飞行器轮子驱动装置、轮子速度控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及一种飞行器轮子驱动装置，属于飞行器设计领域，主要用于驱动起落架轮毂转动，提高飞行器的降落性能。另外，本发明还涉及一种飞行器轮子速度控制系统及控制方法


背景技术：

2.民用飞行器起落架是用于飞行器地面移动、滑跑、起飞和降落使用的装置。目前运营的民用飞行器一般在起落架上只安装液压刹车系统，而没有安装驱动装置。在民用飞行器降落过程中，起落架与地面接触的瞬间，轮毂的转动速度为零，但是由于轮胎与地面的相对速度很大，导致轮胎与地面接触瞬间，由于惯性力的作用，轮胎与地面之间将产生相对滑动，并对起落架产生强大的冲击力，从而产生巨大的滑动摩擦力，使轮胎磨损严重，降低了使用寿命，增加了运营成本；同时，产生的强大冲击力也给飞行器带来额外的冲击载荷，加大了着陆情况下的过载系数，加剧了对飞行器结构的损害；另外，强大的冲击力会导致飞行器振动，使乘客感到不适，降低了舒适度。
3.在2009年11月11日公开的、公开号为cn101575003a、题为《用于飞行器的飞行器起落架总成》的中国发明专利中，公开了一种飞行器起落架总成装置，包含一轮毂电动机/发电机、相对于轮毂驱动装置支柱和轮毂驱动装置安装的交替的各转盘和定子盘。通过轮毂电动机带动轮毂驱动装置转动，在飞行器降落前给轮毂驱动装置预加速，使轮胎平顺接地，减少轮胎滑动摩擦和额外冲击，在地面滑行过程中给飞行器提供滑行动力，提高飞行器的地面机动能力；或在刹车时通过轮毂驱动装置转动带动发电机发电，将动能转化为电能进行存储或消耗，以代替刹车片。
4.在2016年11月23日公开的、公开号为cn106163924a、题为《用于飞行器起落架的驱动系统》的中国发明专利中，公开了一种用于飞行器起落架的驱动系统。该驱动系统包括驱动小齿轮、布置成驱动小齿轮绕驱动轴线旋转的驱动轴以及以可旋转的方式支承驱动轴的外壳。通过马达转动驱动小齿轮，并由小齿轮带动从动齿轮，从而使附接的轮毂转动，在飞行器降落前使轮毂预加速，减小轮胎与地面接触的相对速度，可降低轮胎的磨损和冲击力的产生。同时，飞行器在地面移动或滑行时可以提供推力，提高飞行器的地面机动能力。
5.这种在起落架轮毂处增加驱动装置的方案，不管是采用直接用电磁驱动，还是用驱动马达通过传动齿轮进行驱动，其能量均从飞行器电源系统引线进行能量传递，这给飞行器电源系统带来较大负担，且设备和线路的重量较大。
6.因此，需要一种飞行器轮子驱动装置，该飞行器轮子驱动装置能够克服现有技术中的一个或多个缺点。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种能够安装在起落架上的飞行器轮子驱动装置，该飞行器轮子驱动装置在起落架处设置冲压空气涡轮装置，为传动装置提供能量，实现不依赖飞行
器电源系统，可直接或间接驱动起落架轮毂转动的功能。
8.根据本发明的一个方面，提供了一种飞行器轮子驱动装置，该飞行器轮子驱动装置可以包括：
9.冲压空气涡轮装置，冲压空气涡轮装置附连到飞行器起落架并且能够被空气驱动以提供驱动力；
10.传动装置，传动装置驱动地连接到冲压空气涡轮装置；以及
11.轮毂驱动装置，轮毂驱动装置驱动地联接在传动装置和轮子之间，
12.其中，轮子能够经由传动装置和轮毂驱动装置被冲压空气涡轮装置驱动旋转。
13.在飞行器降落阶段放下起落架时，冲压空气涡轮装置在迎风载荷作用下产生转动，驱动轮毂驱动装置转动，进而带动轮子转动，实现利用飞行器降落时的风阻能量驱动机轮转动。这样，通过冲压空气涡轮装置为轮毂驱动装置提供能量，使得不依赖飞行器的电源系统，可直接或间接驱动起落架轮毂转动，进而能够在飞行器降落前给轮子预加速，使轮胎平顺接地，减少轮胎滑动摩擦和额外冲击。
14.根据本发明的上述方面，较佳地，冲压空气涡轮装置可以包括多个叶片、第一壳体和第一传动轴，其中，第一传动轴固定地支承多个叶片并且能够枢转地支承在第一壳体上；并且传动装置包括第二壳体和固定到第二壳体的第一转轴，其中，第一壳体能够围绕第一转轴相对于第二壳体枢转，以使冲压空气涡轮装置在第一展开状态和第一收起状态之间切换。这样，冲压空气涡轮装置在工作时展开，使得叶片能够被冲压空气驱动旋转，从而提供驱动力，而当起落架收起时，冲压空气涡轮装置也能够收起，从而便于跟随起落器一起收起到飞行器的机身中。
