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1、起落架系统 1 起落架简介 起落架的配置型式 结构型式 滑行装置的 型式和收放机构的型式是有关起落架全貌的 一般知识 起落架配置型式影响飞机起降性能与安全 起落架结构型式影响结构受力 滑行装置的型式影响飞机适用场合 起落架收放型式飞机性能与安全 2 起落架配置型式 v起落架的配置形式有三种 后三点式 飞机重心在两个主轮之后 前三点式 飞机中心在两个主轮之前 自行车式 飞机的两组主轮分别安置在机身下 另外有两个辅助护翼轮 3 4 Jockey 5 后三点式起落架 v优点 构造简单 重量轻 易于在螺旋桨飞机上布置 飞机停机角与最佳起飞迎角接近 易于起飞 便于利用气动阻力使飞机减速 6 后三点式起落
2、架 v缺点 方向稳定性差 飞机容易打地转 7 后三点式起落架 v缺点 方向稳定性差 飞机容易打地转 着陆必须三点接点 操纵较为困难 8 后三点式起落架 v缺点 方向稳定性差 飞机容易打地转 着陆必须三点接地 操纵较为困难 两点接地时可导致飞机 跳跃 9 后三点式起落架 v缺点 方向稳定性差 飞机容易打地转 着陆必须三点接点 操纵较为困难 两点接地时可导致飞机 跳跃 采用刹车装置时 飞机可发生倒立 翻筋斗 现象 10 后三点式起落架 v缺点 方向稳定性差 飞机容易打地转 着陆必须三点接地 操纵较困难 两点接地时可导致飞机 跳跃 采用刹车装置时 飞机可发生倒立 翻筋斗 现象 11 前三点式起落架
3、v优点 滑行时方向稳定性好 发动机轴线与跑道基本平行 避免燃气损坏跑道 着陆时两主轮接地 容易操纵 可以大力刹车 缩短着陆滑跑距离 驾驶员视野良好 v缺点 前起落架所受载荷较大 前轮在滑跑时容易摆振 12 多点式起落架 波音747 400起落架 C5A银河运输机起落架 安124运输机起落架 13 起落架结构形式 14 构架式起落架 v构造较简单 重量较轻 承力构架中减震支柱及其它杆件相互铰接 只承受轴 向力 不承受弯矩 v起落架外形尺寸大 很难收入飞机内部 撑杆 机轮 减震支柱 15 支柱套筒起落架 v结构特点 减震支柱由套筒 活塞杆构成 v形式 张臂式 撑杆式 v优点 体积小 易收放 v缺点
4、 不能很好地吸收水平撞击载荷 16 支柱套筒起落架承受水平载荷 17 摇臂式起落架 v特点 机轮通过摇臂悬挂在承力支柱和减震器下端 v类型 减震器与支柱分开 减震器与支柱合成一体 没有承力支柱 尾起落架 v优点 承受水平载荷时 减震器较好发挥作用 v缺点 结构复杂 重量较大 18 摇臂式起落架 19 摇臂式起落架承受载荷 20 滑行装置的型式 陆 地 轮式 半轴式 半轮叉式 轮叉式 小车式 滑橇式 木质 塑料 冰雪 金属 土地 草坪 履带式 特种飞机 水 上 浮筒式 船身式 横截面为楔形 入水容易 纵向有船阶 减小起飞滑跑阻力 21 v半轴式 v半轮叉式和轮叉式 v小车式 轮式滑行装置 22
5、轮架与支柱连接方式 轮架 支柱 俯仰稳定减震器 转向作动筒 扭力臂 支柱 俯仰减震器 轮架 23 半轴式 24 小车 式起 落架 25 雪上飞机 滑橇式 26 27 水上飞机 浮筒式 28 DHC 6 Twin Otter 浮筒 29 Canadair CL 415 船身式 30 水上飞机 船身式 31 起落架减震装置 v飞机在着陆接地时 与地面剧烈碰撞 在滑 行 滑跑中 会由于地面不平而引起颠簸 v减震装置可减小飞机在着陆接地和地面运动 时所受的撞击力 并减弱飞机的颠簸跳动 v减震原理 利用弹性变形缓冲撞击 吸收能量 利用摩擦热耗作用消耗能量 v减震装置 减震支柱 轮胎 32 油气减震器 v
