用于监测飞行器起落装置的盘式制动系统的装置和方法与流程

1.本发明涉及监测飞行器起落装置的领域，具体地涉及起落装置的盘式制动系统。


背景技术：

2.已知地，飞行器起落装置包括主支腿，至少一个轮子可转动地安装在该主支腿上，以便在飞行器着陆时使飞行器在地面上缓慢滑行。为了使飞行器在着陆后减速，起落装置包括盘式制动系统，该盘式制动系统包括：至少一个相对于主支腿固定的定子盘；至少一个与轮子同步转动的转子盘；以及至少一个被配置为使定子盘压抵转子盘以便将轮子的动能转换为分散在盘中的热能的致动器。盘式制动系统由多个定子盘和多个转子盘交替组成，并且被本领域技术人员称为“散热器”。该盘通常由含碳的复合材料制成。这样的盘通过例如专利申请fr 3070191a1已知。
3.每次着陆时，盘式制动系统都会耗散大量热能。实际上，碳盘与空气中的氧气之间会发生氧化反应。这种氧化反应是在有氧气的情况下发生的，制动盘达到的温度水平越高，氧化反应就越剧烈。热氧化会导致碳质材料转化为气体。这种损坏会使盘的机械性能退化，甚至可能导致盘破裂。为了减少这种退化，盘上敷设有抗氧化保护层，但氧化反应也是无法完全避免的。
4.由于必须移除起落装置的轮子，因此监测盘式制动系统的氧化情况是复杂的。实际上，每次更换起落装置的轮子时，都要通过目测来进行氧化监测。缺乏可见度使得这种目测检查无效。当盘破裂时，飞行器被停止，这对操作员来说也是不利的。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提出一种用于监测飞行器起落装置的盘式制动系统的热氧化水平的装置，该装置可以在计划维护期间或从起落装置中移除轮子时由非专业操作员在各种条件下(雨天、雪天、夜间等)使用。第二目的是提出一种设计稳健且简单的监测装置。最后，第三目的是提出一种可以当盘式制动系统在着陆之后仍很热时使用的监测装置。
6.本发明涉及一种用于监测飞行器起落装置的盘式制动系统的装置，该盘式制动系统包括至少一个定子盘和至少一个被配置为压抵所述定子盘的转子盘，该监测装置包括：
[0007]-卷尺，该卷尺纵向延伸并被配置为与该定子盘的外周相接，该卷尺包括至少一个与该定子盘的设定周长相关的可视信息项；
[0008]-第一抓握件，其连接至该卷尺的第一端；和
[0009]-第二抓握件，其连接至该卷尺的第二端以便能够绕该定子盘的外周拉紧该卷尺，从而准确地确定该定子盘的周长。
[0010]
由于根据本发明的装置，对定子盘的周长的测量可以由操作员以方便且快捷的方式执行。另外，可视信息项的存在使操作员能够监测周长，以确定是否存在氧化及氧化程度。这使得能够在不移除盘式制动系统的情况下监测损坏情况。
[0011]
优选地，该卷尺由热膨胀系数低于15
×
10-6
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的材料制成。这使得即使在盘式制
动系统仍很热的情况下也能进行准确测量。
[0012]
优选地，该卷尺的宽度小于10mm，这使得卷尺能够位于两个转子盘之间以贴合定子盘的形状。换句话说，这种卷尺尤其适于航空用途。
[0013]
根据优选的方面，该卷尺的长度介于1,300mm与2,500mm之间，以满足盘式制动系统的定子盘的平均周长。
[0014]
优选地，至少一个可视信息项呈该卷尺的包括颜色和/或凸起的纵向部分的形式。因此，可视信息是全面且可清楚确定的，而传统刻度则不然，传统刻度在远距离和困难条件下难以读取。
[0015]
优选地，该卷尺具有分别与该定子盘的两个设定周长相关的优选为连续的至少两个可视信息项。以此方式，可以确定在监测步骤后是否需要进行维护。
[0016]