15.根据本发明的上述方面，较佳地，传动装置还可以包括能够枢转地支承在第二壳体上的第二传动轴和第一齿轮组，其中，在第一展开状态中，第一齿轮组能够将第一传动轴的运动传递到第二传动轴。通过这种结构，能够确保在冲压空气涡轮装置的第一展开状态中，借助机械传动结构更可靠地将驱动力从多个叶片经由第一传动轴传递到传动装置。
16.根据本发明的上述方面，较佳地，第一齿轮组可以包括第一锥齿轮a、第二锥齿轮b和第三锥齿轮c，其中，第一锥齿轮a联接到第一传动轴，第三锥齿轮c联接到第二传动轴，并且第二锥齿轮b枢转地支承在第二壳体上并啮合在第一锥齿轮a与第三锥齿轮c之间。通过这种结构，能够允许冲压空气涡轮装置枢转的同时，确保传动装置在第一展开状态中可靠地工作，并且同时能够用于驱动第一壳体相对于第二壳体成预定角度。
17.根据本发明的上述方面，较佳地，轮毂驱动装置可以包括第三壳体和固定到第三壳体的第二转轴，其中，第二壳体能够围绕第二转轴相对于第三壳体枢转，以使第二壳体在第二展开状态和第二收起状态之间切换。这样，使得能够在冲压空气涡轮装置工作时展开，使得冲压空气涡轮装置的叶片面向飞行方向，从而提供更大的驱动力，而当起落架收起时，冲压空气涡轮装置也能够收起，从而便于跟随起落器一起收起到飞行器的机身中。
18.根据本发明的上述方面，较佳地，传动装置还可以包括第三传动轴、第四传动轴和第二齿轮组，其中，第三传动轴可旋转地支承在第二壳体上并且驱动地连接到第二传动轴，而第四传动轴可旋转地支承在第三壳体上，并且其中，在第二展开状态中，第二齿轮组能够将第三传动轴的运动传递到第四传动轴。通过这种结构，能够确保在冲压空气涡轮装置的叶片面向飞行方向的第二展开状态中，借助机械传动结构更可靠地将驱动力从多个叶片经
由第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴传递到第四传动轴。
19.根据本发明的上述方面，较佳地，第二齿轮组可以包括第四锥齿轮a和第五锥齿轮b，其中，第四锥齿轮a联接到第三传动轴，第五锥齿轮b联接到第四传动轴，并且第四锥齿轮a和第五锥齿轮b啮合。通过这种结构，能够允许动力经由机械结构可靠地从第三传动轴传递到第四传动轴，并且同时能够用于驱动第二壳体相对于第三壳体成预定角度。
20.根据本发明的上述方面，较佳地，轮毂驱动装置还可以包括驱动齿轮，驱动齿轮驱动地连接到第四传动轴，并且轮子包括设置在轮毂上的内齿，以形成齿圈，其中，驱动齿轮能够啮合到齿圈。这样，冲压空气涡轮装置的叶片的旋转经由传动装置机械地传递到驱动齿轮，进而经由齿圈驱动轮毂旋转。
21.根据本发明的上述方面，较佳地，飞行器轮子驱动装置还可以包括作动装置，作动装置驱动地连接在飞行器起落架与传动装置之间，以使飞行器轮子驱动装置在第二展开状态和第二收起状态之间切换，并保持在第二展开状态或第二收起状态。这样，在起落架打开时，能够控制飞行器轮子驱动装置切换到第二展开状态，以便使冲压空气涡轮装置处于工作状态，并将动力传递到飞行器轮毂，而在起落架收起时，控制飞行器轮子驱动装置切换到第二收起状态，以减少阻力并确保飞行安全。
22.根据本发明的上述方面，较佳地，飞行器轮子驱动装置还可以包括附连在第一壳体与第二壳体之间的第一作动器，以使飞行器轮子驱动装置在第一展开状态和第一收起状态之间切换，并保持在第一展开状态或第一收起状态，并且飞行器轮子驱动装置还包括附连在第二壳体与第三壳体之间的第二作动器，以使飞行器轮子驱动装置在第二展开状态和第二收起状态之间切换，并保持在第二展开状态或第二收起状态。从而能够使飞行器轮子驱动装置如期望地处于工作时的展开状态或者不工作时的各收起状态。