6、油气式减震器主要利用气体的压缩变形吸收撞击动能 利用油液高速流过阻尼孔的摩擦热耗作用消耗能量 v构成 外筒 隔板 阻尼孔 活塞杆 内筒 下腔充有油液 上腔充有压缩空气 氮气 33 油气减震器 工作原理 v压缩行程 活塞杆压入 下腔油液受挤压通过阻尼孔进 入上腔 同时压缩上腔内的气体 气体受到压缩 压力上升 吸收撞击能量 油液通过阻尼孔时的摩擦作用将一部分能量 变为热能耗散掉 v伸张过程 气体膨胀 活塞杆伸出 飞机重心升高 油液在气体膨胀作用下 通过阻尼孔流回下 腔 油液通过阻尼孔时的摩擦作用将一部分能量 变为热能耗散掉 v经若干压缩和伸张行程 全部撞击 动能被耗散 飞机很快平稳下来 34 飞机
7、位能 油液通过阻尼孔耗能 飞机减震过程的能量转换 v压缩行程 v伸张行程 飞机接地前的位能 飞机接地撞击动能 气体内能增加 油液通过阻尼孔耗能 气体膨胀释放内能 35 减震器工作特性分析 v气体工作特性 减震器工作过程中 气体压缩 膨胀过程 是介于等温和绝热过 程间的多变过程 V1V2 P1 P2 P V 0 36 减震器工作特性分析 P S v气体工作特性 减震器工作过程中 气体压缩 膨胀过程 是介于等温和绝热过 程间的多变过程 气体压力与减震器压 缩量的关系曲线如右 图所示 0 Smax Pmax 37 减震器工作特性分析 P S v液体工作特性 液体通过阻尼孔时 产生与减震器压缩 膨胀方
8、向相反的的阻 尼力 该阻尼力与压 缩量的关系如右图所 示 Smax 0 38 减震器工作特性分析 P S v气体工作特性 减震器工作过程中 气体 压缩 膨胀过程是介于等 温和绝热过程间的多变过 程 v液体工作特性 液体通过阻尼孔时 产生 与减震器压缩 膨胀方向 相反的的阻尼力 该阻尼 力与压缩量的关系如右图 所示 v减震器工作特性 气体工作特性曲线与液体 工作特性曲线迭加 可得 减震器工作特性 Smax Pmax 0 39 减震性能调节装置 油针 S P v载荷高峰现象 飞机重着陆时 由于初始 压缩速度大 而阻尼孔面 积小 油液作用力会迅速 增大 减震器所受载荷增大 在 性能曲线上呈现现高峰凸
9、 起 称为载荷高峰 v解决办法 根据压缩量变化调节阻尼 孔面积 40 载荷高峰的消除 调节油针 P S 41 防反跳装置 v反跳现象 当起落架伸张速度过大时 在伸 张行程结束时飞机垂直速度大于 零 会造成飞机跳离地面的情况 称为反跳现象 v防反跳活门可限制减震支 柱伸张速度 防止飞机反 跳 v防反跳活门又可称为反行 程制动活门 42 油 气 减 震 器 构 造 43 轴颈连杆 轴颈连杆销 放下锁作动器 放下锁弹簧 反作用连杆 收上锁作动器 收上锁支撑 收上锁弹簧 收上锁钩 放下锁连杆 上侧撑杆 地面锁销 下侧撑杆 减震支柱外筒 收上锁滚轮 防扭臂 前方内侧 舱门 阻力杆 图1 2 6 B737
10、飞机右主起落架 轴颈连杆 轴颈连杆销 放下锁作动器 放下锁弹簧 反作用连杆 收上锁作动器 收上锁支撑 收上锁弹簧 收上锁钩 放下锁连杆 上侧撑杆 地面锁销 下侧撑杆 减震支柱外筒 收上锁滚轮 防扭臂 前方内侧 舱门 阻力杆 图1 2 6 B737飞机右主起落架 轴颈连杆 轴颈连杆销 放下锁作动 器 放下锁弹 簧反作用连杆 收上锁作动器 收上锁支撑 收上锁弹簧 收上锁钩 放下锁连杆 上侧撑杆 地面锁销 下侧撑杆 减震支柱外筒 收上锁滚轮 防扭臂 前方内侧 舱门 阻力杆 B737飞机右主起落架 起落架外部结构 44 典型油气减震支柱构造 45 油气减震装置的维护 v气量充灌不符合标准的危害分析 S
11、 P 气压正常 气压过高 气压过低 46 油气减震装置的维护 v油量充灌不符合标准的危害分析 S P 油量正常 油量过多 油量过少 47 油气减震装置的维护 v油气充灌量不符合标准的危害 充灌状态受力情况变化危害 减 震 过 软 充气 不足 气体反抗压缩变形能力变小 重着陆时易发生刚 性撞击 充油 不足 同样压缩量气体压缩率变小 减 震 过 硬 充气 过多 气体反抗压缩变形能力变大 滑行时飞机颠簸严重 着陆时飞机结构受力增 大 易损坏 充油 过多 同样压缩量气体压缩率变大 48 油气减震装置油气量充灌标准 v油量充灌标准 减震支柱完全压缩时 油液与充气口平齐 v气压充灌标准 按照起落架充气勤务
