨固格柵中處於回縮和活動錨固位置。圖3示出了根據本發明的叉的鉤叉頭的分解透視圖。圖4示出了根據本發明的叉的加壓流體供應的簡圖。圖5示出了這種叉的操作。
具體實施例方式實際上這些圖特別是圖1和2示出了特別用於軍艦類型或者其他的平臺上的飛機的錨固叉。飛機可以例如是旋翼無人駕駛飛機。附圖中該叉總體用附圖標記1表示，該叉適於與平臺的錨固格柵配合，這些附圖中格柵總體用附圖標記2表示。實際上，該叉具有總體用附圖標記3表示的千斤頂，該千斤頂包括氣缸4，活塞5可在其中運動。這些活塞設有杆6，杆6延伸超出氣缸，杆6的自由端具有鉤到格柵中的叉頭，該叉頭表示為部件7。
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實際上，如前述現有技術文獻所述，該叉頭設有用於保持在格柵中的保持指狀件， 其可通過控制部件在回縮位置和活動位置之間徑向運動，下面會詳細描述。在這些附圖中，其中一個指狀件用附圖標記8表示，控制部件用標記9表示。這些控制部件的結構下面會參照圖3進行更詳細描述。回到圖1和圖2，可以看出，指狀件和控制部件在圖1中處於回縮位置，在圖2中處於活動位置，當叉展開時，控制部件可在杆中移動，使得保持指狀件在插頭中的回縮位置 (圖1)和活動位置(圖2、之間徑向運動，在活動位置，指狀件相對於所述頭徑向伸出以將其鎖定到所述格柵中。為了解決無人駕駛飛機的如前描述的各種問題，在根據本發明的錨固叉中，千斤頂的氣缸具有至少兩個伸縮式氣缸部分，這些部分可以在如下兩個位置之間移動，一個位置是其中一個部分回縮在另一個部分中，另一個位置是活動錨固位置，其中一個部分從另一個部分伸出，分別如圖1和2所示。在這些如圖中，兩個伸縮式氣缸部分分別用附圖標記10和11表示。上氣缸部分10與無人駕駛飛機上的連接部件關聯，這些連接部件具有任何合適的常規結構，而該上氣缸部分10的另一端適於接收下氣缸部分11，該下氣缸部分11又支撐杆6，杆6的自由端支撐叉頭7。千斤頂通過控制部件連接到加壓流體源，以控制其操作，即控制錨固叉的展開和錨固叉與錨固格柵的連接和分離。為此，螺旋迴位和壓力彈簧12插入在上氣缸部分的與飛機關聯的端部和叉頭之間，以如圖2所示確保當叉頭錨固在格柵中時將無人駕駛飛機適當地壓在平臺上。叉頭7可以類似於在前述文獻中描述的叉頭，且可以例如具有三個保持指狀件， 彼此隔120°設置，這些指狀件例如在圖3中用標記8，13，14表示。這些指狀件可以在回縮位置和活動位置之間移動，在活動位置它們從頭部的其他部分徑向伸出，以便在控制部件的控制下將叉錨固在格柵中，該控制部件在圖1，2和3中用標記9表示。此外，傳統上，叉頭7可以具有這些控制部件9的裝備觸發器，以便在叉頭還未抵靠在格柵中(即在格柵中的恰當的錨固位置)時防止指狀件移動到活動位置。該觸發器也在先前技術中描述，在圖3中用標記15表示。該觸發器15橫向布置在叉頭7中，從叉頭徑向伸出，並且與彈簧16和擋塊17關聯，當叉頭在錨固格柵中處於適當位置時，被推回到叉頭中，如圖2所示，以允許控制部件9 和保持指狀件的運動。控制部件9包括活塞18，活塞18可以在千斤頂的杆中滑動，並且與指狀件的雙穩態致動器關聯，該致動器可通過在千斤頂中連續施加壓力脈衝而使指狀件在回縮位置和活動伸出位置之間移動。指狀件的雙穩態致動器由附圖標記19表示，具有形成通常稱為旋轉鎖的多片部件。該雙穩態致動器實際上包括具有斜齒的齒輪，該齒輪在圖3中用標記20表示，該齒輪插在控制活塞18和圖3中所示的指狀件的致動杆21之間。活塞18和斜齒齒輪20布置在套管22中，套管22例如通過銷23連接到千斤頂的杆6。
