1.本发明属于飞机舱门设计技术领域，具体涉及一种灭火型飞机投水舱门。


背景技术：

2.投水舱门是灭火型飞机执行空中投水灭火任务的作动部件，同时也是飞机船底结构、水箱结构及机身结构的组成部分。当飞机在水面滑行或汲水时，投水需要承受作用在舱门蒙皮上的外部向上冲击水载荷。当水箱内部载水后，投水舱门因处于水箱底部，需要承受向下的水压载荷，同时还要考虑因飞机过载产生的载荷叠加系数。
3.飞机执行空中投水灭火任务，需要舱门在承载状态下实现迅速解钩并投水，要求投水舱门具有良好的强度和刚度特性，同时要求舱门机构的驱动控制具有高同步性。
4.现有用于投水灭火任务的舱门多为堵塞式内开舱门，舱门尺寸偏小，在飞机高速飞行状态下实现快速打开舱门投水困难，也难以实现舱门打开口自助恢复到完全锁闭和水密状态。该结构的舱门主要适用于灭火直升飞机水箱结构中，而难以适用于更大型的灭火型飞机。


技术实现要素：

5.本发明的目的是：提供了一种灭火型飞机投水舱门。本发明具有结构简单、重量轻、运动同步性高、普通机加件设计以及装配通路开敞的特点。
6.本发明的技术方案是：一种灭火型飞机投水舱门，包括门体组件，门体组件上集成有作动组件和舱门锁组件；所述的门体组件包括由直围框和弯围框围成的门框，门框内沿长边方向设有一个以上相互平行的铰链臂，门框内沿长边方向还设有一个以上的锁环座，门框外侧由蒙皮覆盖；所述的作动组件包括与门体组件铰接的开闭作动器；所述的舱门锁组件包括锁闭驱动组件和锁钩组件，锁闭驱动组件用于驱动锁钩组件脱离/钩扣锁环座；所述的门体组件能沿铰链臂形成的铰链轴线转动。
7.前述的灭火型飞机投水舱门中，所述的锁闭驱动组件包括沿门框宽边方向安装于门框上的两个相互平行的转轴座，两转轴座间转动连接有扭力管，扭力管一端经长摇臂与机构作动器连接，扭力管另一端经短摇臂与锁钩组件连接；锁钩组件包括对应设置于锁环座上方的经钩座铰接于门体组件上的锁钩，相邻锁钩间通过拉杆连接，位于端部的锁钩还经拉杆与短摇臂连接。
8.前述的灭火型飞机投水舱门中，靠近铰链轴线一侧的转轴座经小角盒与门框连接；远离铰链轴线一侧的转轴座经大角盒与门框连接。
9.前述的灭火型飞机投水舱门中，背离扭力管一侧的门框上也对应设置有小角盒和大角盒。
10.前述的灭火型飞机投水舱门中，门框内沿长、端边方向还分别设有纵向梁和横向梁。
11.前述的灭火型飞机投水舱门中，所述铰链臂为鹅颈式机加件，通过机加翻边分别
与门框、纵向梁实现螺栓连接；所述的门框为“z”字型剖面机加件，门框长边通过机加下陷与门框短边折弯后的直段对接；所述纵向梁为“工”字型剖面机加梁，内缘条宽度渐变，两端头内缘条有机加下陷，下陷区插入到门框短边内后翻边并铆接。
12.前述的灭火型飞机投水舱门中，沿门框外周还设有一圈外翻边，外翻边内侧内布置有密封条，形成连续密封界面。
13.前述的灭火型飞机投水舱门中，在所述的门框、纵向梁上还分散布置有垫板，用于将舱门承受的向上水载荷分散传递到机身口框结构上。
14.前述的灭火型飞机投水舱门中，所述锁环座，共4组，其布置与门框、纵向梁共连形成整体结构，以将锁钩上的载荷分散传递到机身口框结构上。
15.前述的灭火型飞机投水舱门中，所述开闭作动器连接于门体组件中间区域，并同时与两个纵向梁共连，以利于承受和传递开闭作动器上的集中力载荷和舱门闭合时密封条均匀受载压缩。
16.本发明的优点是：本发明具有结构简单、重量轻、普通机加件设计、装配通路开敞、维护性强、强度刚度性能好的特点。本发明的舱门为非堵塞式设计，具有强度刚度性能好，能够同时承受水面滑行水载荷及水箱载水压力载荷的能力。本发明的开闭运动原理简单，门体组件和舱门机构的运动轨迹清晰，不易出现运动干涉的问题，有利于舱门和机身之间的结构空间布置设计。本发明能够同时承受水面滑行水载荷及水箱载水压力载荷的能力，舱门打开过程的时效延迟低、舱门机构解钩的运动同步性高。本发明为开放式结构，具有良好的可达性，有利于装配、制造及后期的使用维护，同时腐蚀物/液不易堆积、存留，有利于舱门在高温、高湿及高盐雾环境下使用。本发明密封条安装安装在门体组件外侧边，区域表面平坦、光滑，无阶差和凸起，有利于密封条的安装，也有利于形成连续稳定的密封界面。
附图说明
17.图1是本发明提供的灭火型飞机投水舱门的结构示意图；
18.图2是本发明舱门门体组件示意图；
19.图3是本发明舱门机构结构示意图；
20.图4是本发明舱门支座结构示意图。
21.附图标记：1
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机构作动器、2