12、曲线进行充气 49 油气减震装置的维护 v减震器充灌程序 顶起飞机 伸出减震支柱 放气 取下充气活门 灌入规定油液 直到与充油口上部齐平 排气 v接排气管到充油嘴 排气管自由端放入有盛有同样油液的半满的 油桶中 v使用轮轴千斤顶 缓慢使支柱完全压缩 伸长 进行至少两次 直到空气从油液中安全排出 使减震支柱完全压缩 油液与油嘴齐平 放下飞机 取下排气管 装上充气活门 按充气曲线进行充气到 规定值 50 第二节 起落架收放系统 v不可收放vs 可收放式 早期飞机的起落架不可收放 随着飞机性能的提高 飞行速度增大 飞机外 形逐渐改善 为了减小飞行阻力 改善飞行性 能 起落架变为可收放式 v收放动力
13、起落架收放系统采用液压作为正常收放动力 采用液压 气压或电力作为应急收放动力 v起落架收放系统能否正常工作直接影响飞 机的安全 51 起落装置还可分为固定式 可收放式 起落装置的分类 52 起落架收放型式 前起落架 向前收放 主起落架 沿翼展方向 向内侧转轮机构 向外侧 沿翼弦方向 向前收支柱旋转机构 轮架旋转机构向后收 53 旋转支柱示意图 54 对起落架收放系统的要求 v为了保证安全 对起落架收放系统有如下 要求 收放机构应按一定顺序工作 防止发生纷争 起落架在收上和放下位都应可靠锁定 并给机组明确指 示 系统应在不安全着陆时向机组发出警告 在正常收放系统发生故障时 应有应急放下系统 为了
14、防止意外 系统应设置地面防收安全措施 55 起落架锁机构 v作用 将起落架可靠锁定在收上位和放下位 v类型 扣锁 上位锁 过中心锁 下位锁 液压锁 早期飞机 56 正常收放系统工作演示 收起顺序 开舱门 开下位锁 收起落架 锁上位锁 关舱门 57 放下顺序 开舱门 开上位锁 放起落架 锁下位锁 关舱门 正常收放系统工作演示 58 顺序动作控制方法举例 v机控顺序阀 59 液 压 收 放 系 统 60 起落架收放顺序控制系统图 61 机轮收上刹车系统 v主起落架收上刹车 v前起落架收上刹车 62 起落架位置指示 灯光 起 落 架 位 置 指 示 灯 绿灯亮 红灯亮无灯亮 63 起落架位置指示 机
15、械 机械指示 64 起落架警告系统 灯光警告 v起落架收放手柄位置与起落架位置不一置 红灯指示 v飞机高度低于800英尺时任一发动机机油门杆在慢车位 起落架不在放下位 红灯警告 65 警告系统 音响警告 66 起落架应急放下系统 v为保证飞机能够安全着陆 现代飞机均设有应急放下系统 对 其要求是 当正常收放系统中任何合理可能的失效时 应能放下起落架 任何单个液压源 电源或等效能源失效时 应能放下起落架 v具体措施 在驾驶舱内设置人工应急放下操纵手柄 67 人 工 紧 急 放 下 起 落 架 68 起落架人工放下系统原理 69 起落架地面防收安全措施 v起落架手柄不能直接扳动且飞机在地面时手柄不
16、能 扳到 UP 位 70 起落架地面防收安全措施 v飞机在地面停放时应设置地面锁 并悬挂红色标签 71 起落架收放系统维护 v收放系统检查 运动部件磨损检查 管路和部件的渗漏检查 管路和电缆的擦伤检查 舱门和轮胎的相应检查 72 起落架收放系统维护 v收放系统校准 起落架手柄与指示警告电门位置准确性 连杆机构及作动筒的行程 顺序活门机构和锁机构的动作准确性 舱门及起落架各部分与机体结构的间隙 应急放下系统的手柄位置 传动机构的正确性 73 起落架收放系统维护 v收放系统校准 起落架手柄与指示警告电门位置准确性 连杆机构及作动筒的行程 顺序活门机构和锁机构的动作准确性 舱门及起落架各部分与机体结构的间隙 应急放下系统的手柄位置 传动机构的正确性 74 起落架收放实验 v实验情况 更换有故障的 与收放动作相关的 部件之后 发生或怀疑有不正确的工作时 硬着陆和重着陆后 v实验准备 顶起飞机使机轮离地 并固定好千斤顶 v确保没有地面设备和人员在起落架和舱门附近 v某些飞机机轮运行非常接近地面 应进行进一步的清 理 接上电源和外部液压源及相应的气源设备 75 v实验检查项目 1 起落架工作是否正