根据本发明的优选的方面，该卷尺具有至少一个狭槽，该卷尺的一部分插入该狭槽中以便形成环状物，该环状物被配着为与该定子盘的外周相接。狭槽的存在有利地使得卷尺缠绕在自己身上，形成规则的环状物，从而保证周长测量是准确的。
[0017]
优选地，该卷尺具有至少一个阅读标记，阅读标记用以确定所需考虑的可视信息。这为操作员读取提供指导。
[0018]
优选地，该卷尺是金属的以具有高稳健性。
[0019]
本发明还涉及一种包括飞行器起落装置的盘式制动系统与如先前所述的监测装置的组件，该盘式制动系统包括至少一个定子盘和至少一个被配置为压抵所述定子盘的转子盘，该卷尺被配置为与定子盘的外周相接。
[0020]
优选地，该定子盘安装在两个转子盘之间，甚至更优选地，该定子盘的厚度小于10mm。优选地，至少一个盘含碳。
[0021]
本发明还涉及一种利用如先前所述的监测装置监测飞行器起落装置的盘式制动系统的方法，该盘式制动系统包括至少一个定子盘和至少一个被配置为压抵所述定子盘的转子盘，该监测方法包括：
[0022]-使该卷尺与该定子盘的外周相接的步骤，
[0023]-操作员在该第一抓握件上和该第二抓握件上进行牵引以绕该定子盘的外周拉紧该卷尺的步骤，和
[0024]-在该卷尺上读取与该定子盘的外周有关的可视信息项以便得出该定子盘因热氧化而退化的情况的步骤。
附图说明
[0025]
在阅读以下作为示例给出的描述后并参考以下作为非限制性示例给出的附图，将更好地理解本发明，其中相同的附图标记指代相似对象。
[0026]
图1是包括盘式制动系统的起落装置的示意图。
[0027]
图2是本发明一个实施例的用于监测起落装置的盘式制动系统的装置的示意图。
[0028]
图3是图2所示的监测装置的特写示意图。
[0029]
图4是图2所示的监测装置的卷尺的纵向部分的平面示意图。
[0030]
图5是在盘式制动系统上使用监测装置的示意图。
[0031]
应当注意，附图详细阐述了本发明，以便实施本发明，当然，在适当的情况下，所述
附图可以用于更好地定义本发明。
具体实施方式
[0032]
本发明示出了用于监测飞行器起落装置的盘式制动系统的盘的热氧化。
[0033]
参考图1，其示出了起落装置1，包括主支腿10，在该主支腿上可转动地安装有至少一个配有轮胎的轮子11，以便在飞行器着陆时使飞行器在地面上缓慢滑行。为了使飞行器在着陆后减速，起落装置1包括盘式制动系统2，该盘式制动系统包括：至少一个相对于主支腿10固定的定子盘；至少一个与轮子11同步转动的转子盘；以及至少一个被配置为使定子盘压抵转子盘以便将轮子11的动能通过摩擦转换为分散在盘中的热能的致动器12。如图5所示，盘式制动系统2由多个定子盘21和多个转子盘22交替组成。这种盘式制动系统2被本领域技术人员称为“散热器”。定子盘21和转子盘22由含碳的复合材料制成。
[0034]
如前所述，碳盘21、22与空气中的氧气之间会发生氧化反应。这种氧化反应可能会使盘21、22的性能退化并导致盘破裂。在监测盘式制动系统2的过程中，可知晓位于中心的盘21、22是最热的并最容易受到热氧化的损坏。实际上，可以观察到中心转子盘22的内部周长减小且中心定子盘21的外部周长减小。
[0035]
为了能够在不移除盘式制动系统2的情况下进行检查，本发明涉及一种监测装置，该监测装置被配置为测量尤其是布置在盘式制动系统2的中心处的定子盘21的外部周长。与在不移除轮子的情况下难以接近的内径不同，定子盘21的外周长可以在将盘式制动系统2组装在飞行器上的同时被可靠地测量。有利地，定子盘外周长的测量结果可用于确定热氧化程度。
[0036]
在现有技术中，用于测量物体周长的装置已经是已知的。现有测量装置呈简单的卷尺的形式，该卷尺非常坚硬且无法精确地与圆柱形物体的外周贴合，尤其是无法与定子盘的外周贴合。另外，这种测量装置还需要使用者接触被测量的物体，而这对于可能处于高温下的定子盘来说是不可能的。另外，这种测量装置在与高温物体接触时会膨胀并损坏，从而对测量的准确度及其使用寿命产生不利影响。
