[科普中國]-主起落架

以支柱式主起落架為例，這種形式的起落架將緩沖器和承力支柱合二為一，常稱為減振支柱(即緩沖器)。它是由支柱外筒與活塞桿套裝起來的，如右圖所示。支柱上端通過收放旋轉(zhuǎn)軸連接在機(jī)體上，活塞桿的下端直接與機(jī)輪組件相連，支柱外筒有斜撐桿支撐，有的直接采用受力收放作動(dòng)筒支撐。對多數(shù)起落架，它們都是靜定的結(jié)構(gòu)。

從受力分析看，支柱式起落架由于有斜撐桿的支撐作用，支柱的受力則相當(dāng)于具有雙支點(diǎn)的外伸梁。這種形式的起落架傳遞載荷直接、構(gòu)造簡單、體積小、易于收放，因而被廣泛采用。其缺點(diǎn)是起落架承受航向載荷時(shí)，該載荷不能壓縮緩沖支柱，而是對其產(chǎn)生彎矩，以至于在活塞桿與外筒的上下支撐點(diǎn)處產(chǎn)生較大的摩擦力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起蓖視。

支柱式主起落架有以下特點(diǎn)：

(1)結(jié)構(gòu)簡單緊湊、傳力直接，圓筒形支柱具有較好的抗壓、抗彎、抗扭綜合效能，因而重量輕，容易收藏。

(2)可以用不同的輪軸、輪叉形式來調(diào)整機(jī)輪接地點(diǎn)與機(jī)體連接點(diǎn)之間相互位置和整個(gè)起落架的高度。采用半軸式，起落架高度可以降低，適用于中單翼和下單翼飛機(jī)，但起落架支柱將受到偏心載荷。

(3)由于懸臂式受力，因而支柱根部彎矩較大。

(4)機(jī)輪通過輪軸與減振支柱直接連接，減振器不能很好的吸收前方來的撞擊。如將支柱向前傾側(cè)一個(gè)角度，減振器可吸收前方來的撞擊能量，可以起一些減振作用，但這會(huì)使支柱在受垂直撞時(shí)受到附加的彎矩。

(5)減振支柱本身是一個(gè)承受彎矩構(gòu)件，因此密封性較差，減振器內(nèi)灌充的氣體壓力受到限制，而使減振器行程增大，整個(gè)支柱較長，重量增加。并且在減振器壓縮、伸展過程中容易卡滯。

(6)減振支柱上的扭矩通過扭力臂來傳遞。扭力臂以彎曲力矩的方式來傳遞扭矩。3

主起落架載荷譜至少應(yīng)包括以下兒種載荷分譜：

(1)發(fā)動(dòng)機(jī)試車譜(含地面任務(wù)段和起飛離場任務(wù)段中的試車)；

(2)滑跑沖擊譜(含地面任務(wù)段、起飛離場任務(wù)段、著陸任務(wù)段中的滑跑)；

(3)著陸撞擊譜；

(4)剎車譜(含地面任務(wù)段和著陸任務(wù)段中的剎車)；

(5)轉(zhuǎn)彎譜(含地面任務(wù)段、起飛離場任務(wù)段、著陸任務(wù)段中轉(zhuǎn)彎及曲線滑行段)；

(6)收放起落架譜。3

首先必須將多支柱多輪主起落架(例如4個(gè)4輪主起落架)的垂直載荷的合力點(diǎn)確定出來，可采用保持合力點(diǎn)力矩為零的原則確定，然后確定出主起落架垂直載荷的合力點(diǎn)至飛機(jī)重心距離。距離確定了，作用在合力點(diǎn)上的主起落架垂直總載荷也就確定了，反之亦然。通常在飛機(jī)重心后極限狀態(tài)下把主起落架垂直總載荷控制在飛機(jī)總重的85%~92%范圍內(nèi)比較合適。在此基礎(chǔ)上選擇前起落架位置，確定前、主起落架輪距(即主起落架垂直載荷合力點(diǎn)至前起落架雙輪接地點(diǎn)或垂直載荷合力點(diǎn)之間的距離)。

主起落架垂直總載荷及前、主輪距一經(jīng)確定，前起落架垂直總載荷也就確定了。通常前起落架垂直總載荷控制在8%~15%范圍內(nèi)比較合適，例如由飛機(jī)重心后極限的8%變化到飛機(jī)重心前極限的15%。在布置前起落架位置時(shí)應(yīng)盡量靠前點(diǎn)為佳，使其承載小，飛機(jī)地面滑跑時(shí)浮動(dòng)性好、穩(wěn)定性好。但前起落架載荷也不應(yīng)過小，過小會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)地面滑行操縱困難。4

