一種飛行器艙門鎖機構的製作方法

2023-05-03 14:42:06 7

一種飛行器艙門鎖機構的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種飛行器艙門鎖機構，包括第一端蓋、作動筒、第二端蓋、活塞杆、鎖鉤、彈簧。本發明中，通過將鎖鉤鉸接於作動筒上，並使得鎖鉤的一端與作動筒中的活塞杆連接，鎖鉤的另一端與艙門鎖環掛接，當給作動筒充氣使得活塞移動，即可帶動鎖鉤動作，實現艙門的解鎖；而當作動筒中的氣體排出後，鎖鉤又在活塞的帶動下動作，實現艙門的鎖定。該結構簡化了傳統鎖結構的鎖定原理，減小了鎖結構的體積，適用於對小布局空間要求高的小型飛行器。
【專利說明】一種飛行器艙門鎖機構

【技術領域】
[0001]本發明屬於小型飛行器機構設計【技術領域】，具體地，涉及一種飛行器艙門鎖機構。

【背景技術】
[0002]可重複使用小型飛行器是一種具有長期在軌飛行、大範圍軌道機動能力的可重複使用的小型飛行器平臺。可重複使用小型飛行器依託運載火箭垂直發射入軌，採用無動力水平著陸的飛行模式，可執行空間往返運輸、長期在軌駐留與自主機動作戰、在軌支持與服務、天對地打擊、快速空間響應等空間攻防對抗軍事任務和航天運輸民用任務。
[0003]對於可重複使用的小型飛行器而言，返回著陸時需要設計有起落架系統，包括起落架艙門收放機構及起落架結構產品，首先由起落架艙門收放機構將艙門打開才能實現起落架放下功能。艙門上位鎖和起落架上位鎖是艙門收放機構和起落架收放機構的重要功能部件，飛行器在發射、在軌運行階段，艙門鎖將艙門結構和起落架結構鎖定在收上位置以保證飛行器的正常飛行，飛行器著陸返回時，打開起落架艙門上位鎖及起落架上位鎖將起落架艙門及起落架放下。
[0004]小型飛行器，由於空間緊張，對起落架系統的小型化設計提出了更高的要求。傳統的上位鎖機構，通過一個中間傳動件實現對上位鎖鎖定位置的鎖定，增加了鎖機構的體積，研製出一種小型化的鎖機構具有很重要的工程價值。


