飛機(jī)結(jié)構(gòu)及起落架

1、4.6 起落架,4.6.1 起落架的功用及其組成,4.6.2 起落架的型式,4.6.3 起落架的附設(shè)裝置與機(jī)構(gòu),4.6.1(1),起落架是供飛機(jī)在起降滑跑、地面滑行、停放和移動(dòng)時(shí)支持飛機(jī)重量、承受相應(yīng)載荷、吸收和消耗著陸時(shí)的撞擊能量的裝置。,起落架,4.6.1 起落架的功用及其組成,影片,4.6.1(2),在地面時(shí)支撐飛機(jī)； 承受、吸收并消耗飛機(jī)在著陸以及在地面運(yùn)動(dòng)時(shí)的撞擊和顛簸能量； 完成在起飛和著陸滑跑、地面滑行和移動(dòng)時(shí)飛機(jī)在地面上的運(yùn)動(dòng)任務(wù)； 滑跑和滑行以及地面停放時(shí)的制動(dòng)； 空中飛行時(shí)的收放。,起落架的主要功能,4.6.1(3),通常起落架由承力結(jié)構(gòu)(支柱等)、帶充氣輪胎的機(jī)輪、減震器

2、、剎車及轉(zhuǎn)彎操縱機(jī)構(gòu)、減擺器、收放機(jī)構(gòu)等裝置組成。 對(duì)于在雪地和冰面上起降的飛機(jī)，起落架的機(jī)輪用滑橇取代之；在水面上起降的水上飛機(jī)，起落架則用浮筒代替或直接采用按水面滑行要求設(shè)計(jì)的特殊機(jī)身。,起落架的主要組成部分,4.6.2,4.6.2 起落架的型式,4.6.2.1 起落架的配置型式,4.6.2.2 起落架的構(gòu)造型式,4.6.2.3 起落架的收放型式,4.6.2.4 滑行裝置的型式,4.6.2.1,起落架的配置型式指的是飛機(jī)在地面上支持點(diǎn)的數(shù)目及其相對(duì)于機(jī)身重心的位置。 常見(jiàn)的配置型式有：,4.6.2.1 起落架的配置型式,后三點(diǎn)式起落架 前三點(diǎn)式起落架 多支柱式起落架 自行車式起落架,后三點(diǎn)

3、式起落架(1),后三點(diǎn)式起落架的兩個(gè)(組)主輪位于飛機(jī)重心之前且靠近重心，尾輪則位于飛機(jī)的尾部。 后三點(diǎn)式起落架主要適用于機(jī)身前部裝有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的輕型、低速飛機(jī)。,后三點(diǎn)式起落架(2),后三點(diǎn)式起落架的特點(diǎn)：,安裝空間容易保證； 尾輪受力較小，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較小； 地面滑跑時(shí)迎角較大，降落時(shí)阻力較大； 對(duì)著陸技術(shù)要求高，容易發(fā)生“跳躍”現(xiàn)象； 大速度滑跑時(shí)，不允許強(qiáng)烈制動(dòng)； 地面滑跑時(shí)的方向穩(wěn)定性較差； 駕駛員視界不佳。,前三點(diǎn)式起落架(1),前三點(diǎn)式起落架的兩個(gè)(組)主輪位于飛機(jī)重心之后，前輪則位于飛機(jī)的頭部。 前三點(diǎn)式起落架是現(xiàn)代飛機(jī)應(yīng)用最廣泛起落架配置型式。,前三點(diǎn)式起落架(2),

4、前三點(diǎn)式起落架的特點(diǎn)：,著陸簡(jiǎn)單且安全可靠； 具有良好的方向穩(wěn)定性；側(cè)風(fēng)著陸較安全； 允許強(qiáng)烈制動(dòng)，著陸滑跑距離較短； 駕駛員視界較好，發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣對(duì)跑道影響較小。 前起落架受力較大且構(gòu)造復(fù)雜； 高速滑跑時(shí)，前起落架會(huì)產(chǎn)生擺震現(xiàn)象。,多支柱式起落架,多支柱式起落架與前三點(diǎn)式起落架類似，飛機(jī)的重心在主起落架之前，但不同的是其有多個(gè)主起落架支柱，一般用于重型飛機(jī)上。 顯然，采用多支柱、多機(jī)輪可以減小起落架對(duì)跑道的壓力，增加起飛著陸的安全性。,自行車式起落架(1),自行車式起落架的兩個(gè)(組)主輪縱向排列在飛機(jī)重心的前后，且在兩側(cè)機(jī)翼下設(shè)置輔助輪。 自行車式起落架主要用于因機(jī)翼很薄而難于收藏起落架的飛機(jī)