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开闭作动器、3
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蒙皮、4
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直围框、5
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弯围框、6
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铰链臂、7
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纵向梁、8
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密封条、9
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垫板、10
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横向梁、11
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锁环座、12
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收放作动器支座、13
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一级拉杆、14
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二级拉杆、15
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三级拉杆、16
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四级拉杆、17
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单耳锁钩、18
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双耳锁钩、19
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短摇臂、20
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长摇臂、21
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扭力管、22
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端钩座、23
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小角盒、24
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大角盒、25
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机构作动器支座、26
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中钩座、27
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转轴座。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
23.实施例1。一种灭火型飞机投水舱门，构成如图1
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4所示，包括门体组件，门体组件上集成有作动组件和舱门锁组件；所述的门体组件包括由直围框4和弯围框5围成的门框，门框内沿长边方向设有一个以上相互平行的铰链臂6，门框内沿长边方向还设有一个以上
的锁环座11，门框外侧由蒙皮3覆盖；所述的作动组件包括与门体组件铰接的开闭作动器2；所述的舱门锁组件包括锁闭驱动组件和锁钩组件，锁闭驱动组件用于驱动锁钩组件脱离/钩扣锁环座11；所述的门体组件能沿铰链臂6形成的铰链轴线转动。
24.前述的锁闭驱动组件包括沿门框宽边方向安装于门框上的两个相互平行的转轴座27，两转轴座27间转动连接有扭力管21，扭力管21一端经长摇臂20与机构作动器1连接，扭力管21另一端经短摇臂19与锁钩组件连接；锁钩组件包括对应设置于锁环座11上方的、经钩座(钩座结构参见图4中的端钩座22和中钩座26)铰接于门体组件上的锁钩(锁钩结构参见图3中的单耳锁钩17和双耳锁钩18)，相邻锁钩间通过拉杆(该拉杆参见图3中的二级拉杆14、三级拉杆15和四级拉杆16)连接，位于端部的锁钩还经拉杆(该拉杆参见图3中的一级拉杆13)与短摇臂19连接。
25.靠近铰链轴线一侧的转轴座27经小角盒23与门框连接；远离铰链轴线一侧的转轴座27经大角盒24与门框连接。
26.背离扭力管21一侧的门框上也对应设置有小角盒23和大角盒24。
27.前述的门框内沿长、端边方向还分别设有纵向梁7和横向梁10。
28.前述的铰链臂6为鹅颈式机加件，通过机加翻边分别与门框、纵向梁7实现螺栓连接；所述的门框为“z”字型剖面机加件，门框长边通过机加下陷与门框短边折弯后的直段对接；所述纵向梁7为“工”字型剖面机加梁，内缘条宽度渐变，两端头内缘条有机加下陷，下陷区插入到门框短边内后翻边并铆接。
29.沿门框外周还设有一圈外翻边，外翻边内侧内布置有密封条8，形成连续密封界面。
30.在所述的门框、纵向梁7上还分散布置有垫板9，用于将舱门承受的向上水载荷分散传递到机身口框结构上。
31.前述的锁环座11，共4组，其布置与门框、纵向梁7共连形成整体结构，以将锁钩上的载荷分散传递到机身口框结构上。
32.前述的开闭作动器2连接于门体组件中间区域，并同时与两个纵向梁7共连，以利于承受和传递开闭作动器2上的集中力载荷和舱门闭合时密封条8均匀受载压缩。
33.舱门开启过程如下：机构作动器1伸出，驱动扭力管21转动，进而驱动拉杆拉动锁钩转动，使锁钩脱离锁环座11；此时，开闭作动器2伸出，将舱门推动沿教练轴线转动，进而打开舱门。
34.实施例2。请参阅图1至图4所示，本发明提供的一种灭火型飞机投水舱门，其主体结构包括作动装置、门体组件、舱门机构及舱门支座四部分组成。作动装置包括机构作动器1、开闭作动器2；门体组件包括蒙皮3、由直围框4和弯围框5构成的门框、铰链臂6、纵向梁7、密封条8、垫板9、横向梁10、锁环座11及收放作动器支座12；舱门机构包括拉杆(包括一级拉杆13、二级拉杆14、三级拉杆15和四级拉杆16)、锁钩(包括单耳锁钩17和双耳锁钩18)、短摇臂19、长摇臂20及扭力管21；舱门支座包括钩座(包括端钩座22和中钩座26)、小角盒23、大角盒24、机构作动器支座25及转轴座27。
35.所述作动装置中，机构作动器1上端与机构作动器支座25连接，下端与长摇臂20连接；开闭作动器2上端与机身结构连接，下端与收放作动器支座12连接。
36.进一步的，图1中机构作动器1和开闭作动器2均处于缩进状态。机构作动器1伸长，
带动扭力管21顺时针转动，进而驱动单耳锁钩17和双耳锁钩18逆时针转动并解钩，反之，则为上钩运动；开闭作动器2伸长，带动门体组件绕铰链臂6耳片轴线先下转动，投水舱门打开，反之，则为关闭运动。
37.所述门体组件图2中两个直围框4和两个弯围框5的端部直段相互搭接，形成围框结构，搭接部位通过铆钉连接。
38.进一步的，三个纵向梁7等距并与直围框4平行布置，纵向梁7两侧缘条带有机加下陷，插入并搭接到弯围框5翻边内侧，搭接部位通过铆钉连接。
39.进一步的，两个铰链臂6的下部机加翻边与两个与直围框4、三个纵向梁7的缘条贴合，并通过螺栓连接。
40.进一步的，蒙皮3贴合在直围框4、弯围框5及纵向梁7的外侧缘条，搭接部位通过铆钉连接。
41.进一步的，横向梁10的腹板分别与铰链臂6腹板、纵向梁7腹板加强筋及直围框4腹板加强筋通过铆钉连接；横向梁10的翻边与蒙皮3内侧贴合，并通过铆钉连接。
42.进一步的，四个锁环座11分别与对应的直围框4、弯围框5、纵向梁7的内缘条贴合，并通过螺栓连接。
43.进一步的，收放作动器支座12分别与两个纵向梁7的内缘条贴合，并通过螺栓连接。
44.进一步的，14个垫板9对应布置在在直围框4、弯围框5及纵向梁7内缘条上，并通过铆钉连接。
45.所述舱门支座图4中端钩座22、小角盒23、大角盒24、机构作动器支座25、中钩座26及转轴座27通过螺栓与机身口框结构固联。
46.进一步的，两个机构作动器支座25的下部翻边分别与小角盒23、大角盒24的凸起部位通过螺栓连接。
47.进一步的，两个端钩座22分别与布置在两侧的大角盒24的远端凸起部位通过螺栓连接。
48.所述舱门机构图3中短摇臂19、长摇臂20与扭力管21通过螺栓连接，一级拉杆13、二级拉杆14、三级拉杆15、四级拉杆16、单耳锁钩17、双耳锁钩18、短摇臂19通过螺栓作为转轴连接。
