第4章-起落架系统

中国民航大学空管学院第四章起落架系统第四章起落架一、概述起落架供飞机在起飞、滑行、着陆、停放时使用。（1）支撑飞机（2）使飞机能在地面滑跑和灵活地运动（3）飞机在着陆接地和地面运动时，减缓与地面的撞击，以减小飞机的受力。需要有承力机构、减震装置、机轮和收放机构1.起落架的作用第四章起落架通常有三种：后三点式、前三点式、自行车式2.起落架的配置形式后三点式（重心在主轮之后），两个主轮对称安装在飞机重心之前，尾轮位于飞机尾部。后三点式前三点式自行车式第四章起落架后三点式起落架优点缺点1.构造简单，重量轻；2.易于在螺旋桨飞机上布置；3.飞机停机角与最佳起飞迎角接近，易于起飞；4.便于利用气动阻力使飞机减速。1.方向稳定性差，飞机容易打地转；2.着陆必须三点接地，操纵教困难；3.两点接地时可导致飞机“跳跃”；4.采用刹车装置时，飞机可发生倒立、翻筋斗现象。第四章起落架前三点式起落架具有以下优点:1.飞机在地面运动的稳定性好，滑行中不容易偏转和倒立；2.着陆时，只用后两个主轮接地，比较容易操纵；3.当飞机在地面运动时，机身与地面接近平行，飞行员视界较好；4.可以避免喷气发动机喷出的燃气损坏跑道。主要缺点：前起落架承受的载荷较大。目前绝大多数飞机上都采用前三点式的起落架。第四章起落架两组主轮分别安置在机身下部、飞机重心的前后，另有两个辅助轮对称地在左右机翼下面。自行车式第四章起落架分为构架式、支柱套筒式和摇臂式三种。通过一套承力构架与机翼或机身连接。承力构架中的减震支柱及其它杆件，都是相互铰接的，当起落架受到地面反作用力时，它们只承受拉伸或压缩的轴向力，不承受弯矩。结构重量较轻，构造较简单。（1）构架式起落架在一些轻型低速飞机和直升机上采用较多。3.起落架的结构型式第四章起落架由外筒和活塞杆套接起来的减震支柱，机轮直接装在支柱下端，支柱上端固定在机体骨架上。（2）支柱套筒式起落架撑杆式起落架张臂式起落架第四章起落架（1）减震器与承力支柱分开的摇臂式起落架，如图5-5a所示。这种型式大多用作主起落架。（2）减震器与承力支柱合成一体的摇臂式起落架，如图5-5b所示。这种型式往往用作前三点式飞机的前起落架。（3）没有承力支柱，减震器和摇臂直接固定在飞机承力构件上的摇臂式起落架，如图4-5c所示。它一般用作后三点式飞机的尾部起落架。（3）摇臂式起落架第四章起落架多支柱式第四章起落架二、起落架减震装置减小飞机在着陆接地时所受的撞击力，并减弱飞机在滑行或滑跑过程中的颠簸跳动。1.功用2.减震原理产生尽可能大的变形来吸收撞击动能，增长飞机垂直分速度消失的时间，从而减小撞击力；利用摩擦热耗尽可能快地消散能量，使碰撞后的颠簸跳动迅速停止。第四章起落架（1）机轮3.减震装置由轮胎和减震器两部分组成。大部分能量由减震器消耗吸收，少部分由机轮消耗吸收（约15％）。组成：由轮胎、轮毂、刹车装置等组成。功用：支撑飞机，减小飞机在地面运动的阻力，并吸收飞机在着陆接地和地面运动时的一部分撞击动能，提供飞机滑行时的地面方向操纵。分离机轮式轮毂可卸轮缘式轮毂固定轮缘式轮毂分离机轮式轮毂可卸轮缘式轮毂固定轮缘式轮毂轮毂轮毂刹车装置刹车装置轮胎轮胎无内胎轮胎有内胎轮胎无内胎轮胎有内胎轮胎多盘式刹车装置胶囊式刹车装置弯块式刹车装置多盘式刹车装置胶囊式刹车装置弯块式刹车装置第四章起落架支持飞机；提供飞机滑行时的地面方向操纵。