5、，特別是采用上單翼的重型飛機(jī)。,自行車式起落架(2),自行車式起落架前支柱承受的載荷很大，這一方面使前起落架的尺寸和重量增大，另一方面使得飛機(jī)起飛時(shí)不易抬頭。為了使飛機(jī)能達(dá)到起飛所需迎角，一般需要依靠專門的措施。,4.6.2.2,起落架的構(gòu)造型式主要有：,4.6.2.2 起落架的構(gòu)造型式,構(gòu)架式起落架 支柱式起落架 搖臂式起落架,構(gòu)架式起落架,構(gòu)架式起落架主要用于輕型低速飛機(jī)，一般為固定而不收放的。 構(gòu)架式起落架通過(guò)受力構(gòu)架將機(jī)輪連接到機(jī)翼或機(jī)身上；受力構(gòu)架中的桿件和減震支柱互相鉸接。 構(gòu)架式起落架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但難以收放。,支柱式起落架(1),支柱式起落架的受力支柱本身就是減震器；機(jī)輪直接連接于

6、支柱下端；支柱上端則固定在機(jī)體骨架上，連接形式取決于收放要求，分為懸臂式和撐竿式兩類。,支柱式起落架(2),支柱式起落架構(gòu)造簡(jiǎn)單緊湊，重量較小，且易于收放，在現(xiàn)代飛機(jī)，尤其是民用飛機(jī)上得到了廣泛采用。,支柱式起落架(3),支柱式起落架的缺點(diǎn)是：當(dāng)受到來(lái)自正面的水平撞擊時(shí)，減震支柱不能很好地起減震作用；另外，活塞桿不但承受軸向力，而且承受彎矩，因而減震支柱的密封裝置容易磨損并可能出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。,搖臂式起落架(1),搖臂式起落架的機(jī)輪通過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂與減震器的活塞桿相連。 根據(jù)受力支柱是否與減震器分開(kāi)，還可進(jìn)一步分為全搖臂式和半搖臂式兩類。,搖臂式起落架(2),搖臂式起落架的減震支柱只承受軸向力，

7、因而密封性能好，另外吸收來(lái)自正面的水平撞擊的性能也好，故在高速飛機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。,搖臂式起落架的缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜，重量較大，接頭較多且受力較大，因此它在使用過(guò)程中的磨損亦較大。,4.6.2.3,起落架的收放型式有兩種：,4.6.2.3 起落架的收放型式,沿翼展方向收放 沿翼弦方向收放,起落架收放(1),起落架沿翼展方向收放可向翼根或向翼尖收放。 由于翼根較厚，內(nèi)部空間較大，所以起落架一般多采用向翼根收放的型式，將起落架收入翼根或機(jī)身內(nèi)。 若翼根有其他裝載或由于其他原因，起落架也有向外收放的。,起落架收放(2),有的飛機(jī)的起落架是沿翼弦方向收放的，特別是在雙或多發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)上，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙容

8、積較大時(shí)，常將起落架沿翼弦方向向前或向后收入發(fā)動(dòng)機(jī)短艙內(nèi)。,4.6.2.4,飛機(jī)的滑行裝置因在陸地或在水面的起降場(chǎng)地的不同而存在很大的差異。,4.6.2.4 滑行裝置的型式,陸上飛機(jī)的滑行裝置 水上飛機(jī)的滑行裝置,陸上飛機(jī)的滑行裝置,陸上飛機(jī)根據(jù)其是在地面上還是在冰(雪)面或草地上起降，滑行裝置主要有兩種，即：,輪式滑行裝置 滑橇式滑行裝置,輪式滑行裝置(1),陸上飛機(jī)在地面滑行一般都采用輪式滑行裝置，不同類型的飛機(jī)分別采用單輪式、雙輪式或多輪式。 大型旅客機(jī)的前起落架一般為雙輪式，主起落架則為雙輪式或多輪小車式。,輪式滑行裝置(2),機(jī)輪是輪式滑行裝置的主要部分，由輪轂和輪胎組成。 輪胎若按

