机翼
机身
尾翼和操纵面
操纵系统
起落装置
液压、冷气系统
飞机研制过程
 
第五节 起落装置
组成、作用及分布型式
 现代飞机的起落架――机轮、掣动装置、减震系统、支柱和相应的收放机构――是飞机的主要组成部分之一。它大约占飞机总重量的3.5~5.0%,占飞机结构重量的15~20%。起落架是飞机上受力较大的部件,它的工作性能的好坏,直接影响着飞机的起飞、着陆性能和安全。
   起落架的功用是保证飞机起飞前和着陆后在地面滑行,以及使飞机在机场上移动和停放。它承受起飞着陆及滑行和停放时地面给飞机的反作用载荷,缓和飞机着陆及在不平地面上运动时的撞击。现代飞机上大都采用可收放的的起落架。起落架的类型决定于飞机在地面上支持点的数目及其在飞机上的位置。常见的有前三点式、后三点式及自行车式三大类。
   后三点式起落架曾经是活塞式飞机的基本型式,因为这种起落架的结构简单、重量较轻,比较容易布置。但是随着飞机陆速度的增长,为保证降落安全性,导致现代飞机广泛应用前三点式起落架。其原因是:              

1.前三点起落架避免了后三点起落架的“倒立”和“飘起”的危险。后三点起落架在大速度滑行遇到前方撞击或强烈掣动时,由于惯性力和撞击力(或地面摩擦力)所形成的力矩容易使飞机向前倒立。当后三点起落架只以主轮着陆时地面撞击力使飞机迎角增加,结果飞机升力增加向上飘起。
                2.前三点起落架不容易“倒立”,因此可以强烈掣动,从而获得较短的着陆滑跑距离。
                3.前三点起落架的方向稳定性比后三点好。飞机在地面滑行时如果由于某种外部原因产生使飞机偏离直线运动的力矩M,那么飞机上除了有机轮摩擦力的合力T作用外,还产生作用在重心的惯性力J。对于前三点起落架,摩擦力和惯性力组成的力矩M1使飞机恢复原来运动状态,而后三点起落架所产生的力矩M2使飞机进一步偏离原来运动方向。因此为了改善后三点式飞机的地面运动方向稳定性,在滑跑时必需将尾轮锁住,使其不能偏转。

在有些大型上单翼飞机以及机翼结构高度较小的飞机上,起落架在机翼上连接和收藏都很困难,于是便使用自行车式起落架。自行车式起落架的两个主轮都与机身连接,排列在飞机重心前后。为防止飞机在停机和滑行时机翼向一边倾侧,采用翼下辅助机轮,辅助机轮的尺寸和重量比主轮小得多,收藏比较容易。

起落架的构造型式
 在早期固定式起落架的飞机上,由于当时桁架的广泛使用及重量比较轻,采用了构架式起落架。当飞行速度增加到一定程度。要求起落架做成可以收放的,这时构架式起落架已不合适,因此出现了常见的悬臂式和支撑式起落架。
   悬臂式起落架犹如一端固定的悬臂梁,作用在机轮上的外载荷全部通过固定端传递。在实际构造上,悬臂式起落架固定在圆柱铰链上(收放旋转轴),放下后有强有力的锁来防止自行收起。由于没有撑杆,当起落架较长时固定端的弯矩很大,在重量上是不利的。同时减震器的密封系统也容易磨损。但是它构造简单,收藏容易,因此主要用于支柱较短的轻型飞机起落架上。
   支撑式起落架以旋转轴与飞机相连外,不通过连接在支柱下端的撑杆和飞机相连接。这种起落架的支柱相当于一根双支点外伸梁,由于斜撑杆的支持作用,支柱所承受的弯矩可大大减小。在能够收放的起落架上,撑杆往往还作为起落架的收放连杆,或者撑杆本身就是收放作动筒。支撑式起落架与悬臂式起落架相比,由于结构重量较轻,在现代飞机上获得广泛应用。另外,从减震器和受力支柱之间的构造关系来看,起落架又有套筒梁柱式和摇臂式之分。
   套筒梁式起落架即一般称为支柱式起落架。它的特点是支柱本身就构成了减震器,-机轮固定在支柱下部的活动杆上。由于减震支柱的活塞杆与套筒之间不能直接传递来自机轮的扭矩,因此在活塞杆与套筒之间用扭力臂连接。
   摇臂式起落架的特点是机轮通过可转动的摇臂与减震器活动杆相连。这种起落架由于减震器基本上不受弯曲,故密封性能良好、尺寸小、减震性能也比套筒梁柱式起落架优越。
   摇臂式起落架中又有两种不同的形式。图5.49是我国强五飞机的前起落架和主起茫架。主起落架是受力支柱与减震器分开的摇臂式起落架而前起落架是受力支柱与减震器做成一体的。
减震器系统
起落架减震器系统由轮胎和减震器两部分组成。它的功用是:减小飞机在着陆接地时和地面运动时所受的撞击。并减弱飞机因撞击而引起的颠簸跳动。随着飞机的不断发展,减震器也有很大发展,曾经使用过和目前正在使用的减震器有:                  

1.橡皮减震器;
                2.弹簧减震器;
                3.空气式减震器;
                4.油液空气式减震器;
                5.全油液式减震器。

其中油液空气式减震器(简称油气式减震器)是目前应用最广泛的一种。它的主要组成部分有:外筒、活塞、活塞杆、掣动活门、密封装置等。当飞机着陆与地面发生撞击时,撞击载荷使活塞杆向上滑动,减震器内的油液被迫冲开掣动活门以高速流过几小孔。油液与小孔发生剧烈摩擦产生热量经过活塞杆和外筒而消散。同时外筒中的油液压缩而升高,使空气的体积缩小,压力增大,吸收了撞击动能。当空气被压缩到最小体积,活塞上升到顶点时,空气作为一个弹性体而开始膨胀,推动活塞杆向下滑动。这时活塞中的油液将掣动活门关闭,使小孔数目减少,油液以更高速度通过小孔发生摩擦,消散了更多的动能,这样便吸收并消耗一部分动能并准备进行下一个工作循环,经过几个循环就可将全部撞击动能逐步转化为热能而消散,缓和了飞机的着陆冲击。



  


              

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