【發明內容】

[0005]本發明的技術解決問題是:針對現有技術的不足，提供一種原理簡單的飛行器艙門鎖機構，以減少普通上位鎖機構的傳動組件。
[0006]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案包括:
[0007]一種飛行器艙門鎖機構，包括第一端蓋、作動筒、第二端蓋、活塞杆、鎖鉤、彈簧，其中，作動筒安裝於飛行器機身結構上，作動筒具有中空內腔，並具有作為進氣端的第一開口端和第二開口端；第一端蓋螺紋連接於作動筒的第一開口端，並且第一端蓋上具有與作動筒的中空內腔連通的氣體出入口，氣體出入口與外部的供氣管路連接；第二端蓋螺紋連接於作動筒的第二開口端上，並且第二端蓋上具有中心圓孔；活塞杆的第一端位於作動筒的中空內腔中，其第二端自作動筒的第二開口端穿過第二端蓋上的中心圓孔伸出；彈簧套裝在活塞杆上，並且在彈簧的自然狀態下，彈簧的一端與活塞杆的第一端接觸，彈簧的另一端與第二端蓋接觸；鎖鉤鉸接在作動筒上，並且，鎖鉤的第一端與活塞杆的第二端連接，鎖鉤的第二端為掛鈎，用於與艙門鎖環掛接，並且掛鈎上的載荷承載方向和活塞杆的運動方向分別位於鎖鉤與作動筒的鉸接點的兩側。
[0008]進一步地，作動筒上設置有鎖鉤連接件，鎖鉤連接件上設置有第一連接孔，鎖鉤上相應地設置有第二連接孔，鎖鉤通過穿設於第一連接孔和第二連接孔的螺栓鉸接；活塞杆的第二端上具有傳動凸臺，鎖鉤的第一端具有U形卡槽，當安裝到位時，傳動凸臺裝配於U形卡槽中。
[0009]進一步地，作動筒的兩側各設置有兩個連接耳片，每個連接耳片上都設置有連接孔，作動筒通過穿設於各個連接孔中的螺釘固定至飛行器機身結構。
[0010]本發明與現有技術相比的有益效果在於:
[0011]本發明中提出的飛行器艙門鎖機構，通過將鎖鉤鉸接於作動筒上，並使得鎖鉤的一端與作動筒中的活塞杆連接，鎖鉤的另一端與艙門鎖環掛接，當給作動筒充氣使得活塞移動，即可帶動鎖鉤動作，實現艙門的解鎖；而當作動筒中的氣體排出後，鎖鉤又在活塞的帶動下動作，實現艙門的鎖定。該結構簡化了傳統鎖結構的鎖定原理，減小了鎖結構的體積，適用於對小布局空間要求高的小型飛行器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為根據本發明的鎖機構的總體結構示意圖，圖中的鎖機構處於鎖定狀態；
[0013]圖2a為圖1中的鎖機構的A-A向剖視圖，圖2b為圖2a的分解示意圖；
[0014]圖3a和圖3b分別為根據本發明的鎖機構開鎖狀態時的整體示意圖和B-B向剖視圖；
[0015]圖4為根據本發明的鎖機構鎖定狀態時的工作原理示意圖；
[0016]圖5為根據本發明的鎖機構解鎖狀態時的工作原理示意圖；
[0017]圖6為根據本發明的作動筒的示意圖；
[0018]圖7為根據本發明的第二端蓋的示意圖；
[0019]圖8為根據本發明的活塞杆的示意圖；
[0020]圖9為根據本發明的鎖鉤的示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面將結合附圖和具體實施例對根據本發明的飛行器艙門鎖機構做進一步詳細的說明。
[0022]首先需要說明的是，本發明的飛行器艙門鎖機構不局限於飛行器艙門的鎖定，還適用於起落架等類似結構的鎖定。
[0023]本發明提出了一種適用於小型飛行器狹小空間布局的起落架艙門及起落架上位鎖機構方案。本方案簡化了上位鎖的鎖定原理，減小了鎖定機構的體積。本方案中的上位鎖結構在鎖定狀態下，通過外部承載(即通過艙門鎖環傳遞的艙門重量)向鎖鉤施加一個載荷力矩，同時通過第一端蓋給作動筒活塞杆施加一個作用力，從而將鎖鉤限定在鎖定位置。開鎖時，冷氣系統壓力推動作動筒活塞杆向鎖鉤施加一個開鎖力矩，鎖鉤旋轉一定角度，實現鎖機構對起落架艙門和起落架的解鎖，將起落架艙門及起落架結構件放下。放下到位後，作動筒內置彈簧將作動筒活塞杆恢復到初始位置，帶動鎖鉤回到鎖定位置。
[0024]如圖1-圖9所示，根據本發明的飛行器艙門鎖機構，包括第一端蓋、作動筒、第二端蓋、活塞杆、鎖鉤、彈簧。其中，作動筒2安裝於飛行器機身結構上，作動筒2具有中空內腔201，並具有作為進氣端的第一開口端和第二開口端；第一端蓋I螺紋連接於作動筒2的第一開口端，並且第一端蓋I上具有與作動筒2的中空內腔201連通的氣體出入口 101，氣體出入口 101與外部的供氣管路連接；第二端蓋3螺紋連接於作動筒2的第二開口端上，並且第二端蓋3上具有中心圓孔301 ;活塞杆4的第一端位於作動筒2的中空內腔201中，其第二端自作動筒2的第二開口端穿過第二端蓋3上的中心圓孔301伸出；彈簧6套裝在活塞杆4上，並且在彈簧6的自然狀態下，彈簧6的一端與活塞杆4的第一端接觸，彈簧6的另一端與第二端蓋3接觸；鎖鉤5鉸接在作動筒2上，並且，鎖鉤5的第一端與活塞杆4的第二端連接，鎖鉤5的第二端為掛鈎，用於與艙門鎖環掛接，並且掛鈎上的載荷承載方向和活塞杆的運動方向分別位於鎖鉤與作動筒2的鉸接點的兩側。
[0025]本發明中，作動筒2通過緊固件與機身結構連接，鎖鉤5與起落架或艙門結構鎖環配合將起落架或艙門結構限定在上鎖狀態。