9、充氣壓力可分為低壓輪胎、中壓輪胎、高壓輪胎和超高壓輪胎。 輪胎若按構(gòu)造又可分為有內(nèi)胎輪胎和無(wú)內(nèi)胎輪胎兩種。 目前，大型民用客機(jī)使用的多為無(wú)內(nèi)胎的中壓輪胎。,滑橇式滑行裝置,采用滑橇式滑行裝置的飛機(jī)的起降場(chǎng)地一般為冰雪覆蓋的機(jī)場(chǎng)，或?yàn)樗绍浀耐临|(zhì)跑道和草地。,水上飛機(jī)的滑行裝置,水上飛機(jī)在水面起降，其滑行裝置也有兩種型式船身式和浮筒式。,4.6.3,4.6.3 起落架的附設(shè)裝置與機(jī)構(gòu),4.6.3.1 減震裝置,4.6.3.2 剎車裝置,4.6.3.3 收放機(jī)構(gòu),4.6.3.4 前輪轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu),4.6.3.5 前輪糾偏裝置,4.6.3.6 前輪減擺裝置,4.6.3.1,起落架減震裝置的功用是吸收和消耗

10、著陸時(shí)的撞擊能，減小撞擊力，并使振動(dòng)衰減，同時(shí)也減小地面滑跑時(shí)的顛簸。 起落架的減震裝置包括輪胎和專門的減震器(減震支柱)。,4.6.3.1 減震裝置,輪胎,輪胎是內(nèi)充高壓空氣的空心體，所以是一種很好的彈性體，當(dāng)發(fā)生撞擊時(shí)，輪胎能產(chǎn)生壓縮變形而吸收部分撞擊能。但輪胎基本不能耗散所吸收的撞擊能。,油氣式減震器(1),飛機(jī)上主要起減震作用的是專門的減震器，而現(xiàn)代民用飛機(jī)采用的基本上都是油氣式減震器。,油氣式減震器(2),外筒 活塞內(nèi)筒 限制活門 密封裝置 外筒內(nèi)充灌液壓油和氮?dú)狻?油氣式減震器的主要組成,油氣式減震器(3),油氣式減震器主要利用氣體壓縮時(shí)的變形來(lái)吸收撞擊動(dòng)能，利用油液高速流過(guò)限制活

11、門或內(nèi)筒上的限流孔產(chǎn)生摩擦熱耗散能量。,油氣式減震器的工作原理,4.6.3.2(1),起落架剎車裝置的主要功用是掣動(dòng)機(jī)輪，把飛機(jī)的滑跑動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)槟Σ翢崮芎纳?；此外，主起落架機(jī)輪的單邊剎車可以協(xié)助飛機(jī)滑行轉(zhuǎn)彎以糾正滑行方向；而飛機(jī)在起飛前開(kāi)大車、地面維修試車、飛機(jī)固定停放等均需要使用剎車裝置。 剎車裝置一般裝在主輪上，有的大型客機(jī)的前輪也裝有剎車裝置 。,4.6.3.2 剎車裝置,4.6.3.2(2),常見(jiàn)的剎車裝置有彎塊式、軟管式和圓盤式三種。 彎塊式和軟管式主要用于小型低速飛機(jī)。而現(xiàn)代大型、高速飛機(jī)則大都采用多圓盤式剎車裝置。,剎車裝置的主要型式,多圓盤式剎車裝置(1),動(dòng)盤卡于輪轂而隨其轉(zhuǎn)

12、動(dòng) 靜盤裝在與輪軸相連的主體上 主體 作動(dòng)筒剎車時(shí)推動(dòng)靜盤 復(fù)位彈簧松剎時(shí)使活塞復(fù)位,多圓盤式剎車裝置的主要組成,動(dòng)盤和靜盤相間安裝，不剎車時(shí)，動(dòng)盤與靜盤間有一定間隙，間隙的大小可以調(diào)節(jié)。,多圓盤式剎車裝置(2),多圓盤式剎車裝置(3),多圓盤式剎車裝置的工作,剎車時(shí)，作動(dòng)筒的活塞推動(dòng)靜盤緊壓隨機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)盤，各盤間的摩擦力形成剎車力矩。 松剎時(shí)，復(fù)位彈簧的彈簧力使作動(dòng)筒活塞恢復(fù)原位，動(dòng)、靜盤間保持間隙 。,多圓盤式剎車裝置(4),多圓盤式剎車裝置(5),剎車狀態(tài),松剎狀態(tài),多圓盤式剎車裝置(6),多圓盤式剎車裝置的特點(diǎn),結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)； 剎車力矩大，效率高； 圓盤受熱和磨損均勻； 重量較

