飞机尾舱门

技术领域

本发明涉及飞机技术领域，尤其涉及一种飞机尾舱门。

背景技术

货舱门是飞机上进出货物的必经通道，同时也是机体上与气动外形直接相关的重要运动部件。

对于中小型飞机而言，通常会在机身侧面设置侧开货舱门，称为侧舱门，侧舱门通常具有内开式侧门和外开式侧门两种方式，对于内开式侧门，不管是平移门还是转门会占用部分货舱空间；对于外开式侧门，如果是转门则完全不能用于空中开启作业(如空投)；平移门虽然可以用于空中开闭，但开启或关闭时需要抵抗较大的风阻，操作难度不小，机身两侧形成不对称的阻力特性也需要消耗更多动力用于飞行姿态的平衡控制。因此，越来越多的中小型飞机将货舱门设置于尾部。

但是，如图1和图2所示，中小型飞机的货舱较为紧张，现有技术中若将尾舱门直接收纳于尾舱内部，则会占用货舱空间，影响飞机货舱的容量。

发明内容

本发明提供一种飞机尾舱门，用以解决现有技术中中小型飞机的货舱较为紧张，若将尾舱门直接收纳于尾舱内部则占用货舱空间的缺陷，实现能够保证货舱空间的有效利用。

本发明提供一种飞机尾舱门，设置于尾舱的底部，包括：

门框，设置于所述尾舱的底部门洞开口的四周；

第一门体和第二门体，均与所述门框可拆卸连接，且所述第一门体可转动连接于所述尾舱的尾端；所述第二门体与所述第一门体可折叠连接；

在开启状态，所述第一门体转动至所述尾舱的顶部，且所述第二门体折叠至所述第一门体的内侧；

在关闭状态，所述第一门体转动至所述尾舱的底部，且所述第二门体位于所述第一门体远离所述尾舱的尾端的一端。

根据本发明提供的一种飞机尾舱门，还包括：

第一驱动机构，一端与所述尾舱的顶部连接，另一端与所述第一门体连接，且所述第一驱动机构用于驱动所述第一门体与所述尾舱的尾部相对转动。

根据本发明提供的一种飞机尾舱门，还包括：

第二驱动机构，设置于所述第一门体和所述第二门体之间，所述第二驱动机构用于实现所述第二门体与所述第一门体的相对运动。

根据本发明提供的一种飞机尾舱门，所述第二驱动机构包括：

第一滑轨和第二滑轨，设置于所述第一门体上，且所述第二滑轨包括直线段和弧形段；

门体驱动件，设置于所述第一门体上；

从动件，与所述门体驱动件连接，且所述从动件能够沿所述第一滑轨直线运动；

连接组件，一端与所述从动件连接，另一端与所述第二门体铰接；

导向装置，一端与所述第二门体远离所述第一门体的一端连接，另一端与所述第二滑轨滑动连接，且所述门体驱动件的作用下，所述导向装置自所述弧形段移动至所述直线段，以带动所述第二门体移动至所述第一门体的顶部。

根据本发明提供的一种飞机尾舱门，所述导向装置包括：

第一支撑块，滑动设置于所述直线段；

第二支撑块，在所述直线段和所述弧形段之间滑动切换；

第一支座，设置于所述第二门体靠近所述第一门体的一侧，且所述第一支座与所述第二支撑块铰接；

吊杆，一端与所述第二门体远离所述第一门体的一侧铰接，另一端与所述第一支撑块连接；

且随所述门体驱动件的驱动，所述第二支撑块自所述弧形段移动至所述直线段，以带动所述第二门体移动至所述第一门体和所述吊杆之间。

根据本发明提供的一种飞机尾舱门，所述连接组件包括：

连接本体，与所述从动件连接；

第二支座，设置于所述第二门体靠近所述第一门体的一端，且所述第二支座与所述连接本体铰接；

且，所述第二支座与所述连接本体的铰接轴线为第一轴线；

所述第一支座与所述第二支撑块的铰接轴线为第二轴线；

所述第一轴线与所述第二轴线不同轴。

根据本发明提供的一种飞机尾舱门，所述第二门体上设置有锁片，所述门框上设置有卡槽，且所述锁片用于随所述第二门体的移动伸入或移出所述卡槽内。

根据本发明提供的一种飞机尾舱门，所述第一门体上设置有门锁驱动件，所述第一门体靠近所述第二门体的区域设置有门锁执行装置，所述门锁驱动件和所述门锁执行装置之间设置有门锁传动装置，且所述门锁执行装置在所述门锁驱动件的作用下，能实现所述第一门体与所述门框、所述第一门体和所述第二门体之间的锁定或解锁。