[0037]
另外，外购的测量装置的宽度较大，并且该测量装置无法被置于设置在两个较大直径转子盘之间的定子盘的外周上，尤其是在发生实质性退化的情况下。最后，这种测量装置通常以厘米和毫米为单位刻度，从而使得操作员很难在艰难的条件下(夜间、雨天、雪天等)进行测量。
[0038]
根据本发明，参考图2，监测装置3包括：
[0039]-卷尺30，该卷尺纵向延伸并被配置为与定子盘21的外周相接，卷尺30包括至少一个与定子盘21的设定周长相关的可视信息项41、42、43(图2中未示出)；
[0040]-第一抓握件31，其连接至卷尺30的第一端；和
[0041]-第二抓握件32，其连接至卷尺30的第二端以使得可以绕定子盘21的外周拉紧卷尺30，以便精确地确定定子盘21的周长。
[0042]
在此示例中，卷尺30为金属以确保其稳固、抗腐蚀和耐磨损。优选地，卷尺30由不锈钢制成。毋庸置疑的是，卷尺30可以由其他材料制成，尤其是含有例如碳纤维或陶瓷纤维(玻璃、玄武岩等)等纤维的复合材料以及具有可承受大约100℃的温度的有机基质的材料。
[0043]
优选地，卷尺30的热膨胀系数低于15
×
10-6
k-1
。该性质的优点在于，当盘式制动系
统2在着陆之后仍很热时操作员可以使用监测装置3。换句话说，监测可以在无需停止飞行器的情况下在着陆和起飞之间直接进行。
[0044]
在本示例中，参考图4，卷尺30的宽度d小于10mm。该宽度的优点在于使卷尺30可绕设于位于两个转子盘22之间的定子盘21的外周。众所周知，定子盘21的直径小于转子盘22的直径。而且，该宽度d使卷尺能够放置在间隔10mm宽的两个转子盘之间，尤其是在因定子盘21的热氧化导致重大退化的情况下。小于10mm的宽度使卷尺10能够牢牢地贴合定子盘21的外周。
[0045]
卷尺30的厚度使得卷尺能够弯曲并贴合定子盘21的外周。优选地，卷尺30的厚度小于0.6mm，以避免发生过硬的卷尺在试图弯曲以贴合外周时可能引起的脊形效应。该脊形会使测量结果失真。卷尺30的厚度足以保证卷尺的使用强度。
[0046]
优选地，卷尺30的长度介于1,300mm与2,500mm之间，以便测量盘式制动系统2的任何定子盘21的周长。
[0047]
在本示例中，如图4所示，卷尺30包括与定子盘21的外周相关的若干可视信息项41、42、43，以便从视觉上向操作员指示所测量的外周是符合要求的(由于热氧化造成的低程度退化)还是缩减的(由于热氧化造成的强/严重退化)。优选地，可视信息项41、42、43可指示因热氧化引起的若干种退化程度。
[0048]
参考图4，卷尺30包括三个可视信息项41、42、43，该三个可视信息项呈分别与低退化程度(绿色纵向部)、高退化程度(黄色纵向部)、以及严重退化程度(红色纵向部)相对应的连续纵向部的形式。每个可视信息项41、42、43均与优选地通过反馈设定的外周长值相关联。
[0049]
为了防止摩擦和磨损，至少一个可视信息项41、42、43包括由激光雕刻的凸起。优选地，如图4所示，所有可视信息项41、42、43具有不同的凸起，以便能够目视区分。每个可视信息项41、42、43的颜色和凸起的组合使用使其更易于长期阅读。在颜色磨损消失的情况下，每个可视信息项41、42、43都可以通过其凸起来区分。有利地，每个可视信息项41、42、43可以通过基于不同的可视凸起来恢复。
[0050]
根据本发明的优选方面，每个监测装置3对每一飞行器的起落装置1都是特定的。优选地，该监测装置被储存在箱子中，以保护其不受扭结、撞击、油脂或油的影响。该箱子可以由维修操作员运输。优选地，每个监测装置3特别地通过设置在抓握件31、32上的标识板进行标识。