13、大； 剎車熱量不易消散，容易引起圓盤過(guò)熱變形、產(chǎn)生裂紋、甚至發(fā)生熱熔粘合。,4.6.3.2(3),按照起落架主輪剎車的功能，主要的剎車方式包括：,主要的剎車方式,正常與防滯剎車 自動(dòng)剎車 備用剎車 停機(jī)剎車 收輪剎車,正常與防滯剎車,正常剎車指駕駛員進(jìn)行人工剎車。 防滯剎車指的是既保證最高剎車效率又防止機(jī)輪卡滯的剎車方式。 正常剎車的壓力由駕駛員踩剎車的輕重決定，壓力太小剎車效率低，壓力太大又可能出現(xiàn)機(jī)輪卡滯(即發(fā)生拖胎)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致爆胎。因此現(xiàn)代飛機(jī)都裝有剎車自動(dòng)調(diào)節(jié)器(即防滯裝置)，當(dāng)機(jī)輪出現(xiàn)卡滯時(shí)自動(dòng)解除(或降低)剎車壓力。 正常與防滯剎車就是人工剎車與防滯裝置兩部分工作的結(jié)合。,自動(dòng)

14、剎車,自動(dòng)剎車指在飛機(jī)著陸接地前，駕駛員通過(guò)剎車選擇電門選取剎車減速率等級(jí)信號(hào)。飛機(jī)接地后，微處理機(jī)比較地速與所選取的減速率，從而輸出液壓控制信號(hào)，使進(jìn)入剎車盤的液壓與減速率相對(duì)應(yīng)。 自動(dòng)剎車時(shí)，防滯裝置也一同工作。 人工剎車可以超控自動(dòng)剎車。,備用剎車,備用剎車又稱應(yīng)急剎車，在正常供壓系統(tǒng)無(wú)壓或低壓時(shí)使用。 當(dāng)飛機(jī)的主供壓系統(tǒng)為單液壓源時(shí)，備用剎車由應(yīng)急電動(dòng)油泵或儲(chǔ)壓器供壓，有的則用備用冷氣剎車。 對(duì)多液壓源的飛機(jī)，則通常由備用液壓系統(tǒng)供壓，當(dāng)備用液壓系統(tǒng)也無(wú)壓力時(shí)，壓力電門接通警告信號(hào)的同時(shí)接通電動(dòng)油泵供壓。,停機(jī)剎車,停機(jī)剎車指飛機(jī)停放或發(fā)動(dòng)機(jī)地面工作時(shí)，剎住機(jī)輪以防止飛機(jī)滑動(dòng)的剎車方式

15、。 當(dāng)踩下剎車時(shí)，壓力油進(jìn)入剎車作動(dòng)筒，再拉出停機(jī)剎車手柄，將剎車機(jī)構(gòu)固定，使剎車液壓封閉于剎車管路及作動(dòng)筒內(nèi)。,收輪剎車,大型飛機(jī)的主輪上往往還裝有收輪剎車裝置，以使主輪在離地后盡快停轉(zhuǎn)，便于收入艙內(nèi)。,4.6.3.3,民用飛機(jī)的起落架收放機(jī)構(gòu)一般包括：,4.6.3.3 收放機(jī)構(gòu),收放作動(dòng)筒 收放位置鎖 艙門機(jī)構(gòu)及協(xié)調(diào)裝置 收放信號(hào)裝置 地面安全裝置 應(yīng)急放下裝置,收放作動(dòng)筒,起落架的收放動(dòng)力有液壓、電力和冷氣等等。 民用飛機(jī)起落架的正常收放一般都采用液壓作動(dòng)筒。,收放位置鎖,當(dāng)起落架收起和放下時(shí)，都必須鎖住以確保安全。 收放位置所包括收上鎖和放下鎖。,收上鎖,收上鎖也稱上位鎖，功用是將起落