23.根据本发明的上述方面，替代地或者附加地，飞行器轮子驱动装置还可以包括彼此电气连接的发电装置和电动马达，其中，发电装置驱动地连接到冲压空气涡轮装置，而电动马达驱动地连接到轮毂驱动装置。这样，可以将空气涡轮装置的机械能转换为电能并传送到电动马达，并借助电动马达驱动轮毂驱动装置，从而简化传动装置的结构复杂性，另外，发电装置也可以连接到飞行器的机载电源回路，以用作应急电源或补充电源。
24.根据本发明的上述方面，较佳地，飞行器轮子驱动装置还可以包括电能存储系统，电能存储系统分别电气连接到发电装置和电动马达。这样，发电装置所产生的多余电能可以存储起来，使得轮子的转速不受风速的影响，可处于最佳转速状态，使飞行器着陆时冲击载荷最小。另外，在地面滑行阶段，也可以利用电能存储系统为电动马达供电，驱动飞行器在地面滑行。
25.根据本发明的上述方面，较佳地，为了更利于电能的存储和再利用，电能存储系统包括电池、逆变器和整流器，其中，整流器电气连接在发电装置与电池之间，而逆变器电气连接在电动马达与电池之间。
26.根据本发明的上述方面，较佳地，飞行器轮子驱动装置还包括变速器，变速器设置在冲压空气涡轮装置与传动装置之间。借助该变速器可以在转速和扭矩之间实现平衡，使得冲压空气涡轮装置的叶片的转速与飞行器轮子的转速协调，提高冲压空气涡轮装置的工作效率，并可以减小冲压空气涡轮装置的外形尺寸。
27.根据本发明的另一方面，提供了一种飞行器轮子速度控制系统，该轮子速度控制
系统可以包括根据以上方面所述的飞行器轮子驱动装置、控制器、轮速传感器以及飞行器速度传感器，其中，控制器控制传动装置或变速器，以便根据飞行器的飞行状态和经由飞行器速度传感器感测到的飞行器速度调节轮毂驱动装置的驱动速度。这样，能够将轮子速度调节到与飞行器速度相适应，以尽可能地减少轮胎滑动摩擦和额外冲击。
28.根据本发明的上述方面，较佳地，轮速传感器测量轮子的转速，并将转速发送到控制器，使得控制器能够基于轮子的转速与飞行器速度之间的差异调节轮子的转速。这样，形成闭合反馈系统，从而根据需要增加或降低轮子的转速。
29.根据本发明的另一方面，提供了一种通过根据以上方面所述的飞行器轮子驱动装置来控制轮子的速度的控制方法，该方法可以包括以下步骤：
30.判断飞行器是否处于准备着陆状态；
31.感测飞行器的飞行速度；
32.基于飞行器处于准备着陆状态，经由飞行器轮子驱动装置驱动轮子旋转，以及
33.使轮子的转速对应于飞行器的飞行速度。
34.通过该方法，能够在飞行器降落前对轮子预加速，这允许轮胎平顺接地，减少轮胎滑动摩擦和额外冲击，增加了轮胎使用寿命，减少降落冲击对飞行器结构的损坏，并增加了乘员/乘客的舒适度。
35.由此，通过本发明的飞行器轮子驱动装置能够满足使用要求，实现了预定的目的。
附图说明
36.为了进一步清楚地描述根据本发明的飞行器轮子驱动装置，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，在附图中：
37.图1是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的示意图，其中，冲压空气涡轮装置处于第一展开状态，并且第二壳体处于第二展开状态；
38.图2是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的示意图，其中，冲压空气涡轮装置处于第一收起状态，并且第二壳体处于第二收起状态；
39.图3是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的包括第一转轴的一部分的示意性剖视正视图，其中，冲压空气涡轮装置处于第一展开状态；
40.图4是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的包括第一转轴的一部分的示意性剖视侧视图，其中，冲压空气涡轮装置处于第一展开状态；
41.图5是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的包括第一转轴的一部分的示意性剖视侧视图，其中，冲压空气涡轮装置处于第一收起状态；
42.图6是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的包括第二转轴的一部分的示意性剖视正视图，其中，第二壳体处于第二展开状态；
