歼强飞机的起落架结构及其系统

歼强飞机的起落架结构及其系统

【摘要】 起落架作为飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时用于支持飞机重量、吸收撞击能量的飞机部件。为适应飞机起飞、着陆滑跑和地面滑行的需要,起落架的最下端装有带充气轮胎的机轮。为了缩短着陆滑跑距离,机轮上装有刹车或自动刹车装置。同时起落架又具有空气动力学原理和功能,因此人们便设计出了可收放的起落架,当飞机在空中飞行时就将起落架收到机翼或机身之内,以获得良好的气动性能,飞机着陆时再将起落架放下来。

起落架主要由减震器、收放系统、机轮和刹车系统组成,各个组成结构在起落架工作过成中都有很重要的作用。

本文重点介绍了歼强飞机的起落架结构及其系统。对起落架进行了系统的概述,对起落架的组成、起落架的布置形式、起落架的收放形式、起落架的收放系统、以及起落架的前轮转弯机构进行了系统的论述。并且给出了可以借鉴的起落架结构及其相关结构的图片。

关键词:起落架 工作系统 电路 伺服活门 凸轮机构 前轮转弯 收放形式

引 言

论文的目的:通过对歼强飞机的起落架结构及其系统的论述,进行该方面知识的总结,同时也阐明了起落架对于飞机起飞和着陆的重要意义。

论文的意义:起落架的主要功用是承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力,滑跑与滑行时操纵飞机,滑跑与滑行时的制动,承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量并吸收飞机运动时产生的撞击载荷。介于起落架有以上重要作用,所以此文的意义在于概述起落架的功用。

方法:浅析歼强飞机的起落架结构及其系统,对各个工作系进行统一阐述。

结论:起落架对于飞机起飞和着陆具有重要的意义,所以研究飞机的起落架结构及其工作系统具有重要意义。

1. 起落架的概述

1.1. 定义

起落架是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时用于支持飞机重量、吸收撞击能量的飞机部件。简单地说,起落架有一点象汽车的车轮,但比汽车的车轮复杂的多,而且强度也大的多,它能够消耗和吸收飞机在着陆时的撞击能量。

1.2. 功用

随着现代科学飞机的设计要求,起落架的主要有以下四个功用:

A. 承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力;

B. 滑跑与滑行时操纵飞机;

C. 滑跑与滑行时的制动;

D. 承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量并吸收飞机运动时产生的撞击载荷。

2. 起落架的组成

起落架主要由减震器、收放系统、机轮和刹车系统组成,各个组成结构在起落架工作过成中都有很重要的作用。

2.1. 减震器

飞机在着陆接地瞬间或在不平的跑道上高速滑跑时,与地面发生剧烈的撞击,除充气轮胎可起小部分缓冲作用外,大部分撞击能量要靠减震器吸收。现代飞机上应用最广的是油液空气减震器。当减震器受撞击压缩时,空气的作用相当于弹簧,贮存能量。而油液以极高的速度穿过小孔,吸收大量撞击能量,把它们转变为热能,使飞机撞击后很快平稳下来,不致颠簸不止。

2.2. 收收放系统

放系统一般以液压作为正常收放动力源,以冷气、电力作为备用动力源。一般前起落架向前收入前机身,而某些重型运输机的前起落架是侧向收起的。主起落架收放形式大致可分为沿翼展方向收放和翼弦方向收放两种。收放位置锁用来把起落架锁定在收上和放下位置,以防止起落架在飞行中自动放下和受到撞击时自动收起。对于收放系统,一般都有位置指示和警告系统。

2.3. 机轮和刹车系统

机轮的主要作用是在地面支持收飞机的重量,减少飞机地面运动的阻力,吸收飞机着陆和地面运动时的一部分撞击动能。主起落架上装有刹车装置,可用来缩短飞机着陆的滑跑距离,并使飞机在地面上具有良好的机动性。机轮主要由轮毂和轮胎组成。刹车装置主要有弯块式、胶囊式和圆盘式三种。应用最为广泛的

是圆盘式,其主要特点是摩擦面积大,热容量大,容易维护。

除此之外起落架还有液压系统系统、电路系统和前轮转弯系统将在下文中一一谈到。

3. 起落架的布置形式

合适的起落架布置形式不仅能保证飞机在地面上运行时必须的操纵性和稳定性,而且也决定了起落架的受载。因此,起落架的布置形式可以简单地分为以下几类,即:前三点式、自行车式、后三点式等。

3.1. 前三点式

飞机上使用最多的是前三点式起落架(如图3-1所示)。前轮在机头下面远离飞机重心处,可避免飞机刹车时出现“拿大顶”的危险。两个主轮左右对称地布置在重心稍后处,左右主轮有一定距离可保证飞机在地面滑行时不致倾倒。飞机在地面滑行和停放时,机身地板基本处于水平位置,