[0026]具體地，如圖所示，作動筒2上設置有鎖鉤連接件202，鎖鉤連接件202上設置有第一連接孔203，鎖鉤5上相應地設置有第二連接孔501，鎖鉤5通過穿設於第一連接孔203和第二連接孔501的螺栓鉸接；活塞杆4的第二端上具有傳動凸臺401，鎖鉤5的第一端具有U形卡槽，當安裝到位時，傳動凸臺401裝配於U形卡槽中。作動筒2的兩側各設置有兩個連接耳片204，每個連接耳片204上都設置有連接孔，作動筒2通過穿設於各個連接孔中的螺釘固定至飛行器機身結構。
[0027]在本發明中，為了實現鎖機構的鎖定功能，需要保證鎖鉤能夠掛鈎到艙門鎖環，為此，要求施加在掛鈎上的載荷承載方向與活塞杆的運動方向分別位於鎖鉤與作動筒的鉸接點的兩側。
[0028]圖1和圖2a、圖2b為本發明的鎖機構的鎖定狀態示意圖。起落架或艙門載荷通過鎖鉤5傳遞至活塞杆4，活塞杆4承受壓力載荷，活塞杆4將壓力載荷接著傳遞至作動筒外筒，通過作動筒外筒實現活塞杆的限位，從而將起落架或艙門載荷限制在鎖定狀態。
[0029]圖3a和圖3b為鎖機構的開鎖狀態示意圖。開鎖時，高壓氣體從第一端蓋I進入作動筒2，推動活塞杆4，高壓氣體推動活塞杆4時壓縮作動筒內的彈簧6，最終實現鎖機構的解鎖。當需要鎖定時，首先將作動筒氣腔內的高壓氣體排出，作動筒活塞杆4在內置彈簧6的作用下恢復到鎖定狀態。
[0030]圖4為鎖機構在鎖定狀態的工作原理圖，鉸支點I為鎖鉤與鎖鉤連接件的連接點，為鉸接形式，鉸支點2為活塞杆與鎖鉤的連接點，活塞杆端頭設計一個傳動凸臺，傳動凸臺與鎖鉤上的U形卡槽相配合。為了實現鎖機構的鎖定，在本發明中，將鎖鉤的載荷承載點布置在鉸支點I左側，鎖鉤載荷相對於鉸支點I產生一個逆時針力矩，作動筒向活塞杆產生一個向右的限制力，產生一個順時針的力矩，兩個力矩平衡將鎖保持在鎖定狀態。同時，如圖2a和圖2b所示，在鎖定狀態下，彈簧6處於自然狀態，其兩端分別與活塞杆的第一端和第二端蓋接觸；並且活塞杆的第一端抵接第一端蓋。
[0031]圖5為鎖機構在開鎖狀態的工作原理示意圖。開鎖時，活塞杆在高壓氣體的推動作用下向下移動，帶動鎖鉤繞鉸支點I順時針方向旋轉直至離開艙門鎖環，實現解鎖，此時，內置彈簧6處於壓縮狀態。
[0032]在此，需要說明的是，本說明書中未詳細描述的內容，是本領域技術人員通過本說明書中的描述以及現有技術能夠實現的，因此，不做贅述。
[0033]以上所述僅為本發明的優選實施例，並非用來限制本發明的保護範圍。對於本領域的技術人員來說，在不付出創造性勞動的前提下，可以對本發明做出若干的修改和替換，所有這些修改和替換都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種飛行器艙門鎖機構，其特徵在於，包括第一端蓋(I)、作動筒(2)、第二端蓋(3)、活塞杆(4)、鎖鉤(5)、彈簧￠)，其中， 作動筒(2)安裝於飛行器機身結構上，作動筒(2)具有中空內腔(201)，並具有作為進氣端的第一開口端和第二開口端； 第一端蓋(I)螺紋連接於作動筒(2)的第一開口端,並且第一端蓋(I)上具有與作動筒(2)的中空內腔(201)連通的氣體出入口(101)，氣體出入口(101)與外部的供氣管路連接; 第二端蓋(3)螺紋連接於作動筒(2)的第二開口端上，並且第二端蓋(3)上具有中心圓孔(301)； 活塞杆(4)的第一端位於作動筒(2)的中空內腔(201)中，其第二端自作動筒(2)的第二開口端穿過第二端蓋(3)上的中心圓孔(301)伸出； 彈簧(6)套裝在活塞杆(4)上，並且在彈簧(6)的自然狀態下，彈簧￠)的一端與活塞杆(4)的第一端接觸，彈簧￠)的另一端與第二端蓋(3)接觸； 鎖鉤(5)鉸接在作動筒(2)上，並且，鎖鉤(5)的第一端與活塞杆(4)的第二端連接，鎖鉤(5)的第二端為掛鈎，用於與艙門鎖環掛接，並且掛鈎上的載荷承載方向和活塞杆的運動方向分別位於鎖鉤與作動筒(2)的鉸接點的兩側。
2.根據權利要求1所述的飛行器艙門鎖機構，其特徵在於， 作動筒⑵上設置有鎖鉤連接件(202)，鎖鉤連接件(202)上設置有第一連接孔(203)，鎖鉤(5)上相應地設置有第二連接孔(501)，鎖鉤(5)通過穿設於第一連接孔(203)和第二連接孔(501)的螺栓鉸接； 活塞杆(4)的第二端上具有傳動凸臺(401)，鎖鉤(5)的第一端具有U形卡槽(502)，當安裝到位時，傳動凸臺(401)裝配於U形卡槽中。
3.根據權利要求1所述的飛行器艙門鎖機構，其特徵在於，作動筒(2)的兩側各設置有兩個連接耳片(204)，每個連接耳片(204)上都設置有連接孔，作動筒(2)通過穿設於各個連接孔中的螺釘固定至飛行器機身結構。
【文檔編號】B64C25/16GK104309799SQ201410557167
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月20日 優先權日:2014年10月20日
【發明者】王濤, 王悅, 張濤, 張慶利, 孔文秦, 徐方舟, 姚世東, 朱永貴, 彭波, 賈磊, 穆星科, 石小亮, 宋春雨 申請人:中國運載火箭技術研究院