16、架固定在收上位，防止在飛行中自動(dòng)掉下。 常見(jiàn)的收上鎖多為掛鉤式。,放下鎖,放下鎖又叫下位鎖，功用是將起落架固定于放下位，防止起落架受地面撞擊而自動(dòng)收起。 常見(jiàn)的放下鎖有掛鉤式和撐桿式兩種。,艙門機(jī)構(gòu)及協(xié)調(diào)裝置,艙門機(jī)構(gòu)的功用是保證艙門隨起落架的收放而開(kāi)關(guān)，協(xié)調(diào)裝置則是要保證艙門的開(kāi)關(guān)與起落架的收放運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)。 多數(shù)大型民用飛機(jī)由艙門作動(dòng)筒來(lái)開(kāi)關(guān)艙門，而開(kāi)關(guān)的先后順序由供壓管路中的順序活門控制供壓的順序來(lái)加以保證。,收放信號(hào)裝置,信號(hào)裝置的功用是向駕駛員提供起落架收放位置的信號(hào)。 起落架的收放信號(hào)裝置分為電氣信號(hào)裝置、機(jī)械信號(hào)裝置和警告信號(hào)裝置 。,電氣信號(hào)裝置,電氣信號(hào)由信號(hào)面板上的紅、綠指示

17、燈顯示起落架的位置。 綠燈亮?xí)r表示起落架已放下并鎖好。 紅燈亮?xí)r表示起落架正在收放過(guò)程中。 當(dāng)起落架收起并鎖好后，信號(hào)燈熄滅。,機(jī)械信號(hào)裝置,在飛機(jī)無(wú)電或信號(hào)電路故障時(shí)，需通過(guò)觀察機(jī)械信號(hào)判斷起落架是否放下并鎖好。 機(jī)械信號(hào)由指示桿、指示牌或標(biāo)記線等指示起落架放下到位并鎖住。,警告信號(hào)裝置,大型民用客機(jī)為了保證著陸安全，往往還裝有著陸放起落架警告信號(hào)，用燈光和音響提醒駕駛員著陸前及時(shí)放下起落架。 警告信號(hào)一般與著陸收油門和放襟翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，當(dāng)油門收到慢車位和襟翼放下到一定角度時(shí)，若起落架還在收上位，則接通紅色警告燈閃爍，且警告喇叭發(fā)出聲響。,地面安全裝置,地面安全裝置的功用是防止飛機(jī)在地面時(shí)

18、被誤收起落架而發(fā)生損壞飛機(jī)的事故。 在起落架地收放系統(tǒng)中設(shè)有地面安全電門和地面保險(xiǎn)銷等。,地面安全電門,地面安全電門由起落架支柱連動(dòng)，當(dāng)飛機(jī)接地后，支柱壓縮，斷開(kāi)液壓收放控制電路；飛機(jī)離地后，支柱伸長(zhǎng)，電路又接通。,地面保險(xiǎn)銷,地面保險(xiǎn)銷在飛機(jī)停放好后由機(jī)務(wù)人員插入指定的定位孔中，使起落架不能轉(zhuǎn)動(dòng)折疊，飛行前再由機(jī)務(wù)人員取出。,應(yīng)急放下系統(tǒng),起落架除具有正常收放系統(tǒng)外，為確保安全，必須能夠應(yīng)急放下。應(yīng)急放下系統(tǒng)包括應(yīng)急供壓和機(jī)械開(kāi)鎖。 應(yīng)急供壓包括應(yīng)急液壓或壓縮氣體，由應(yīng)急放下手柄控制。 機(jī)械開(kāi)鎖時(shí)，由駕駛員操作機(jī)械開(kāi)鎖手柄，打開(kāi)收上鎖，起落架在重力和或迎面氣流的沖壓作用下放下。,4.6.3.4(1),操縱飛機(jī)的地面轉(zhuǎn)彎并修正滑跑方向。,4.6.3.4 前輪轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu),前輪轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)的功用,前輪轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)的傳動(dòng),大型民用飛機(jī)通常采用液壓轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)。,4.6.3.4(2),前輪轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)的傳動(dòng),現(xiàn)代飛機(jī)轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)的傳動(dòng)主要有機(jī)械式和液壓式兩種。 機(jī)械式轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)一般用于小型低速飛機(jī)。 大型民用飛機(jī)通常采用液壓轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)。,4.6.3.4(3),前輪轉(zhuǎn)彎的工作狀態(tài),前輪自由定位狀態(tài) 滑行手操縱狀態(tài) 滑跑腳操縱狀態(tài),4