根据本发明提供的一种飞机尾舱门，所述门锁传动装置包括：

至少两根拉线，且每侧至少设置有一根所述拉线；所述拉线的一端与所述门锁驱动件连接，另一端与所述门锁执行装置连接；

所述门锁执行装置包括：

至少两个锁舌，所述锁舌与所述拉线一一对应连接；且在所述锁定状态，所述锁舌的一端与锁片挡板限位，另一端与第二门体上角挡块限位；其中，所述锁片挡板设置于所述门框上，所述第二门体上角挡块设置于所述第二门体上。

根据本发明提供的一种飞机尾舱门，所述门锁执行装置还包括：

闭锁扭簧，一端与所述第二门体连接，另一端与所述锁舌连接，且所述闭锁扭簧用于所述锁舌的自动复位；

闭锁感应开关和开锁感应开关，均设置于所述第一门体上，且在所述锁定状态，所述锁舌与所述闭锁感应开关接触；在所述解锁状态，所述锁舌与所述开锁感应开关接触。

本发明提供的飞机尾舱门，通过第一门体和第二门体均与门框可拆卸连接，第一门体可转动连接于尾舱的尾端，第二门体与第一门体可折叠连接，在开启状态第一门体转动至尾舱的顶部，第二门体折叠至第一门体的顶部，第一门体和第二门体能避开货舱，相较于单块尾门内收时侵占部分货舱空间，能够保证货舱空间的有效利用；同时，对于内开的形式，在空投工况下，更有利于减小开门时的干扰启动，以获得更好的飞行稳定性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的部分外开部分内开门式的尾舱门；

图2是现有技术中的内开门式的尾舱门；

图3本发明提供的飞机尾舱门的安装结构示意图；

图4是本发明提供的飞机尾舱门的结构示意图；

图5是本发明提供的第一门体、第二门体和第二驱动机构的连接结构示意图；

图6是本发明提供的第二滑轨和导向装置的连接结构示意图；

图7是本发明提供的连接组件与从动件的连接结构示意图；

图8是本发明提供的第一门体和第二门体的锁定状态示意图；

图9是本发明提供的第二门体与门框的锁定过程示意图；

图10是本发明提供的门锁驱动件的结构示意图；

图11是本发明提供的门锁传动装置和门锁执行装置连接结构的结构示意图；

附图标记：

100、尾舱；101、第一铰座；102、第二铰座；

1、门框；2、第一门体；3、第二门体；4、第一驱动机构；5、第二驱动机构；

11、卡槽；12、锁片挡板；13、导向结构；14、锁点感应开关；

21、门锁驱动件；211、电机支座；212、电机；213、摇臂；22、门锁传动装置；23、门锁执行装置；231、锁舌；232、闭锁扭簧；233、闭锁感应开关；234、开锁感应开关；235、闭锁限位柱；236、闭锁触块；24、铰臂；25、第三铰座；

31、锁片；32、第二门体上角挡块；

51、第一滑轨；52、第二滑轨；53、门体驱动件；54、从动件；55、连接组件；

541、滚珠丝杠；542、滚珠螺母；

551、连接本体；552、第二支座；56、导向装置；561、第一支撑块；562、第二支撑块；563、第一支座；564、吊杆；565、滚轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合图3至图11描述本发明的飞机尾舱门，主要适用于中小型货运飞机，针对现有技术中货舱较为紧张，若将尾舱门直接收纳与尾舱内部，则会占用货舱空间，影响飞机货舱容量。

如图3和图4所示，本发明提供一种飞机尾舱门，设置于尾舱100的底部，包括门框1、第一门体2和第二门体3。

其中，如图4所示，门框1设置于尾舱100的门洞开口的四周；第一门体2和第二门体3均与门框1可拆卸连接，且第一门体2可转动连接于尾舱100的尾端；第二门体3与第一门体2可折叠连接；在开启状态，第一门体2转动至尾舱100的顶部，且第二门体3折叠至第一门体2的顶部，第一门体2和第二门体3能避开货舱，相较于单块尾门内收时侵占部分货舱空间，能够保证货舱空间的有效利用。在关闭状态，第一门体2转动至尾舱100的底部，且第二门体3位于第一门体2远离尾舱100的尾端的一端。

