落地那一刻,几吨重的冲击全靠它接住
收放、刹车、减震,样样都有讲究
起落架是飞机在地面上的腿:减震装置承力减震、轮胎支撑摩擦、刹车减速转弯、前轮转弯机构控制方向;结构分构架式、支柱套筒式、摇臂式三种,布局分前三点与后三点两种;收放系统靠手柄、动作筒和灯光指示配合,油气式减震支柱把着陆冲击化解成气体压缩和油液摩擦。本页 6 个 stage 覆盖考纲「起落架系统」「起落架的配置型式」「收放系统」「刹车系统」「减震装置」「前轮转弯机构」六节。
01 起落架的四大组成
- 减震装置
- 承力和减震;把着陆冲击变成气体压缩和油液摩擦
- 轮胎
- 地面支撑和运动,吸收部分着陆撞击能并摩擦减速
- 刹车装置
- 保证刹车时前后机轮受力均匀
- 前轮转弯机构
- 按操纵使前轮偏转、控制地面方向
注 · 这四样加起来就是起落架的完整任务:先接住冲击(减震+轮胎),再控制地面运动(刹车+转弯)。后面各 stage 分别展开。
02 三种结构形式
| 结构形式 | 承力方式 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 构架式 | 撑杆和减震支柱铰接成空间支架承力和减震 | 结构简单、重量轻,各杆铰接承受轴向力 | 梳状接头处易裂纹,属固定式 |
| 支柱套筒式 | 内筒和外筒组成,套筒伸缩缓冲 | 结构简单、重量轻 | 承受水平撞击减震效果差、减震支柱受弯矩较大、密封装置易磨损 |
| 摇臂式 | 机轮通过摇臂悬挂在承力支柱和减震器下端 | 受水平撞击减震效果好、密封装置磨损均匀 | 结构复杂、重量大 |
- 构架式
- 由撑杆和减震支柱铰接成空间支架承力和减震;结构简单、重量轻、各杆铰接承受轴向力、梳状接头处易裂纹,属固定式
- 支柱套筒式
- 由内筒和外筒组成;结构简单、重量轻,但承受水平撞击减震效果差、减震支柱受弯矩较大、密封装置易磨损
- 摇臂式
- 机轮通过摇臂悬挂在承力支柱和减震器下端;受水平撞击减震效果好、密封装置磨损均匀,但结构复杂、重量大
03 前三点式 vs 后三点式
- 分类依据
- 按飞机重心相对主起落架的位置分两种
- 后三点式
- 重心在主起落架之后;航向稳定性差、易打地转,纵向稳定性差、易倒立,侧向稳定性差、易侧翻,视野不好;着陆需轻三点接地、不易操纵,可在简易机场起降
- 前三点式
- 重心在主起落架之前;方向、纵向、侧向稳定性好,视野好,滑跑起飞阻力小,着陆两点接地、易操纵
样题 · 后三点式飞机着陆滑跑操纵:接地后保持沿跑道中心线,先两点滑跑(仅主轮着地),随速度减小柔和放下尾轮转三点滑跑;滑跑中用方向舵保持方向(舵效随速度减小而减弱),注意修正侧风,必要时配合差动刹车;后三点飞机滑跑易打地转,操纵应柔和,避免急剧刹车和粗猛蹬舵。
04 收放系统
- 组成
- 收放手柄(控制收放)、指示和警告(显示状态或提醒放下)、动作筒(提供动力)、位置锁(可靠固定)、微动电门(感受是否到位)、应急放下装置
- 正常收起落架
- 起飞离地后核实爬升率,将手柄拉出或按入并扳到「收上」位,核实指示正常
- 正常放起落架
- 进近或着陆阶段调整好空速,将手柄拉出或按入并扳到「放下」位,核实指示正常
- 应急放起落架
- 正常放下后指示不正常,确定不是指示装置故障时,按应急程序放下并核实;应急放基本方法:断开正常收放机构(液压)利用重力使起落架自行放下(重力放下);若无重力放下或需辅助,用应急放下系统(应急液压或压缩空气瓶)放下并锁定;放下后核实放下锁定指示(绿灯)
- 收放灯光指示
- 英美制飞机:绿灯(常 3 个)亮 = 相应起落架放下锁好;红灯(3 个或 1 个)亮 = 起落架位置与手柄位置不一致(如过渡中或故障不能到位);收上锁好后红、绿灯全灭
05 刹车系统
- 功用
- 减速、转弯、制动;样题补充:①着陆滑跑时减速缩短着陆滑跑距离 ②控制滑行速度(滑行、转弯时减速)③差动刹车辅助地面转弯(分别刹左右机轮实现小半径转弯)④停机时锁定机轮(停留刹车)防止飞机滑动
- 胶囊式
- 摩擦接触面大、磨损均匀、效率高,但刹车反应慢、不耐高温、易老化,用于小型低速飞机(如运五)
- 圆盘式
- 单圆盘式用于小型低速飞机;多圆盘式由多个动盘、静盘间隔排列,机轮转动时动盘转、静盘不转,不刹车时盘间有间隙,刹车时多个驱动活塞把动、静盘轴向压紧产生刹车力矩
- 滑跑减速
- 地面滑跑刹车时,刹车力矩使地面摩擦力增大、滑跑速度减小;一定限度内刹车越重减速越快
06 减震装置与前轮摆振
- 减震装置
- 包括轮胎和减震器:轮胎在起降时形成气垫,帮助吸收撞击能量或摩擦热能;减震器吸收着陆撞击动能、减小撞击力,并消耗动能、减弱颠簸
- 分类
- 按工作特点分:橡皮式、弹簧式、油液橡皮式、油液弹簧式、全油液与油气式,现代民用飞机多用油气式;橡皮和钢质减震器构造简单、维护方便,在性能要求不高的飞机上广泛采用;随重量和速度增大,着陆撞击动能增大、需吸收能量更多,继续用上述减震器会又大又重,所以现代飞机改用油气式
- 油气式结构
- 把减震与受力合为一体,主要由内筒(活塞与连杆)、外筒、密封装置、活塞、活塞杆、带节流孔的隔板等组成;内筒下端连机轮(或摇臂),外筒上端连机体,内腔下部装油、上部装气
- 工作原理
- 气体压缩吸收撞击动能,延长垂直分速消失时间、减小撞击力;油液高速流过小孔产生摩擦热,消耗能量、减弱颠簸;接地后分压缩、伸张以及重复压缩和伸张
- 前轮摆振
- 高速直线滑跑时,跑道不平或操纵原因使前轮偶受外力矩偏转,前轮绕运动轴线不停摆动,形成 S 形高频自激振动;摆振危害:加剧前轮磨损和构件疲劳,使仪表板剧烈抖动、滑跑方向难控制,严重时轮胎撕裂、支柱折断,造成事故
- 防摆振
- 除用双机轮减摆外,还装减摆器,前轮左右偏转振动时迫使油液来回流过孔道,靠摩擦阻尼耗散摆振能量,减弱或制止摆振
- 前轮转弯操作
- 样题:低速滑行小半径转弯用前轮转弯手轮(大型机)前轮偏转角较大;起飞着陆高速滑跑主要用方向舵脚蹬,控制偏转角度较小;小飞机还可通过单侧刹车实现滑行转弯