43.图7是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的包括第二转轴的一部分的示意性剖视侧视图，其中，第二壳体处于第二展开状态；
44.图8是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的包括第二转轴的一部分的示意性剖视侧视图，其中，第二壳体处于第二收起状态；
45.图9是根据本发明的第二非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的示意图，其中，冲压空气涡轮装置处于第一展开状态，并且第二壳体处于第二展开状态；
46.图10是根据本发明的第二非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的示意图，其中，冲压空气涡轮装置处于第一收起状态，并且第二壳体处于第二收起状态；
47.图11是根据本发明的第三非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的示意图，其中，冲压空气涡轮装置处于第一展开状态，并且第二壳体处于第二展开状态；
48.图12是根据本发明的第三非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的示意图，其中，冲压空气涡轮装置处于第一收起状态，并且第二壳体处于第二收起状态；
49.图13是根据本发明的第四非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的示意图，
50.图14是根据本发明的第五非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的示意图，以及
51.图15是根据本发明的第六非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置的示意图。
52.上述附图仅仅是示意性的，未严格按照比例绘制。
53.图中的附图标记在附图和实施例中的列表：
54.100-飞行器轮子驱动装置，包括；
55.10-冲压空气涡轮装置，包括；
56.11-多个叶片；
57.12-第一壳体；
58.13-第一传动轴；
59.20-传动装置，包括；
60.21-第二壳体；
61.22-第一转轴；
62.23-第二传动轴；
63.24-第一齿轮组，包括；
64.24a-第一锥齿轮
65.24b-第二锥齿轮
66.24c-第三锥齿轮
67.25-第三传动轴；
68.26-第四传动轴；
69.27-第二齿轮组，包括；
70.27a-第四锥齿轮；
71.27b-第五锥齿轮；
72.20a-变速器；
73.30-轮毂驱动装置，包括；
74.31-第三壳体
75.32-第二转轴
76.33-驱动齿轮
77.40-作动装置，包括；
78.41-作动筒；
79.42-作动杆；
80.43-第一支座；
81.44-第二支座；
82.50-发电装置；
83.60-电动马达；
84.70-电能存储系统；
85.200-飞行器起落架，包括；
86.210-轮子，包括；
87.210a-齿圈；
88.220-减震支柱；
89.230-减震筒；
90.240-减摆臂；
91.f-航向。
具体实施方式
92.应当理解，除非明确地指出相反，否则本发明可以采用各种替代的取向和步骤顺序。还应当理解，附图中所示及说明书中的具体装置仅是本文公开和限定的发明构思的示例性实施例。因而，除非另有明确的声明，否则所公开的各种实施例涉及的具体取向、方向或其它物理特征不应被视为限制。
93.如本领域已知的，起落架是飞行器下部用于起飞降落或地面滑行时支承飞行器器并用于地面移动的附件装置。飞行器起落架200通常可以包括轮子210、减震支柱220、减震筒230、减摆臂240，其中，减震支柱220与减震筒230协配以减少滑行和降落时的冲击，轮子210可以连接到减震支柱220，减摆臂240连接在减震支柱220与减震筒230之间，以防止其间的相对角向位移。