還設置將指狀件的致動杆21壓在回縮位置的彈簧，所述彈簧圖3中表示為M。活塞18的與斜齒齒輪相對的端部具有齒，例如圖中標號25所示，以便當壓力脈衝施加在千斤頂上時並且因此活塞18發生相應的運動時，使斜齒齒輪20在套管22中轉動。 輪20的斜齒也適於與套管22的不同高度的連續凹口配合，以便限定用於致動所述指狀件的致動杆21的(因此限定所述指狀件的)穩定的活動和回縮位置。套管的不同高度的兩個連續凹口例如在圖中用標號沈和27表示。在控制部件9的回縮位置，輪20的齒例如靠在凹口上，例如凹口沈上。當壓力施加在千斤頂上時，如果觸發器15被加載即被推回，活塞18使得齒輪20和致動杆21抵抗彈簧的彈性應力而運動，使得叉頭在格柵中處於適當位置。通過該推動，活塞18的齒25也傾向於使得齒輪轉動。但是，齒輪的該旋轉運動被齒輪的齒與套管22在凹口沈的每側的邊緣的配合阻止，直到齒輪20的斜齒可越過套管22 的相應端部與凹口 27配合，以將齒和致動杆21保持在連接頭的指狀件的活動的展開位置。通過壓彈簧M確保鎖定就位，該彈簧推動致動杆21和齒輪20，以相對於凹口 27 保持在適當的位置。流體壓力可釋放在千斤頂中，同時保持飛機錨固在格柵中。將流體壓力再次施加到千斤頂上使得在彈簧M的作用下產生斜齒的與凹口相反的角運動，對應於致動部件的回縮位置，以便解鎖叉頭。不言而喻，可以設想通過在千斤頂中連續施加壓力脈衝控制的雙穩態致動器的其他實施方式。因此可以看出，使用這種雙穩態機械鎖使得可以僅採用千斤頂中的壓力脈衝，不再需要向現有技術的千斤頂那樣將壓力保持在其中。單個壓力脈衝實際上可以使得伸出指狀件，單個額外的壓力脈衝可以使得回縮指狀件。此外，也可以修改千斤頂的加壓流體供應部件。這些供應部件的簡圖如圖4所示。實際上，供應部件可具有加壓流體源，該加壓流體源例如採取可消耗的氣的瓶的形式，例如可消耗的ω2瓶，如圖中附圖標記30所示。該氣瓶30連接作為電磁閥3/2的輸入，該電池閥是常閉的，如附圖標記31所示， 其連接到可調節的限制部件，該限制部件可限制在叉錨和解錨期間氣體的流動，該限制部件如標記32所示。還設置安全閥，其調節到稍大於所需的叉壓力的壓力，所述安全閥用標記33表示，叉仍用標記1表示。電池閥的打開和關閉控制可控制壓力脈衝下的千斤頂。該脈衝操作也示出在圖5中，該圖示出了通過在千斤頂上市價連續的壓力脈衝來進行叉錨和解除叉錨，使得一方面可以展開伸縮式叉，該叉在錨固頭鎖定在格柵中期間保持在展開位置，另一方面可以獲得將飛機壓在平臺上的力。可以看出，通過如前描述控制電磁閥31的打開來施加壓力脈衝，允許千斤頂的氣缸部分展開，使得叉的連接頭插入格柵中。叉頭容納在格柵的單元中，使得在千斤頂中的流體壓力的作用下加載的觸發器15和活塞被推回，因此將指狀件8的致動杆21朝著這些指狀件的展開位置推動，以便將叉頭鎖定在格柵中。雙穩態旋轉機械鎖允許杆和指狀件在格柵中鎖定在叉頭的活動錨固位置，然後可釋放千斤頂中的流體壓力，螺旋迴位和壓力彈簧12允許無人駕駛飛機保持在格柵中的適
當位置。在千斤頂中施加新的壓力脈衝時，活塞18使得斜齒齒輪20旋轉，以解鎖旋轉機械鎖，從而允許在千斤頂中的流體壓力釋放時，彈簧M將指狀件的致動杆21朝著回縮位置推動，以允許它們回到錨固頭中的回縮位置，釋放格柵的錨固頭，從而可以通過螺旋彈簧12 將千斤頂回位到回縮位置(圖1)。可以看出，這種結構相對於現有技術的叉具有多個有點。實際上，伸縮式千斤頂的使用使得可以成倍增加叉的展開行程相同的摺疊長度， 使得可以顯著減小摺疊位置的叉的長度，使得可以適應於無人駕駛飛機登陸時的空間限制。至於千斤頂之外的壓力和回位彈簧的使用也使得可以獲得相對于格柵的適當的壓力。具有旋轉機械鎖的雙穩態致動器的使用使得可以將叉保持就位，在兩個脈衝命令之間變化狀態，即摺疊或者鎖定在格柵中。通過在千斤頂中施加加壓流體脈衝實現從一種狀態到另一種的轉變。這使得可以採用與電磁閥的控制部件關聯的可消耗的流體的瓶，例如氣瓶，來確保供應。當然，也可以設想不同的實施方式和其他的應用，例如用於將飛機錨固在充油平臺或者其他平臺中。