内翻式尾门若仅设计为单一整块长板，则在开启过程中不可避免地会占用部分货舱空间，而本发明的飞机舱门，通过设置第一门体2和第二门体3，且第一门体2和第二门体3完全内收，且能够在保证尾门开口尺寸的前提下，有效地避免舱门运动侵入货舱空间，以使尾舱门的顶部高于货舱天花板，可以在机身正后方形成水平进出的通道空间，提高机身内部的有效利用空间，提升货运飞机的经济性；采用内开的形式，可以空中开启，适用于空投工况，更有利于减小开门时的干扰启动，实现气动影响较小的效果，以获得更好的飞行稳定性和安全性。

如图4所示，在本发明的一个可行的实施例中，还包括第一驱动机构4，第一驱动机构4的一端与尾舱100的顶部连接，另一端与第一门体2连接，且第一驱动机构4用于驱动第一门体2与尾舱100的尾部相对转动，其中，第一驱动机构4可以为气缸、液压缸，还可以为其他结构，只要能实现直线运动即可。

如图4所示，具体的，尾舱100尾部的机身上可以设置第一铰座101，第一门体2可以连接有铰臂24，铰臂24与第一铰座101铰接。尾舱100顶部的机身上可以设置第二铰座102，第一驱动机构4的一端与第二铰座102铰接，第一门体2的顶部设置有第三铰座25，第一驱动机构4的另一端与第三铰座25铰接。第一驱动机构4通过伸缩运动，驱动第一门体2绕铰臂24和第一铰座101的铰接点转动，实现第一门体2的开启和关闭。

其中，第一铰座101、第二铰座102通常与尾舱100的机身焊接固定，结构稳定，工艺简单。

而且，当尾舱门部分或全部用作货桥的功能时，往往意味着更大的机构重量和更高的运行成本，更重的尾部重量会使得飞机中心的配置偏后，或整机的自身较重，飞机的适用性将有所损失，本发明的尾舱门仅需要满足自身的结构稳定性和可靠性，结构重量可以大大减轻，将具有更大的实用性和经济价值。

在本发明的一个可行的实施例中，还包括第二驱动机构5，第二驱动机构5设置于第一门体2和第二门体3之间，第二驱动机构5用于实现第二门体3与第一门体2的相对运动，以使第二门体3能够折叠到第一门体2的顶侧。

如图5、图6和图7所示，在本发明的一个可行的实施例中，第二驱动机构5包括第一滑轨51、第二滑轨52、门体驱动件53、从动件54、连接组件55和导向装置56，第一滑轨51和第二滑轨52设置于第一门体2上，且第二滑轨52包括直线段和弧形段；门体驱动件53设置于第一门体2上；从动件54与门体驱动件53连接，且从动件54能够沿第一滑轨51直线运动；连接组件55的一端与从动件54连接，另一端与第二门体3铰接；导向装置56的一端与第二门体3远离第一门体2的一端连接，另一端与第二滑轨52滑动连接，且门体驱动件53的作用下，导向装置56自弧形段移动至直线段，以带动第二门体3移动至第一门体2的顶部。

门体驱动件53用于提供第二门体3相对于第一门体2的相对运动，第二门体3设置于第一门体2上；从动件54与门体驱动件53连接，且从动件54能够沿第一滑轨51做直线运动；连接组件55的一端与从动件54连接，另一端与第二门体3铰接；导向装置56的一端与第二门体3远离第一门体2的一端连接，另一端与第二滑轨52滑动连接，且在门体驱动件53的作用下，导向装置56自弧形段移动至直线段，以带动第二门体3移动至第一门体2的内侧。

如图5所示，其中，导向装置56可以设置有两个，且两个导向装置56分别位于第一滑轨51的两侧，将导向装置56设置为两个，能够保证第二门体3沿第二滑轨52运行过程中平稳，防止发生偏移。

在本发明的一个可行的实施例中，导向装置56包括第一支撑块561、第二支撑块562、第一支座563和吊杆564，第一支撑块561滑动设置于直线段；第二支撑块562在直线段和弧形段之间滑动切换；第一支座563设置于第二门体3靠近第一门体2的一侧，且第一支座563与第二支撑块562铰接；吊杆564一端与第二门体3远离第一门体2的一侧铰接，另一端与第一支撑块561连接；且随门体驱动件53的驱动，第二支撑块562自弧形段移动至直线段，以带动第二门体3移动至第一门体2和吊杆564之间。随门体驱动件53的驱动，第二支撑块562自弧形段移动至直线段，以带动第二门体3移动至第一门体2和吊杆564之间。通过将导向装置56设置为第一支撑块561、第二支撑块562、第一支座563和吊杆564的结构，能够导向第二门体3沿第二滑轨52与第一门体2发生相对移动，且运行平稳。