可以按保持主起落架垂直載荷合力點(diǎn)力矩為零的原則將主起落架垂直總載荷分配給各多輪主起落架。必須保持各多輪主起落架由支柱傳給機(jī)翼和機(jī)身的載荷不能過大，否則就必須調(diào)整各多輪主起落架的布置位置。當(dāng)各多輪主起落架獲得所分配的垂直載荷后，就可確認(rèn)出某一多輪主起落架各主輪的垂直載荷。分對稱和反對稱兩種情況，對于對稱情況均勻分配給各主輪。4

　　主起落架允許下降速度如下表所示。5

主起落架的四個(gè)機(jī)輪上備有電動(dòng)液壓盤式制動(dòng)裝置和防滑系統(tǒng)。盤式制動(dòng)裝置包括九個(gè)盤片、四個(gè)轉(zhuǎn)子和五個(gè)定子。剎車時(shí)，剎車裝置的八個(gè)液壓作動(dòng)器同時(shí)對盤片加壓。作動(dòng)器四個(gè)為一組，由1號(hào)液壓系統(tǒng)和2號(hào)液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，3號(hào)液壓系統(tǒng)作為備用系統(tǒng)。防滑系統(tǒng)的作用是防止剎車時(shí)輪胎打滑、機(jī)輪鎖定和輪胎受損．每個(gè)機(jī)輪連右兩個(gè)速度傳感器．將旋轉(zhuǎn)速度信息送至防滑監(jiān)控電路。制動(dòng)裝置和防滑系統(tǒng)設(shè)備故障檢測邏輯線路。5

主起落架剎車由指余長或駕駛員的剎車踏板控制，剎車踏板位于指合長和駕駛員操縱臺(tái)方向舵踏板組件上。踏板可以用把手調(diào)節(jié)。剎車指合由指合長或駕駛員使用腳趾壓力作用于方向舵踏板機(jī)構(gòu)的頂部提供。每個(gè)剎車踏板(左邊和右邊的)有4個(gè)線性變量微分轉(zhuǎn)換器。左邊的踏板轉(zhuǎn)換器分別輸出4個(gè)信號(hào)通過剎車/防滑控制盒為兩個(gè)左機(jī)輪提供剎車操縱。右踏板轉(zhuǎn)換器也同樣為兩個(gè)右機(jī)輪提供操縱信號(hào)。當(dāng)腳趾壓力作用于剎車踏板上時(shí)，轉(zhuǎn)換器傳出0—5伏的商流電信號(hào)通到剎車/防滑控制盒。帶有最大腳趾壓力的踏板變成了通過OR電路的控制踏板。電信號(hào)是與腳趾壓力成正比的。電力輸出信號(hào)給主起落架剎車線圈的供電量與剎車踏板的偏斜量成正比，通過剎車板的偏斜量可以獲得剎車動(dòng)作所需的流向主起落架剎車的液壓流量。剎車系統(tǒng)在每個(gè)剎車踏板上的反彈器給乘員提供人為的剎車的感覺。

三個(gè)液壓系統(tǒng)的源壓力都是20 698 240帕(1 55 250毫米汞桂(3000磅/英寸2))通過穩(wěn)壓器每個(gè)剎車液壓系統(tǒng)的壓力被減少到10 349 120帕(77 625毫米汞柱(1 500磅/英寸2))。1號(hào)和2號(hào)液壓系統(tǒng)是向剎車系統(tǒng)提供壓力的正常系統(tǒng)，3號(hào)系統(tǒng)是備用系統(tǒng)。在每個(gè)系統(tǒng)中的開關(guān)閥可以提供自動(dòng)的開關(guān)轉(zhuǎn)換，假如兩個(gè)主動(dòng)液壓系統(tǒng)中的任何一個(gè)失去功能的話。

剎車系統(tǒng)的防滑部分提供無主起落架輪胎打滑、機(jī)輪鎖住或輪胎損壞的最佳剎車狀態(tài)。

每個(gè)主起落架機(jī)輪有兩個(gè)速度傳威器，這些傳威器把威受到的機(jī)輪速度信息傳給防滑控制線路。假如機(jī)輪的速度低于所有4個(gè)機(jī)輪平均速度的約30%，則防滑控制線路就認(rèn)為機(jī)輪是鎖住或處于打滑狀態(tài)。于是那個(gè)剎車/打滑控制閥中的防滑線圈被激勵(lì)，反轉(zhuǎn)剎車線圈的極向，并阻止壓力流入那個(gè)機(jī)輪，直到機(jī)輪的速度再一次增加。防滑控制系統(tǒng)也考慮輪胎漏氣情況，假如某個(gè)機(jī)輪的速度低于所有4個(gè)機(jī)輪的平均速度的約30%至少2秒鐘，那么相鄰機(jī)輪的液壓就被限制在5 519 530±689941帕(41 400±5175毫米汞柱(800±100磅/英寸2))，以防止剎車和/或輪胎損壞。6