便于旅客登机和货物装卸。重型飞机用增加机轮和支点数目的方法减低轮胎对跑道的压力,以改善飞机在前线土跑道上的起降滑行能力。

图 3-1 前三点式起落架结构图

3.2. 自行车式

自行车式起落架的前轮和主轮前后布置在飞机对称面内(即在机身下部),

重心距前轮与主轮几乎相等。为防止转弯时倾倒,在机翼下还布置有辅助小轮(如图3-2所示)。这种布置型式由于起飞时抬头困难而较少采用。这种起落架的配置形式常用于机翼较薄,而且难于收入起落架的飞机上,也有用于单机翼的轰炸机上,以减小起落架的长度。这种形式对飞机的前起落架的设计要求较高,同时飞机迎角小,起飞要有相应的装置配合起飞,因此自行车式起落架一般不常用。

图 3-2 自行车式起落架结构图

3.3. 后三点式

早期在螺旋桨飞机上广泛采用后三点式起落架(如图4-3所示)。其特点是两个主轮在重心稍前处,尾轮在机身尾部离重心较远。后三点式起落架重量比前三点轻,但是地面转弯不够灵活,刹车过猛时飞机有“拿大顶”的危险,现代飞机已很少采用。 但是它的优点 是:A. 在飞机上易于装置尾轮,与前轮相比,尾轮结构简单,尺寸、质量都较小;B. 正常着陆时,三个机轮同时触地,这就意味

着飞机在飘落(着陆过程的第四阶段) 时的姿态与地面滑跑、停机时的姿态相同。

图 3-3 后三点式起落架结构图

3.4. 其他形式起落架

除过以上几种常用形式的起落架之外,根据起落架承受和传递载荷的形式可以分为桁架式式起落架、构架式起落架、支柱式起落架和摇臂式起落架等,在这里不作一一介绍分别如图4-4、4-5、4-6和4-7所示。

图3-4 桁架式式起落架结构图

1-

减震支柱 2-扭力臂 3-机轮 4-斜撑杆(兼做收放作动筒)

图 3-5支柱式起落架结构图

1-摇臂 2-减震器 3-支柱 4-方向接头

图 3-5摇臂式起落架结构图

图 3-5构架式起落架结构图

4. 起落架的收放形式

起落架的收放就是将起落架安预定的方式收藏于指定的飞机机体空间或是起落架舱内,一般有以下几种形式:沿机身轴线方向收放,沿翼展方向收放,沿翼弦方向收放。由于论文研究的是飞机前三点式起落架收放形式,所以这里只介绍沿翼弦与翼展方向收放的两个形式。

4.1. 沿翼展方向的收放

这种型式多用于单发动机的飞机。起落架沿翼展方向可向翼根或向机翼翼尖收放。由于翼根较厚,易于收藏,所以起落架一般多采用向翼根方向收放的形式,

若翼根内安装有油箱或是由于其他原因,起落架也有向外收放的。

沿翼展方向的收放可采用液压,冷气或是电动收放(如图4-1所示)。 有些起落架装有转轮机构,当起落架收起时,转轮机构能使机轮平面相对于支柱旋转一个角度,以便把机轮收入机身两侧的轮舱内。

1-减震支柱 2-液压收放作动筒 3-转轴 4-液压作动筒活塞杆 5-机轮 6-

翼根 7-气动收放作动筒 8-电动机 9-螺杆 10-扇形涡轮

图4-1 起落架沿翼展方向收放示意图

4.2. 沿翼弦方向的收放

在双或多发动机的飞机上,发动机短舱容积较大,常将起落架沿翼弦方向向前或是向后收入短舱内(如图4-2所示)。

有些飞机没有发动机短舱,或是虽有而短舱不大,起落架难以全面收入,因此,起落架上装有支柱旋转机构。他可以使起落架支柱在收起的过程中,绕其本身轴线旋转90度,使机轮收上后平放在机翼或是短舱内,图中所示是用连杆机构带动支柱转动的,也有用齿轮机构带动的,支柱装在横梁的套筒内,并在其中旋转,起落架收上时,收放作动筒的活塞杆伸出,通过传动杆使横梁转动,起落架就向前收起,这时横梁上部的支柱是向后运动的,支柱上端连有连杆,连杆本身的长度是不可以改变的,因此连杆就拉着摇臂使支柱旋转90度,使机轮平放在轮舱内。

图4-2 起落架沿翼弦方向收放示意图

5. 起落架的收放系统

5.1.起落架收放工作原理

以前起落架收放为例来进行说明,系统原理如图5-1所示。正常收起落间隙时,起落架收放手柄(下简称手柄) 处于收上位时,电液换向阀l 使高压油进入收上管路,放下管路b 回油管路相通。在高压油的作用下,下位锁作动筒的活塞杆缩进,下位锁打开。另一路高压油一方面液控单向阀13打开,使舱门作动筒10、12的回油略沟通;另一方面油通过限流活门9进入收放作动筒,使活塞杆伸出,起落架收起,作动筒8的回油经脚向活门7、应急转换活门4、电液换向阀1和应急排油活门2流入油箱。当起落架收好后,协调活门11压通,高压油进入舱门作动筒lO 、12的收上腔使舱门收起。当手柄处于放下位置时,来油与放下管路接通,收上管路与回油路相通,起落架放下。在系统中还设有地面联锁开关,当飞机停放时,联锁开关自动断开电液换向阀的电路,此时即使将手柄置于收起位置,电液换向阀也不会工作,从而防止了地面误收起落架。