94.然而飞行器的降落过程中，起落架与地面接触的瞬间，轮子210的转动速度通常为零，但是由于轮胎与地面的相对速度很大，导致轮胎与地面接触瞬间，由于惯性力的作用，轮胎与地面之间将产生相对滑动，本发明旨在通过一种轮子驱动装置来减少或者避免这种相对滑动。
95.下面结合附图来具体说明根据本发明的飞行器轮子驱动装置100。
96.图1-2是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的示意图。
97.如图所示，示例性飞行器轮子驱动装置100设置在飞行器起落架200上，并且可以包括：冲压空气涡轮装置10、传动装置20和轮毂驱动装置30。
98.冲压空气涡轮装置10例如可以附连到飞行器起落架200的减震支柱220，并且可以包括多个叶片11、第一壳体12和第一传动轴13(见图3中更详细示出的)，其中，第一传动轴13固定地支承多个叶片11并且能够枢转地支承在第一壳体12上。这样，在飞行器降落阶段起落架200放下/打开时，冲压空气涡轮装置1的叶片11在迎风载荷作用下产生转动，进而带动叶片11所附连到的第一传动轴13同步转动，从而产生驱动力。
99.传动装置20驱动地连接到冲压空气涡轮装置10，用于将叶片11产生的驱动力传递到轮毂驱动装置30，传动装置20的非限制性实施例的具体结构将在下文中详细描述。
100.轮毂驱动装置30驱动地联接在传动装置20和轮子210之间，其中，轮子210能够经由传动装置20和轮毂驱动装置30被冲压空气涡轮装置10驱动旋转，从而实现利用飞行器降落时的风阻能量驱动轮子210转动，而不需要经由机上电源或者其它的动力源提供能量。
101.根据本发明的较佳实施例，冲压空气涡轮装置10是可折叠的，例如从第一展开状态折叠到第一收起状态，以便在起落架200收起时，跟随起落架200收起到飞行器的机身中，而当起落架200放下准备着陆时，能够展开以借助冲压空气产生驱动力。
102.图3-4分别是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的包括第一转轴22的一部分的示意性剖视正视图和侧视图，其中，冲压空气涡轮装置10处于第一展开状态；图5是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的包括第一转轴22的一部分的示意性剖视侧视图，其中，冲压空气涡轮装置10处于第一收起状态。
103.根据本发明的非限制性实施例并且如图所示，传动装置20可以包括第二壳体21和固定到第二壳体21的第一转轴22，其中，第一壳体12能够围绕第一转轴22相对于第二壳体21枢转，以使冲压空气涡轮装置10在第一展开状态和第一收起状态之间切换。如图所示，在第一展开状态中，第一壳体12可以与第二壳体21成直线，而在第一收起状态中，第一壳体12与第二壳体21成预定角度。
104.在附图示出的较佳实施例中，该预定角度大约为90度，例如在80度至100度之间。然而，本发明对此没有限制，能够满足冲压空气涡轮装置10的工作条件的任何角度范围都可以在本发明的范围内，并且较佳地，该预定角度根据面对叶片10的空气的流速可以调节，以获得期望的驱动力。
105.如图3所示，传动装置20还可以包括能够枢转地支承在第二壳体21上的第二传动轴23和第一齿轮组24，其中，在第一展开状态中，第一齿轮组24能够将第一传动轴13的运动传递到第二传动轴23。
106.具体地并且根据附图示出的实施例，第一齿轮组24可以包括第一锥齿轮24a、第二锥齿轮24b和第三锥齿轮24c，其中，第一锥齿轮24a联接到第一传动轴13，第三锥齿轮24c联接到第二传动轴23，并且第二锥齿轮24b枢转地支承在第二壳体21上，例如借助固定在第二壳体21内的轴，第二锥齿轮24b啮合在第一锥齿轮24a与第三锥齿轮24c之间。这样，第一锥齿轮24a随着第一传动轴13旋转，该旋转运动传递到与其啮合的第二锥齿轮24b，然后，第二锥齿轮24b的旋转又传递到第三锥齿轮24c，进而带动第二传动轴23旋转。可见，第二锥齿轮24b在此用作传递运动的空转齿轮。