吸收撞击动能；第四章起落架第四章起落架轮胎在飞机着陆及地面运动中吸收和消散的能量，通过轮胎压缩变形吸收部分撞击动能而减小撞击力。第四章起落架第四章起落架油气式减震器减震原理：主要利用气体的压缩变形吸收撞击动能，利用油液高速流过小孔的摩擦消耗能量。（2）减震器现代飞机的主起落架和前起落架多采用油气式减震器。飞机位能油液通过阻尼孔耗能压缩行程压缩行程伸张行程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。第四章起落架三、起落架收放系统1.起落架收放形式第四章起落架主起落架前起落架第四章起落架收上锁通常采用挂钩式，放下锁通常采用撑杆式。2.锁机构收放位置锁用来把起落架锁紧在收上和放下位置，以防止起落架在飞行中自动放下或受到撞击时自动收起。挂钩式收上锁机构第四章起落架驾驶员了解起落架的位置,在驾驶舱中都设置了起落架位置指示，其中位置信号可分为灯光信号和机械信号。机械指示信号通常直接装在起落架下位锁处,由副驾驶或随机工程师靠目测观察起落架是否放下锁定。起落架位置信号第四章起落架3.起落架位置信号A320第四章起落架A320第四章起落架3.正常收放系统起落装置放下顺序：（1）开舱门（2）开上位锁（3）放下起落架（4）锁下位锁（5）关舱门第四章起落架3.正常收放系统（1）开舱门（2）开下位锁（3）收起落架（4）锁上位锁（5）关舱门起落装置收起顺序：第四章起落架4.应急放下系统如果飞机主动力系统失效，利用应急放下系统将起落架放下。驾驶舱中有应急释放手柄，该手柄通过一个钢索、机械连杆与起落架上位锁相连，操纵该手柄将打开上位锁，起落架在自身重力和迎面气流的作用下放下，并由下位锁弹簧保持在放下位。正常收放系统主要解决起落架收放，保证收放机构正确地按顺序进行收放,是以液压为动力的起落架收放系统。第四章起落架应急放系统人工放起落架手柄盖板人工放起落架手柄第四章起落架四、地面转弯系统1.前起落架支柱的构造特点支柱套筒式前起落架摇臂式前起落架第四章起落架前起落架前轮的接地点都在其偏转轴线与地面交点的后面。前轮接地点（即地面对前轮的反作用力着力点）至偏转轴线的垂直距离叫做稳定距。有了稳定距，飞机滑行时，前轮的运动就可以保持稳定。前轮稳定矩第四章起落架2.前轮转弯与中立机构前轮转弯系统是一个典型的机械——液压位置伺服系统。第四章起落架2.前轮转弯与中立机构中立机构的功用是在前轮离地后和接地前，使前轮保持在中立位置，以便顺利地收入起落架舱和正常接地。凸轮机构第四章起落架3.前轮摆振与减摆器飞机在直线滑跑中，如果由于跑到不平或操纵上的原因，使前轮偶尔受到一个外力或外力矩，它就会一边偏移一段距离，或者向一方偏转一个角度，前轮便有可能围绕着飞机运动的轴线不停地左右摇摆，它的运动轨迹是一条曲线。前轮的这种左右摇摆的振动，称为前轮摆振。第四章起落架3.前轮摆振与减摆器采用双机轮和在前起落架上安装减摆器。油液式减摆器利用油液流过节流孔的热耗作用，消耗前轮摆振的能量，从而防止摆振的。活塞式减摆器旋板式减摆器第四章起落架A320第四章起落架五、刹车系统1.