權利要求
1.一種錨固叉，該錨固叉特別用於飛機，該錨固叉能夠與平臺的錨固格柵( 配合，該錨固叉包括千斤頂(3)，所述千斤頂包括氣缸，活塞( 可在所述氣缸中運動，所述活塞設有杆(6)，所述杆延伸超出所述氣缸，所述杆的自由端包括用於將錨固叉錨固在格柵中的叉頭(7)，所述叉頭包括保持指狀件(8，13，14)，所述保持指狀件可以通過控制部件 (9)在回縮位置和活動位置之間運動，其特徵在於，所述千斤頂通過控制裝置(31)連接到加壓流體源(30)，所述加壓流體源具有容納可消耗氣體的瓶(30)。
2.如權利要求1所述的錨固叉，其中，所述氣體是C02。
3.如權利要求1或2所述的錨固叉，其中，所述控制裝置包括電磁閥(31)，所述電磁閥通過打開和關閉進行控制，以對氣缸進行供應。
4.如前述權利要求中任一項所述的錨固叉，其中，所述千斤頂的所述氣缸(4)包括至少兩個伸縮式氣缸部分(10，11)，所述氣缸部分(10，11)可以在其中一個氣缸部分回縮在另一個氣缸部分中的回縮位置和其中一個氣缸部分從另一個氣缸部分伸出的活動位置之間運動。
5.如前述權利要求中任一項所述的錨固叉，其中，用於控制所述指狀件的運動的所述控制部件(9)包括控制活塞(18)，所述控制活塞可在所述氣缸的所述杆中滑動，並且與所述指狀件的雙穩態致動器(19)關聯，使得通過在千斤頂中連續施加的壓力所述指狀件可在回縮位置和伸出的活動位置之間運動。
6.如權利要求5所述的錨固叉，其中，所述雙穩態致動器是旋轉機械鎖(19)。
7.如權利要求6所述的錨固叉，其中，所述雙穩態致動器(19)具有斜齒齒輪(20)，所述齒輪00)插置在所述控制活塞(18)和用於致動所述指狀件的致動杆之間，所述齒輪00)置於與所述千斤頂的杆連接的套管0 中，所述活塞(18)的與所述斜齒齒輪OO) 相對的端部也具有齒0 ，以便當壓力脈衝施加到千斤頂上並且因此所述控制活塞發生運動時使得所述斜齒齒輪OO)在所述套管中旋轉，所述齒輪OO)的齒還適於與所述套管 (22)中的不同高度的連續凹口(沈，27)配合，以便限定用於致動所述指狀件的致動杆的穩定的活動位置和回縮位置。
8.如權利要求7所述的錨固叉，其中，所述錨固叉具有彈簧(M)，所述彈簧將所述用於致動所述指狀件的致動杆壓在所述回縮位置。
9.如前述權利要求中任一項所述的錨固叉，其中，所述千斤頂的相應端部與所述飛機關聯，回位和壓力螺旋彈簧(1 插置在所述千斤頂的所述端部和所述叉頭(7)之間。
10.如權利要求9所述的錨固叉，其中，所述螺旋彈簧(1 圍繞所述千斤頂布置。
11.如前述權利要求中任一項所述的錨固叉，其中，所述錨固叉包括觸發器(15)，所述觸發器防止當所述叉頭未抵靠在所述錨固格柵( 中時所述指狀件(8，13，14)朝著所述指狀件的活動位置運動。
12.—種錨固系統，該錨固系統特別用於旋翼無人駕駛飛機，其特徵在於，所述錨固系統包括如前述權利要求中任一項所述的錨固叉。
全文摘要
本發明涉及一種錨固叉(1)，該錨固叉特別用於飛機，該錨固叉能夠與平臺的錨固格柵(2)配合，該錨固叉包括千斤頂(3)，所述千斤頂包括氣缸(4)，所述氣缸中包含可動活塞(5)，所述活塞設有杆(6)，所述杆延伸超出所述氣缸，所述杆的自由端包括鉤在格柵中的叉頭(7)，所述叉頭包括保持指狀件(8，13，14)，所述保持指狀件可以通過控制部件(9)在回縮位置和活動位置之間運動。本發明的特徵在於，所述千斤頂通過控制裝置(31)連接到加壓流體源(30)，所述加壓流體源具有容納可消耗氣體的瓶(30)。
文檔編號B64F1/12GK102405175SQ201080017500
公開日2012年4月4日 申請日期2010年4月1日 優先權日2009年4月3日
發明者羅南·阿弗爾德聖羅姆 申請人:Dcns公司