CN104608921B - 飞机机轮及助降方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机机轮及助降方法，飞机机轮包括轮胎、外轮毂和内核部，轮胎套设在外轮毂上，内核部设置在外轮毂的腔内，外轮毂的内表面上设有多块永磁钢，内核部包括多个线圈组、制动电阻、控制器以及轮轴，多个线圈组分布在内核部的外缘区域与多块永磁钢相对应，控制器与多个线圈组、制动电阻分别电联接，轮轴位于内核部的中心轴线上，外轮毂套设在轮轴上。所述内核部还包括定子铁芯和固定架，定子铁芯套设在固定架上，所述多个线圈组设置在定子铁芯上，所述轮轴设置在固定架的中心。它能有效降低飞机在降落时机轮触地受到的滑动摩擦力及偏转力矩，从而极大地提升安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞机机轮及助降方法。
背景技术
在飞机降落时，飞机轮胎接触地面后会在极短时间内靠摩擦力由静止加速至飞机的降落速度(一般为250-350Km/h)，这对机轮的轮胎、轮毂、轴承均会造成极大的冲击载荷。在轮胎运动的初始阶段，轮胎刚接触地面而快速转动，但转动速度并未达到飞机的接地速度，因而轮胎在转动时还处于滑动摩擦状态。一方面，滑动摩擦产生大量的热，造成轮胎表面急剧磨损或磨穿，甚至引起机轮轮胎***，危害飞行安全；另一方面，飞机两侧的主机轮严格来说是不可能同时触地的，先触地的机轮会相对飞机重心形成一个偏转力矩，诱发安全事故。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种飞机机轮及助降方法，它能有效降低飞机在降落时机轮触地受到的滑动摩擦力及偏转力矩，从而极大地提升安全性。
其技术方案如下：
一种飞机机轮，包括轮胎、外轮毂和内核部，轮胎套设在外轮毂上，内核部设置在外轮毂的腔内，外轮毂的内表面上设有多块永磁钢，内核部包括多个线圈组、制动电阻、控制器以及轮轴，多个线圈组分布在内核部的外缘区域与多块永磁钢相对应，控制器与多个线圈组、制动电阻分别电联接，轮轴位于内核部的中心轴线上，外轮毂套设在轮轴上。
优选的，所述内核部还包括定子铁芯和固定架，定子铁芯套设在固定架上，所述多个线圈组设置在定子铁芯上，所述轮轴设置在固定架的中心。
优选的，所述外轮毂内还设有编码盘，编码盘与所述控制器电联接。
优选的，所述外轮毂通过轴承与所述轮轴连接。
优选的，本机轮还包括刹车盘装置，该刹车盘装置与所述外轮毂相连。
优选的，本机轮还包括防滑装置，该防滑装置与所述外轮毂相连。
一种飞机的助降方法，包括如下步骤：
当飞机降落时，在外轮毂上的轮胎接触地面之前，内核部中的控制器开启运行并给多个线圈组通电，多个线圈组与外轮毂内的多块永磁钢作用驱动外轮毂在轮轴上加速旋转，使得轮胎在接触地面时其线速度已接近此时飞机的速度；当飞机着陆后轮胎上的线速度与飞机的速度相同时，控制器中断对多个线圈组的通电，接通制动电阻；当飞机达到预设的低速或者停止时，控制器停止运行。
下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：
上述的飞机机轮，在飞机放下起落架后准备降落时，内核部中的控制器开启运行并给多个线圈组通电，线圈组在通电后产生电磁力使内表面装有永磁钢的外轮毂加速旋转，即带动轮胎加速旋转，当轮胎接触地面时其外表面的线速度已达到与飞机相接近的速度，此时，轮胎外表面与飞机的速度差将非常小，轮胎表面与地面之间的滑动摩擦力将非常地小，且该滑动摩擦力的作用时间也会极短，故轮胎在开始接触地面至与飞机达到相同滑行速度的这一过程中，受到的冲击载荷会比较小，一方面对飞机重心形成的偏转力矩不大，一方面对轮胎的破坏程度也极大地降低了，从而能够极大地降低安全事故的发生率。当飞机着陆后轮胎上的线速度与飞机的速度相同时，控制器中断对多个线圈组的通电，此时外轮毂伴随着轮胎进行旋转，对内核部的作用仿佛是发电机，控制器则会接通制动电阻，把本机轮将动能转化成的电能快速地消耗掉，消耗过程中同时也产生了制动力矩，能使机轮更快地减速，当飞机达到预设的低速或者停止时，控制器停止运行。
附图说明
图1为本发明实施例所述的飞机机轮截面的结构示意图；
附图标记说明：
1、外轮毂，11、永磁钢，21、定子铁芯，22、固定架，23、轮轴，24、线圈组，25、轴承，3、轮胎，4、刹车盘装置，5、防滑装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：