[0051]
如图3和图4所示，卷尺30包括至少一个狭槽33、34，卷尺30的一部分插入该狭槽中以便形成环状物，该环状物与定子盘21的外周接触。因此，卷尺30贴合定子盘21的外表面，以准确地测量其外周长。
[0052]
在本实施方案中，仍参考图3和图4，卷尺30包括第一部分30a和第二部分30b，该第一部分包括可视信息项41、42、43，该第二部分包括两个狭槽33、34，以形成环状物，如后面将呈现的。参考图3，当形成环状物时，仅卷尺30的第一部分30a的纵向部分在第二部分30b上可视。卷尺30的第一部分30a可相对第二部分30b滑动，以调整通过卷尺形成的环状物的直径。优选地，第一部分30a的宽度d小于6.5mm，以使该第一部分可位于两个转子盘22之间。
[0053]
优选地，第二部分30b包括阅读标记35，以便在视觉上限定必须考虑的可视信息41、42、43，即，与阅读标记35对齐的可视信息。在本示例中，阅读标记35与狭槽34的一端相
对应，如图4所示。毋庸置疑的是，其他类型的阅读标记也同样适用。
[0054]
优选地，可视信息项41、42、43被限定，以便实现防错功能。如果定位不正确，则阅读标记35上就不会出现可视信息41、42、43。
[0055]
如图2所示，抓握件31、32呈优选地由皮革制成的手柄的形式，以使操作员方便、远程地绕外周拉紧卷尺30，而不会有接触仍很热的盘式制动系统2的风险。
[0056]
可选地，至少一个抓握件31、32连接到卷尺30。在本示例中，由于抓握件31、32的存在，由卷尺30形成的环状物无法被移除。在本示例中，每个抓握件31、32经由活扣连接到卷尺30，但其他连接方式(钩子、夹子等)也同样适用。卷尺30和读头34因此形成由于抓握件31、32而不可移除的环状物，从而使测量装置3更易于使用。
[0057]
本发明还涉及一种利用监测装置3监测飞行器起落装置1的盘式制动系统2的方法。在本实施方式中，操作员希望检查位于盘式制动系统2的中心处的定子盘21的外周长。
[0058]
首先，将由卷尺30形成的环状物的周长调整为大于定子盘21的周长并穿过转子盘2。由于其宽度很小，因此卷尺30可在两个转子盘22之间滑动而不会使操作员有接触到热的盘式制动系统2的风险。该方法包括将卷尺30定位成与定子盘21的外周相接，尤其是与位于两个转子盘22的之间的定子盘21的外周相接的步骤。
[0059]
该方法包括操作员在第一抓握件31上和第二抓握件32上进行牵引以便绕定子盘21的外周拉紧卷尺30的步骤。在此牵引步骤期间，由卷尺30形成的环状物的周长减少。卷尺30滑入狭槽33、34中以调整环状物的周长。根据定子盘21周长的不同，与阅读标记35相对设置的可视信息41、42、43也是不同的。由于卷尺30的厚度很薄，因此该卷尺精确地贴合定子盘21的外部形状，且周长测量是准确的。
[0060]
该方法包括在卷尺30上读取绕定子盘21外周的相对可视信息项41、42、43以便从中得出定子盘21因热氧化而退化的情况的步骤。
[0061]
在本示例中，在(第一可视信息41)低退化程度的情况下，无需实施维护步骤。在(第二可视信息42)高退化程度的情况下，计划加强监测。在(第三可视信息43)严重退化程度的情况下，执行维护操作。
[0062]
有利地，由于卷尺30的热膨胀系数低，定子盘21的温度仅对外周的测量造成轻微影响。以与周长相关联的颜色的形式存在的可视信息项41、42、43有利于在困难条件下(雨天、雪天、夜间等)实施严格监测。
[0063]
有利地，抓握件31、32留有间隙以释放盘式制动系统2的测量装置3并穿过转子盘22。操作员可通过对抓握手柄31、32施加微小抖动来扩大环状物的直径，以使测量装置3脱离其测量位置。