107.在替代实施例中，第一齿轮组24可以包括随着第一壳体12相对于第二壳体21枢转成直线而实现第一传动轴13与第二传动轴23之间的传动接合的其它齿轮组合，例如连接到第一传动轴13的齿轮与连接到第二传动轴23的齿圈的组合等。
108.图6和7是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的包括第二转轴32的一部分的示意性剖视正视图和侧视图，其中，第二壳体21处于第二展开状态；图8是根据本发明的第一非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的包括第二转轴32的一部分的示意性剖视侧视图，其中，第二壳体21处于第二收起状态。
109.根据本发明的非限制性实施例并且如图所示，轮毂驱动装置30可以包括第三壳体31和固定到第三壳体31的第二转轴32，其中，第二壳体21能够围绕第二转轴32相对于第三壳体31枢转，以使第二壳体21在第二展开状态和第二收起状态之间切换。
110.如本文所用，术语“轮毂驱动装置”和“轮子驱动装置”均是用于驱动轮子旋转的装置，但是“轮毂驱动装置”用于指代“轮子驱动装置”的组成部分，即，用于直接驱动轮毂旋转，进而带动轮子旋转的驱动装置。
111.应当理解，虽然附图中未示出，但是第一转轴22可以借助轴承支承在第二壳体21上，并且第二转轴32可以借助轴承支承在第三壳体31上，以尽可能降低枢转时的摩擦力。
112.图1示出了飞行器轮子驱动装置100处于完全展开状态，即，冲压空气涡轮装置10处于第一展开状态，并且第二壳体21处于第二展开状态。此时，第二壳体21与减震支柱220大致垂直，第一壳体11与第二壳体21成直线且与航向f水平，此时叶片11正对冲压空气流。
113.图2示出了飞行器轮子驱动装置100处于完全收起状态，即，冲压空气涡轮装置10处于第一收起状态，并且第二壳体21处于第二收起状态。此时，第二壳体21与减震支柱220大致成锐角，并且第一壳体11与第二壳体21大致成直角，从而在起落架200收起时，尽可能减少所占用的收纳空间，并避免与其它部件之间的干涉。
114.如图1和2所示，为了实现飞行器轮子驱动装置100在第二展开状态和第二收起状态之间切换，飞行器轮子驱动装置100还可以包括作动装置40，作动装置40驱动地连接在飞行器起落架200与传动装置20之间，以使第二壳体21围绕第二转轴32枢转，从而使飞行器轮子驱动装置100在第二展开状态和第二收起状态之间切换，并保持在第二展开状态或第二收起状态。
115.作动装置40可以是液压或气压致动类型的作动装置，并且可以包括作动筒41、协配的作动杆42、枢转地连接在作动筒41和减震支柱220之间的第一支座43以及枢转地连接在作动杆42与第二壳体21之间的第二支座44。
116.附加地或者替代地，在附图中未示出的实施例中，飞行器轮子驱动装置100还可以包括附连在第一壳体12与第二壳体21之间的第一作动器，以使飞行器轮子驱动装置100在第一展开状态和第一收起状态之间切换，并保持在第一展开状态或第一收起状态。另外，飞行器轮子驱动装置100还可以包括附连在第二壳体21与第三壳体31之间的第二作动器，以使飞行器轮子驱动装置100在第二展开状态和第二收起状态之间切换，并保持在第二展开状态或第二收起状态。
117.借助于上述作动装置40以及第一作动器和第二作动器，能够使飞行器轮子驱动装置100如期望地在各种展开状态和收起状态进行切换，并保持在相应的状态，从而确保了飞行器轮子驱动装置100可靠操作。
118.较佳地，在图2示出的完全收起状态中，叶片11与第一传动轴13断开连接。附加地或者替代地，第一传动轴13与第二传动轴23之间连接也断开，以避免叶片11的意外转动引起轮子驱动装置100的不期望的操作。
119.继续参考图6-8，如图所示并且根据本发明的非限制性实施例，传动装置20还可以包括第三传动轴25、第四传动轴26和第二齿轮组27，其中，第三传动轴25可旋转地支承在第二壳体21上并且驱动地连接到第二传动轴23，而第四传动轴26可旋转地支承在第三壳体31上，并且其中，在第二展开状态中，第二齿轮组27能够将第三传动轴25的运动传递到第四传动轴26。