如图1所示，为一种飞机机轮，包括轮胎3、外轮毂1和内核部，轮胎3套设在外轮毂1上，内核部设置在外轮毂1的腔内，外轮毂1的内表面上均匀地设有多块永磁钢11，内核部包括多个线圈组24、制动电阻、控制器以及能与飞机起落架相连的轮轴23，多个线圈组24均匀地分布在内核部的外表面与多块永磁钢11相对应，控制器与多个线圈组24、制动电阻、飞机控制***分别电联接，轮轴23位于内核部的中心轴线上，外轮毂1套设在轮轴23上。
在飞机放下起落架后准备降落时，飞机控制***会开启本机轮内核部的控制器运行，控制器为多个线圈组24通电，线圈组24在通电后产生电磁力使内表面装有永磁钢11的外轮毂1加速旋转，即带动轮胎3加速旋转，当轮胎3接触地面时其外表面的线速度已达到与飞机相接近的速度(这可由飞机控制***进行调控)，此时，轮胎3外表面与飞机的速度差将非常小，轮胎3表面与地面之间的滑动摩擦力将非常地小，且该滑动摩擦力的作用时间也会极短，故轮胎3在开始接触地面至与飞机达到相同滑行速度的这一过程中，受到的冲击载荷会比较小，一方面对飞机重心形成的偏转力矩不大，一方面对轮胎3的破坏程度也极大地降低了，从而能够极大地降低安全事故的发生率。当飞机在地面上稳定滑行时(即轮胎上的线速度与飞机的速度相同时)，飞机控制***会使控制器中断对多个线圈组的通电，此时外轮毂1伴随着轮胎3进行旋转，对内核部的作用仿佛是发电机，内核部的控制器则会接通制动电阻，把本机轮将动能转化成的电能快速地消耗掉，消耗过程中同时也产生了制动力矩，能使机轮更快地减速，当飞机达到预设的低速或者停止时，控制器停止运行。
本实施例中，内核部还包括定子铁芯21和固定架22，定子铁芯21套设在固定架22上，多个线圈组24设置在定子铁芯21上，轮轴23设置在固定架22的中心；外轮毂1内还设有编码盘，编码盘与控制器电联接；外轮毂1通过轴承25与轮轴23对接。
本实施例中，本机轮还包括刹车盘装置4和防滑装置5，该刹车盘装置4、防滑装置5与轮毂相连并分别与飞机控制***电联接。共同进行制动作用，使减速的效果更好。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种飞机机轮，包括轮胎，其特征在于，还包括外轮毂和内核部，轮胎套设在外轮毂上，内核部设置在外轮毂的腔内，外轮毂的内表面上设有多块永磁钢，内核部包括多个线圈组、制动电阻、控制器以及轮轴，多个线圈组分布在内核部的外缘区域与多块永磁钢相对应，控制器与多个线圈组、制动电阻分别电联接，轮轴位于内核部的中心轴线上，外轮毂套设在轮轴上；所述内核部还包括定子铁芯和固定架，定子铁芯套设在固定架上，所述多个线圈组设置在定子铁芯上，所述轮轴设置在固定架的中心；
当飞机降落时，内核部中的控制器开启运行并给多个线圈组通电，线圈组在通电后产生电磁力使内表面装有永磁钢的外轮毂加速旋转，使得轮胎在接触地面时其线速度已接近此时飞机的速度；当飞机着陆后轮胎上的线速度与飞机的速度相同时，控制器中断对多个线圈组的通电，此时外轮毂进行旋转，对内核部发电，控制器则接通制动电阻，将电能快速地消耗掉，消耗过程中同时也产生了制动力矩，能使机轮减速，当飞机达到预设的低速或者停止时，控制器停止运行。
2.根据权利要求1所述的飞机机轮，其特征在于，所述外轮毂内还设有编码盘，编码盘与所述控制器电联接。
3.根据权利要求1所述的飞机机轮，其特征在于，所述外轮毂通过轴承与所述轮轴连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的飞机机轮，其特征在于，还包括刹车盘装置，该刹车盘装置与所述外轮毂相连。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的飞机机轮，其特征在于，还包括防滑装置，该防滑装置与所述外轮毂相连。
6.一种飞机的助降方法，其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述的飞机机轮，包括如下步骤：当飞机降落时，在外轮毂上的轮胎接触地面之前，内核部中的控制器开启运行并给多个线圈组通电，多个线圈组与外轮毂内的多块永磁钢作用驱动外轮毂在轮轴上加速旋转，使得轮胎在接触地面时其线速度已接近此时飞机的速度；当飞机着陆后轮胎上的线速度与飞机的速度相同时，控制器中断对多个线圈组的通电，接通制动电阻；当飞机达到预设的低速或者停止时，控制器停止运行。
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