技术特征：
1.一种组件，包括飞行器起落装置(1)的盘式制动系统(2)和监测装置(3)，所述盘式制动系统(2)包括至少一个定子盘(21)和至少一个被配置为压抵所述定子盘(21)的转子盘(22)，其特征是，所述监测装置(3)包括：-纵向延伸的卷尺(30)，所述卷尺(30)包括至少一个与所述定子盘(21)的设定周长相关的可视信息项(41，42，43)，所述卷尺(30)被配置为与所述定子盘(21)的外周相接；-第一抓握件(31)，其连接至所述卷尺(30)的第一端；和-第二抓握件(32)，其连接至所述卷尺(30)的第二端以绕所述定子盘(21)的外周拉紧所述卷尺(30)，从而精确地确定所述定子盘(21)的周长。2.如权利要求1所述的组件，其特征是，所述卷尺(30)由热膨胀系数小于15
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的材料制成。3.如权利要求1或2所述的组件，其特征是，所述卷尺(30)的宽度(d)小于10mm。4.如权利要求1-3中任一项所述的组件，其特征是，至少一个可视信息项(41，42，43)呈所述卷尺(30)的纵向部分的形式，所述纵向部分包括颜色和/或凸起。5.如权利要求1-4中任一项所述的组件，其特征是，所述卷尺(30)具有分别与所述定子盘(21)的两个设定周长相关联的至少两个可视信息项(41，42，43)，所述两个可视信息项(41，42，43)优选为连续的。6.如权利要求1-5中任一项所述的组件，其特征是，所述卷尺(30)具有至少一个狭槽(33，34)，所述卷尺(30)的一部分插入所述狭槽(33，34)以便形成环状物，所述环状物被配置为与所述定子盘(21)的外周相接。7.如权利要求1-6中任一项所述的组件，其特征是，所述卷尺(30)具有至少一个阅读标记(35)，所述阅读标记用以确定所需考虑的可视信息(41，42，43)。8.如权利要求1-7中任一项所述的组件，其特征是，所述卷尺(30)是金属的。9.如权利要求1-8中任一项所述的组件，其特征是，所述定子盘(21)安装在两个转子盘(22)之间，所述定子盘(21)的厚度小于10mm。10.一种利用如权利要求1-9中任一项所述的组件的监测装置(3)检查飞行器起落装置(1)的盘式制动系统(2)的方法，所述盘式制动系统(2)包括至少一个定子盘(21)和至少一个被配置为压抵所述定子盘(21)的转子盘(22)，其特征是，所述监测方法(3)包括：-使所述卷尺(30)与所述定子盘(21)的外周相接的步骤，-通过操作员在所述第一抓握件(31)上和所述第二抓握件(32)上进行牵引以绕所述定子盘(21)的外周拉紧所述卷尺(30)的步骤，和-在所述卷尺(30)上读取与所述定子盘(21)的外周有关的可视信息项(41，42，43)以便从中得出所述定子盘(21)因热氧化而退化的情况的步骤。

技术总结
本发明公开了一种包括飞行器起落装置(1)的盘式制动系统(2)和监测装置(3)的组件，盘式制动系统(2)包括至少一个定子盘(21)和至少一个被配置为压抵定子盘(21)的转子盘(22)，监测装置(3)包括：卷尺(30)，卷尺(30)包括至少一个与该定子盘(21)的设定周长相关的可视信息项，卷尺(30)被设置为与该定子盘(21)的外周相接；连接至该卷尺(30)的第一端的第一抓握件(31)以及连接至该卷尺(30)的第二端的第二抓握件(32)，以使得可以绕定子盘(21)的外周拉伸卷尺(30)，从而准确地确定定子盘(21)的周长。从而准确地确定定子盘(21)的周长。从而准确地确定定子盘(21)的周长。


技术研发人员：纳迪亚
受保护的技术使用者：赛峰起落架系统公司
技术研发日：2022.02.24
技术公布日：2023/10/15