120.具体地并且根据附图示出的实施例，第二齿轮组27可以包括第四锥齿轮27a和第五锥齿轮27b，其中，第四锥齿轮27a联接到第三传动轴25，第五锥齿轮27b联接到第四传动轴26，并且第四锥齿轮27a和第五锥齿轮27b啮合。
121.应当理解，虽然在结合附图示出的实施例中包括分开设置的第二传动轴23和第三传动轴25，但是第二传动轴23和第三传动轴25可以形成为整体，这样，该整体式传动轴可以
在一端处连接到第三锥齿轮24c，而在另一端处连接到第四锥齿轮27a。
122.另外，在替代实施例中，第二齿轮组27可以包括随着第二壳体21相对于第三壳体31枢转成预定角度而实现第三传动轴25与第四传动轴26之间的传动接合的其它齿轮组合。
123.返回参照图1-2，轮毂驱动装置30还包括驱动齿轮33，驱动齿轮33驱动地连接到第四传动轴26，并且轮子210包括设置在轮毂上的内齿，以形成齿圈210a，其中，驱动齿轮33能够啮合到齿圈210a。
124.应当理解，第一壳体12、第二壳体21和第三壳体31可以是任何形状，但是较佳地，为了降低其风阻，将其外部轮廓成形为圆柱形或椭圆形的结构，特别是在航向f的方向上，以便尽可能地降低风阻。
125.图9是根据本发明的第二非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的示意图，其中，冲压空气涡轮装置10处于第一展开状态，并且第二壳体21处于第二展开状态；图10是根据本发明的第二非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的示意图，其中，冲压空气涡轮装置10处于第一收起状态，并且第二壳体21处于第二收起状态。
126.图9-10中示出的第二实施例与图1-2中示出的第一实施例的不同之处在于，在图9-10中示出的第二实施例中没有作动装置40，而是借助设置在传动装置20上的第一作动器和第二作动器来实现飞行器轮子驱动装置100在展开状态和收起状态的切换。第一作动器和第二作动器可以分别驱动相应的锥齿轮旋转，从而使得第一壳体12相对于第二壳体21枢转，或者使第二壳体相对于第三壳体31枢转，并保持在预定的角度。
127.图11是根据本发明的第三非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的示意图，其中，冲压空气涡轮装置10处于第一展开状态，并且第二壳体21处于第二展开状态；图12是根据本发明的第三非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的示意图，其中，冲压空气涡轮装置10处于第一收起状态，并且第二壳体21处于第二收起状态。
128.图11-12中示出的第三实施例与图1-2中示出的第一实施例的不同之处在于，在图11-12中示出的第三实施例中，飞行器轮子驱动装置100还包括彼此电气连接的发电装置50和电动马达60，例如发电装置50可以设置在冲压空气涡轮装置10上并驱动地连接到冲压空气涡轮装置10的叶片11，而电动马达60驱动地连接到轮毂驱动装置30。换言之，通过冲压空气涡轮装置10和发电装置50发电将来自冲压空气的机械能转换为电能，并且通过电动马达60和轮毂驱动装置30将电能转换为使轮子210转动的机械能。这样，仅需要发电装置50和电动马达60之间的线缆连接，从而可以省去机械传动结构，或者可以用作机械传动结构的备份，从而提高系统的可靠性。
129.图13是根据本发明的第四非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的示意图。在该实施例中，飞行器轮子驱动装置100还可以包括变速器20a，变速器设置在冲压空气涡轮装置10与传动装置20之间。该变速器20a可以是减速装置，用于对冲压空气涡轮装置10传递的转速进行减速，使从冲压空气涡轮装置10传递至轮毂驱动装置30的转速降低，扭矩增加，更好地驱动轮子210转动。通过增加变速器20a，使冲压空气涡轮装置10的转速与轮子210的转速协调，提高了冲压空气涡轮装置10的工作效率，并减小了冲压空气涡轮装置10的外形尺寸。