刹车减速原理飞行员操纵刹车时，冷气（或有压力的油液）进入固定在轮轴上的刹车装置，增大了阻止机轮滚动的力矩，所以机轮在滚动中受到的地面摩擦力显著增大，飞机的滑跑速度随之减小。飞行员刹车越重，进入刹车盘的冷气或油液的压力就越大，阻止机轮滚动的力矩越大，因而作用在机轮上的地面摩擦力也越大。第四章起落架2.刹车装置刹车装置应能产生足够的刹车力矩，以保证获得高的刹车效率，高的吸热和散热特性，并在规定的时间内吸收和消耗完着陆滑跑时飞机的大部分动能。（1）弯块式刹车盘目前飞机上采用的刹车装置，主要有弯块式、胶囊式和圆盘式三种。第四章起落架刹车时，冷气（或有压力的油液）进入胶囊，使胶囊鼓起，把刹车片紧压在刹车套上，产生摩擦力，形成刹车力炬。解除刹车时，胶囊收缩，刹车片靠弹簧片的弹力恢复到原来位置。（2）胶囊式刹车盘（3）圆盘式刹车装置刹车时，有压力的油液（或冷气）进入工作室，推动活塞，将固定圆盘与旋转圆盘紧紧地压在一起。固定圆盘组的另一端，则与装在主体上的调节盘压紧。解除刹车时，压力消失，活塞靠弹簧张力恢复到原来位置，圆盘即互相松开。第四章起落架3.刹车系统的工作原理刹车系统的中心问题就是调节刹车压力。现代飞机的刹车系统由以下分系统组成：①正常刹车系统②备用（应急）刹车系统③防滞刹车系统④自动刹车系统⑤停留刹车系统。正确的刹车方法是：随着飞机滑跑速度的减小，逐渐增大刹车压力。第四章起落架（1）正常刹车系统工作原理：驾驶员踩下刹车脚蹬，系统压力经刹车调压器流向流量放大器，刹车压力与驾驶员的脚蹬力成正比，流量经过放大后，供向刹车作动筒，加快刹车反应速度，使机轮内的刹车装置（刹车片相接触摩擦）产生刹车力矩，使飞机减速。驾驶员松开刹车后，在复位弹簧的作用下松开刹车，油液经原路返回，经过刹车调压器回油箱。（2）备用（应急）刹车系统在主刹车系统失效时，提供应急刹车。第四章起落架（3）自动刹车系统通过自动刹车调压器调节刹车压力。自动刹车调压器与正常的刹车调压器并联，通过转换阀接入正常刹车系统。在飞机着陆前，打开自动刹车系统，不需要驾驶员用脚操纵。第四章起落架A320第四章起落架（4）防滞刹车系统飞机在着陆滑跑过程中，如果因刹车过猛而产生拖胎，不仅不能有效地缩短滑跑距离，而且会使轮胎过度磨损甚至爆胎。所以，拖胎是应该竭力避免的。防滞系统的功用是：在着陆滑跑过程中，是刹车压力围绕着临界刹车压力的变化规律而变化，以获得最高的刹车效率。拖胎：机轮与地面之间开始有了相对滑动的现象。第四章起落架通过比较飞机的速度与机轮的转动速度来计算飞机的滑移率，进而控制刹车压力，使得刹车效率最高。机轮速度飞机速度防滞刹车工作原理第四章起落架（5）停留刹车系统飞机停放时，为防止飞机移动发生意外，通常设有停留刹车系统。在停留刹车时，压下停留刹车手柄，通过机械连杆机构将刹车调压器置于刹车位，向刹车装置供压，此时琥珀色的“停留刹车”警告灯点亮。刹车压力由刹车储压器提供。第四章起落架A320第四章起落架A320第四章起落架A320第四章起落架第四章起落架本章重点1.起落架系统的组成（减震、收放、转弯、刹车）2.起落架的配置形式有哪些，各有什么特点？3.起落架的减震原理？4.起落架的刹车原理？5.防滞刹车的功用？