其中，每个吊杆564上设置有两个第一支撑块561，两个第一支撑块561能够更好地支撑吊杆564，以使吊杆564能够平稳带动第二门体3移动。

如图6所示，第一支撑块561的底部可以设置有滚轮565，滚轮565在直线段滚动，第一支撑块561与第二滑轨52之间为滚动摩擦，能够减少摩擦力，以使第二门体3沿第二滑轨52平滑移动。

如图7所示，在本发明的一个可行的实施例中，连接组件55包括连接本体551和第二支座552，连接本体551与从动件54连接；第二支座552设置于第二门体3靠近第一门体2的一端，且第二支座552与连接本体551铰接；且，第二支座552与连接本体551的铰接轴线为第一轴线；第一支座563与第二支撑块562的铰接轴线为第二轴线；第一轴线与第二轴线不同轴。第一轴线与第二轴线不同轴，约束一个自由度，以使第二门体3只有一个门体驱动件53和一个自由度，以此可以获得确定的相对运动。

其中，第一支座563和第二支座552均与第二门体3固定连接，可以确保第二门体3和第一门体2的连接稳固。

另外，门体驱动件53可以包括电机；如图7所示，从动件54可以包括滚珠丝杠541和滚珠螺母542，滚珠丝杠541可以位于第一门体2的凹槽内，且滚珠丝杠541与电机的输出端连接，电机工作带动滚珠丝杠541；滚珠螺母542套设于滚珠丝杠541上，且滚珠螺母542与连接组件55连接。当然，门体驱动件53还可以采用其他的驱动形式，如驱动齿轮齿条机构，还可以为链轮链条机构，只要能实现直线运动即可。

第二驱动机构5的工作原理为：滚珠丝杠541固定于第一门体2中部的凹槽内，通过电机驱动、滚珠丝杠541传动驱动滚珠螺母542沿滚珠丝杠541的轴线做直线运动，滚珠螺母542与连接组件55连接，当滚珠螺母542运动的时候，连接组件55跟随运动且还具有绕滚珠螺母542圆柱台阶轴线旋转的一个自由度，连接组件55的下端铰接到第二支座552上，第二支座552固定连接于第二门体3靠近第一门体2一侧的中间，第一支座563固定连接于第二门体3靠近第一门体2一侧的两边，且第一支座563的铰轴线与第二支座552的铰轴线不同轴，约束一个自由度，以使运动机构可以获得确定的相对运动。

第二门体3接近平移方式逐步收入第一门体2内侧，在开启过程中，机身尾部气动力的变化更加均匀，飞机姿态调整更易控制，并且对于第一驱动机构4和第二驱动机构5而言，载荷的变化更加平稳，突变峰值更低，有利于延长第一驱动机构4和第二驱动机构5的使用寿命，降低相关器件的维修维护频次，降低维护成本。

如图8-11所示，在本发明的一个可行的实施例中，第二门体3上设置有锁片31，门框1上设置有卡槽11，且锁片31用于随第二门体3的移动伸入或移出卡槽11内，第二门体3能够利用自身运动实现锁闭，结构简单。在锁定状态，第一门体2和第二门体3平齐，且均与门框1锁定，在解锁状态，第二门体3位于第一门体2的内侧。

如图9所示，更具体的，卡槽11上还可以设置导向结构13，导向结构13与卡槽11转动连接，且导向结构13用于对锁片31的移动轨迹进行限位。其中，导向结构13可以设置为导向轮，当导向结构13设置为导向轮时，需要设置为锁片31与导向轮的接触点延长线低于导向轮的轴心，方能使锁片31顺延导向轮的底部插入卡槽11，实现第一门体2的锁定。

另外，导向结构13还可以设置为其他结构形式，例如可以为L型拐臂，L型拐臂包括长臂和短臂，长臂和短臂连接点与卡槽11可转动连接。当第二门体3移动时，锁片31会插入卡槽11内，以实现第二门体3和门框1的锁定。其中，L型拐臂需要设置复位结构，以使第二门体3与门框1解锁后需再次锁定时能够顺利进入卡槽11。复位结构可以采用扭簧。

另外，如图9所示，门框1上还可以设置锁点感应开关14，在锁定状态下，导向结构13和锁片31中的其中一者与锁点感应开关14接触，以能够向监控系统发出是否锁闭到位的信号。