130.图14是根据本发明的第五非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的示意图。该实施例与图11-12中示出的第三实施例的不同在于，该实施例也包括变速器20a。
131.图15是根据本发明的第六非限制性实施例的飞行器轮子驱动装置100的示意图。在该实施例中，飞行器轮子驱动装置100还可以包括电能存储系统70，电能存储系统分别电气连接到发电装置50和电动马达60。
132.电能存储系统70可单独设置于起落架200的减震支柱220处，或与飞行器原有电源系统的电能存储系统是一体的；电能存储系统70与发电装置50和电动马达60进行电连接，将发电装置50传递的电能进行存储，并为电动马达60提供电能。通过增加电能存储系统70，可使轮子210的转速不受风速的影响，可处于最佳转速状态，使飞行器着陆时冲击载荷最小；在地面滑行阶段，也可以利用电能存储系统70为电动马达60供电，驱动飞行器在地面滑行。此外，电能存储系统70也可以连接到机载电源系统，以用作主电源系统的备份或者补充。
133.根据图15中所述的实施例，较佳地，电能存储系统70可以包括电池、逆变器和整流器，其中，整流器电气连接在发电装置50与电池之间，而逆变器电气连接在电动马达60与电池之间。
134.根据本发明的非限制性实施例，可以提供一种轮子速度控制系统，该轮子速度控制系统包括根据本发明的飞行器轮子驱动装置100、控制器、轮速传感器以及飞行器速度传感器，控制器、轮速传感器以及飞行器速度传感器可以是本领域熟知的那些类型，因此本发明对此不再详细讨论。
135.控制器可以用于控制传动装置20或者变速器20a，以便根据飞行器的飞行状态和经由飞行器速度传感器感测到的飞行器速度调节轮毂驱动装置30的驱动速度。
136.较佳地，轮速传感器测量轮子210的转速，并将转速发送到控制器，使得控制器能够基于轮子210的转速与飞行器速度之间的差异调节轮子210的转速，从而形成闭环的反馈控制系统。
137.根据本发明的非限制性实施例，还可以提供一种控制轮子210的速度的控制方法，该方法使用如上所述的飞行器轮子驱动装置100并且可以包括以下步骤：
138.首先，判断飞行器是否处于准备着陆状态。如果判断飞行器处于准备着陆状态，则飞行器轮子驱动装置100可以随着起落架的放下切换到展开状态。
139.其次，感测飞行器的飞行速度，该飞行速度也是所要达到的最终轮子210的速度，通过该轮子210的速度可以根据预定的轮子直径获得轮子210的转速值。
140.然后，基于飞行器处于准备着陆状态，经由飞行器轮子驱动装置100驱动轮子210旋转，例如，通过叶片11的转动经由传动装置20带动驱动齿轮33旋转，进而驱动齿圈210a以及轮子210旋转。
141.最后，使轮子210的转速对应于飞行器的飞行速度，从而最大程度地降低轮胎与地面之间产生的相对滑动，并尽可能降低飞行器着陆产生的冲击力。
142.如本文所用的用于表示顺序的用语“第一”、“第二”等仅仅是为了使本领域普通技术人员更好地理解以较佳实施例形式示出的本发明的构思，而非用于限制本发明。除非另有说明，否则所有顺序、方位或取向仅用于区分一个元件/部件/结构与另一个元件/部件/结构的目的，并且除非另有说明，否则不表示任何特定顺序、操作顺序、方向或取向。例如，在替代实施例中，“第一转轴”可以是“第二转轴”，并且“第一支座”可以替代地是指“第二支座”。
143.综上所述，根据本发明的实施例的飞行器轮子驱动装置100克服了现有技术中的缺点，实现了预期的发明目的。
144.虽然以上结合了较佳实施例对本发明的飞行器轮子驱动装置进行了说明，但是本技术领域的普通技术人员应当认识到，上述示例仅是用来说明的，而不能作为对本发明的限制。因此，可以在权利要求书的实质精神范围内对本发明进行各种修改和变型，这些修改和变型都将落在本发明的权利要求书所要求的范围之内。