49.进一步的，将短摇臂19、长摇臂20分别放置在两个转轴座27双耳中间，再将扭力管21从短摇臂19孔、长摇臂20孔及两个转轴座27孔穿过，再用螺栓分别将短摇臂19、长摇臂20与扭力管21固连。
50.进一步的，单耳锁钩17、双耳锁钩18与端钩座22、中钩座26通过螺栓作为转轴连接。
51.进一步的，舱门机构安装过程中先将舱门支座安装到位，再将短摇臂19、长摇臂20、扭力管21、耳锁钩17、双耳锁钩18安装到位，最后将一级拉杆13、二级拉杆14、三级拉杆15、四级拉杆16安装到位。
52.实施例3。一种灭火型飞机投水舱门，构成如图1
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4，包括：机构作动器1、开闭作动器2、蒙皮3、直围框4、弯围框5、铰链臂6、纵梁7、密封条8、垫板9、横向件10、锁环座11、收放作动器支座12、一级拉杆13、二级拉杆14、三级拉杆15、四级拉杆16、单耳锁钩17、双耳锁钩
18、短摇臂19、长摇臂20、扭力管21、端钩座22、小角盒23、大角盒24、机构作动器支座25、中钩座26及转轴座27；其中，
53.所述蒙皮3、直围框4、弯围框5、铰链臂6、纵梁7、密封条8、垫板9、横向件10、锁环座11及收放作动器支座12通过紧固件固联，组成门体结构；
54.所述一级拉杆13、二级拉杆14、三级拉杆15、四级拉杆16、单耳锁钩17、双耳锁钩18、短摇臂19、长摇臂20及扭力管21通过螺栓连接，组成舱门机构；
55.所述端钩座22、小角盒23、大角盒24、机构作动器支座25、中钩座26及转轴座27通过螺栓与机身口框结构固联，形成舱门支座，舱门支座是舱门机构的旋转运动交点，同时投水舱门承受的载荷也会通舱舱门支座分散传递到机身结构上；
56.所述机构作动器1、开闭作动器2分开布置和分步驱动作动。
57.其中，机构作动器1上端与机构作动器支座25连接，下端与长摇臂20连接；开闭作动器2上端与机身结构连接，下端与收放作动器支座12连接；铰链臂6的鹅颈支座耳片与机身结构连接，使门体组件绕连接轴线转动；舱门支座与机身结构连接，作为舱门机构的运动转接支撑，以及分散传递投水舱门上的载荷。
58.所述直围框4、弯围框5为“z”字型剖面机加件，通过直围框4的机加下陷与弯围框5的短直段对接。
59.所述铰链臂6为鹅颈式机加件，通过5处机加翻边分别与直围框4、纵梁7实现螺栓连接。
60.所述纵梁7为“工”字型剖面机加梁，内缘条宽度渐变，两端头内缘条有机加下陷，下陷区插入到弯围框5内翻边内侧并铆接。
61.所述密封条8布置在直围框4、弯围框5的外翻边内侧，形成连续密封界面。
62.所述垫板9，共14个，分散布置在直围框4、弯围框5、纵梁7的内缘条外侧，以便将舱门承受的向上水载荷分散传递到机身口框结构上。
63.所述锁环座11，共4组，布置直围框4、弯围框5、纵梁7的内缘条外侧，实现与直围框4/弯围框5、纵梁7的共连，以便将单耳锁钩17、双耳锁钩18上的载荷分散传递到机身口框结构上，同时维持投水舱门闭合状态和水密性能。
64.所述收放作动器支座12，布置在门体结构中间区域，并同时与两个纵梁7内缘条共连，以便于更好地承受和传递开闭作动器2上的集中力载荷，同时有利于舱门闭合时密封条8均匀受载压缩。
65.所述一级拉杆13、二级拉杆14、三级拉杆15、四级拉杆16、单耳锁钩17、双耳锁钩18、短摇臂19、长摇臂20、扭力管21通过螺栓连接，能够实现舱门机构同步驱动控制。
66.短摇臂19、长摇臂20、扭力管21将机构作动器1的伸长量转化成机构运动所需的转动角度。
67.所述一级拉杆13、二级拉杆14、三级拉杆15、四级拉杆16、单耳锁钩17、双耳锁钩18通过螺栓作为转轴连接，实现对多个锁钩的同步驱动控制；同时，多个杆系串联的形式使机构原理简单，并且传动的同步性高。
68.所述单耳锁钩17、双耳锁钩18分别与端钩座22、中钩座26通过螺栓作为转轴连接，实现将锁钩上承受的集中力载荷分散传递出去，同时锁钩的绕轴转动实现上钩和解钩。
69.所述小角盒23、大角盒24底板与机身口框结构固连，下部凸缘与门体结构中垫板9
接触，实现将门体承受的载荷分散传递出去。
70.所述大角盒24伸出端与端钩座22底板共连，将端钩座22上承受的单耳锁钩17、双耳锁钩18集中力载荷分散传递出去。
71.以上所述实施仅表达了本发明的实施方式，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。