[發明專利]一種輪橇一體式剎車制動裝置及方法

有效

• 申請號: 201810507962.4
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108516077B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 魏小輝;李天童;梁濤濤;聶宏;尹喬之;張釗
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64C25/44
• 分類號: B64C25/44
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明公開了一種輪橇一體式剎車制動裝置及方法，剎車制動裝置包括機輪、輪軸、剎車控制器、轉速傳感器、電機支架、滑橇、以及至少一個作動模塊。作動模塊包含無刷直流電機、N個導軌、M根彈簧、減速器、滾珠絲杠、螺母、螺母套筒和壓力傳感器。壓力傳感器安裝在螺母套筒和滑橇之間，能實時獲得作動模塊施加給滑橇的剎車壓力。當需要剎車時，電機帶動減速器旋轉，減速器驅動滾珠絲杠，絲杠上的螺母在導軌的限制下直線運動，向滑橇施加正壓力，滑橇與地面接觸摩擦，將飛行器滑跑的動能以熱能的形式耗散掉，從而使飛行器減速。本發明體積小、重量輕，可以應用在對起落架剎車制動裝置尺寸有嚴格限制要求的薄機翼高超聲速飛行器上。

技術領域

本發明涉及適用于高超聲速飛行器滑跑著陸剎車的技術領域，尤其涉及一種輪橇一體式剎車制動裝置及方法。

背景技術

高超聲速飛行器是能進行高超聲速飛行的飛行器，具有快速響應、超強突防、靈活機動等特點，是一種兼備戰略威懾和實戰應用能力的新概念武器。這種飛行器主要用于執行兵力投送，特定區域偵查與監視，實施地面打擊與防御，提供信息支援、攻擊武器和戰略投送平臺等任務，具有極高的軍事價值。

這類飛行器有一些突出的總體設計與起降系統的設計矛盾難以協調。一方面，高超聲速飛行器的氣動外形主要是乘波體構型和翼身融合體構型，這類氣動外形典型特征是機身機翼薄，內部空間小，不利于起落架的收放布置；而高超聲速飛行器所需的燃料和動力裝置占去機體大部分空間，也影響了起落架的布置。在前期一些高超聲速飛行器的探索研究中，不得不犧牲氣動性能總體設計指標以滿足起落裝置的收藏空間，大大削弱了飛行器的總體性能和作戰使用效能。另一方面，高超聲速飛行器著陸時采用高進場速度，這將導致較高的著陸載荷，同時輪胎臨界轉速的限制增大了飛機機輪尺寸，剎車系統及其輔助系統為吸收更多的水平動能而增加重量和空間需求。

傳統起落裝置采用液壓剎車制動，但為了吸收飛行器滑跑動能，剎車盤的體積往往相對較大，而不便收起在飛行器機體中。為了降低起落裝置對于收放空間和結構重量的設計限制，美國的X-15A采用滑橇式著陸，通過滑橇與地面的摩擦進行減速制動。這類起落裝置所占結構空間小，耐超高溫環境和超高的著陸水平速度，且具有較輕的結構重量。但是滑橇式著陸裝置并不適用于需要滑跑起飛的飛行器。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中所涉及到的缺陷，提供一種輪橇一體式剎車制動裝置及方法，有效減小飛行器起降系統的尺寸及重量并實現飛行器的剎車制動。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種輪橇一體式剎車制動裝置，包含機輪、輪軸、剎車控制器、轉速傳感器、電機支架、滑橇、以及至少一個作動模塊；

所述機輪通過軸承和所述輪軸相連；

所述轉速傳感器用于測量所述機輪的轉速，并將其傳遞給所述剎車控制器；

所述電機支架和所述輪軸固定相連；

所述作動模塊包含無刷直流電機、N個導軌、M根彈簧、減速器、滾珠絲杠、螺母、螺母套筒和壓力傳感器，所述N、M均為大于等于4的整數；

所述無刷直流電機固定在所述電機支架上，其輸出軸和所述減速器的輸入端固連；

所述減速器的輸出端和所述滾珠絲杠的上端固定相連；

所述N個導軌均和所述滾珠絲杠平行設置，其上端均和所述電機支架固連；

所述螺母和所述滾珠絲杠螺紋連接，且螺母上對應N個導軌設有N個通孔，所述N個導軌通過所述N個通孔穿過所述螺母，使得螺母能夠沿著N個導軌滑動；

所述M根彈簧均一端和所述電機支架固連，另一端均和所述螺母固連，用于防止螺母在自身重力的作用下向下滑移；

所述螺母套筒上端和所述螺母固連，下端通過所述壓力傳感器和所述滑橇的上端面固連；