如图10所示，在本发明的一个可行的实施例中，第一门体2上设置有门锁驱动件21，第一门体2靠近第二门体3的区域设置有门锁执行装置23，门锁驱动件21和门锁执行装置23之间设置有门锁传动装置22。门锁传动装置22用于传递动力，门锁传动装置22在门锁驱动件21的作用下，能实现第一门体2与门框1、第一门体2和第二门体3之间的锁定或解锁。

其中，如图10所示，门锁驱动件21可以包括电机支座211、电机212和摇臂213，电机支座211设置于第一门体2上，电机支座211用于为电机212的安装提供平台；电机212设置于电机支座211上，用于提供动力；摇臂213套设于电机212的输出端，能够随着电机212的工作而转动；且摇臂213与门锁传动装置22连接，摇臂213能将电机212的动力转化为对门锁传动装置22的拉力。

在本发明的一个可行的实施例中，门锁传动装置22包括至少两根拉线，且每侧至少设置有一根拉线；拉线的一端与门锁驱动件21连接，另一端与门锁执行装置23连接；门锁执行装置23包括至少两个锁舌231，锁舌231与拉线一一对应连接；且在锁定状态，锁舌231的一端与锁片挡板12限位，另一端与第二门体上角挡块32限位；其中，锁片挡板12设置于门框1上，第二门体上角挡块32设置于第二门体3上。

如图11所示，在本发明的一个可行的实施例中，门锁执行装置23还包括闭锁扭簧232，闭锁扭簧232的一端与第二门体3连接，另一端与锁舌231连接，且闭锁扭簧232用于锁舌231的自动复位；闭锁感应开关233和开锁感应开关234，均设置于第一门体2上，且在锁定状态，锁舌231与闭锁感应开关233接触；在解锁状态，锁舌231与开锁感应开关234接触。

另外，为了能够监测第一门体2或第二门体3是否锁定到位，在第二门体3上还可以设置闭锁限位柱235，在锁舌231上设置闭锁触块236，当锁舌231闭锁旋转时，一端触碰到闭锁限位柱235时，另一端的闭锁触块236即会触碰到闭锁感应开关233，表明闭锁到位，闭锁感应开关233可向门锁监控系统发送闭锁到位信号。当锁舌231解锁逆时针旋转时，锁舌231会远离闭锁限位柱235和闭锁感应开关233，直至锁舌231旋转至触碰到开锁感应开关234为止，则开锁感应开关234可向门锁监控系统发送开锁到位信号。

如图8-11所示，本发明提供的飞机舱门锁机构的开锁过程为，电机212逆时针旋转，同步驱动两侧的拉线，进而带动锁舌231逆时针方向转动，以使锁舌231由横置状态转动至纵置状态，锁舌231分别从锁片挡板和第一门体上角挡块上转动，实现解锁。

闭锁过程为，电机212顺时针旋转，拉线释放，锁舌231在闭锁扭簧232的作用下由纵置状态转到横置状态，同时卡住第一门体上角挡块和锁片挡板，锁舌231触碰到闭锁限位柱235时止位，同时闭锁触块236触碰到闭锁感应开关233，向门锁监控系统发送闭锁到位信号。

其中，横置状态可以理解为，锁舌231的延伸方向与拉线的延伸方向一致，即，此时处于锁定状态；纵置状态可以理解为，锁舌231的延伸方向与拉线的延伸方向垂直，即，此时处于解锁状态。

另外，如图11所示，第一门体2和第二门体3设置为整体内翻式搭边，搭边台阶设置在门框1边缘，门框1从外部兜住第一门体2和第二门体3，有利于整个尾舱门的密封。特别是当飞机为增压机舱时，舱内气压正好将第一门体2和第二门体3压向门框，即使不要额外的助力压紧结构，也可以实现较好的且均匀的密封效果。

综上，本发明提供的飞机尾舱门，采用全内收的舱门设计，第二门体3在整门开启过程中的预先或同步平移方式开启，相较于外开式形式，在空投工况下，更利于减小开门时的干扰启动外形，以获得更好的飞行稳定性和安全性；相较于单块尾门内收时侵占部分货舱空间，这种尾门的开启方式能够保证舱容空间的有效利用。

在地面装卸时，开门整体时间越短越好，则可以将第二门体3与第一门体2同步驱动，只要满足第二门体3的底边运动轨迹不向货舱侧倾斜，这样开门速度将达到最快，又如在空中空投时，可按先开第二门体3，再整体开第一门体2的方式设置，以达到飞行稳定性影响最小的效果。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“方式”、“具体方式”、或“一些方式”等的描述意指结合该实施例或方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或方式中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或方式以及不同实施例或方式的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。