图5-1 前起落架收放系统原理图

5.2.起落架收放过程中的的液压系统

液压系统目前在飞机上使用最广泛。它不但用于收放起落架,也用于收放其他构件如襟翼等。同时也可以用来操纵助力器,它所作用的机构虽有不同,但其工作原理是一样的。

液压系统之所以能够弥补驾驶员体力的不足,完成一定的传动动作,来推动高速或是重型飞机的某些构件工作,是因为它能完成两方面的任务,一方面它能使油液传力,另一方面能使油液不断向附件运动的方向流动.

根据物理学“巴斯加”原理,在密封的液体的容器中,如果对液体的任一部分施加压力。液体便能把这一压力的大小不变的向四面八方传递,如图5-2(液压系统传动基本工作原理)所示,用力F 推动操纵手柄手柄带动液压泵,使它在较小的面积上施加压力,就能迫使油液不断流入液压作动筒,推动活塞,使活塞杆伸出,来带动构件。在传动过程中,倘若不考虑油液在管路中的流动阻力。那么油液压力的大小仅仅取决于活塞杆上的载荷P 的大小,载荷越大,油液压力就越大。由于液压泵的受压面积很小,而作动筒活塞面积较大,因而液压泵在原动力不大的情况下,能使作动筒产生很大的传动力,来带动很重的构件,这就是液压系统传动的基本原理。

图 5-2液压系统传动基本工作原理

液压系统包括供压部分和传动部分。供压部分的主要附件有:油箱,液压泵安全活门和管路等。油箱的作用是储存一定的液压油,液压泵则是把液压油输送到各个传动部分,如起落架收放部分。传动部分不工作时,液压泵还须不断的输送液压油,因此在输油管路上装有安全活门,如液压系统压力达到一定数值,就可以打开安全活门,使液压油流回油箱,以免压力过大,引起故障。

传动部分的附件主要有:开关,液压作动筒和管路等。平时开关处于中立位置,堵住来油路,使传动部分不工作。如果需要工作就可以把开关扳到一定的工作位置,来油管路便可以与液压作动筒的一端连通,油液经过开关而进入作动筒,推动活塞,使活塞杆运动便可以带动飞机某一构件工作了,在传动过程中,活塞另一边的油液被排除而经回路管流回油箱。

根据上述对液压系统的基本工作原理和组成部分,下面就主起落架收,放两个方面做一简略介绍。

5.2.1. 主起落架收起时的液压系统工作过程

起落架收放部分的组成如下图所示,它的工作规律是放起落架时,首先开锁,再放轮舱盖,最后放起落架;收起落架时,先收起落架,后收轮舱盖,如图5-3所示。

图5-3 起落架收放系统原理图

将起落架收放手柄板到放下位置,主供压部分来的高压油液即从起落架电磁开关的放下接头流出,分别到主起落架和前起落架放下管路去工作。进入主起落架放下管路的油液,首先进入开锁动作筒打开收上锁,然后分为两路:一路经两用活门进入主轮舱盖收放动作筒的放下腔,放下轮舱盖;另一路经液压锁进入主起落架收放动作筒的放下腔,放下主起落架。进入前起落架收放动作筒的放下腔,经液压锁后,进入前起落架收放动作筒的放下腔,使活塞杆收缩,打开收上锁后再将前起落架放下。各动作筒收上腔的油液,通过收上管路,经电磁开关的回油接头流回油箱。

主起落架和主轮舱盖放下后,分别由动作筒内的卡环锁和钢珠锁住。为了保险,系统中还利用液压锁来封闭起落架收放动作筒放下腔内的油液,将起落架锁在放下位置。前起落架放下后靠其头部的放下锁以及液压锁锁住。

为了防止起落架在自身重量作用下放下速度太快,以致引起撞击,在主起落架收上管路内装有直径1至2mm 的单向限流活门,在前起落架收上管路内设有直径2至5mm 的节流孔,用来增大放起落架时动作筒的回油阻力。

5.2.2. 主起落架放下时的液压系统工作原理

将起落架收放手柄扳到收上位置,主供压部分来的高压油液从电磁开关的收上接头流出,分别通往向前和向后延伸的管路。

油液进入向后延伸的管路,去收上主起落架和轮舱盖。其中:一路到开锁动

作筒使活塞杆缩进,以便起落架收上后能够上锁;一路到协调活门准备收轮舱盖;一路顶开单向限流活门进入液压锁,一方面打开液压锁以便主起落架收放动作筒的放下腔回油,一方面流入动作筒的收上腔,将起落架收上。主起落架收起后,动作筒上的顶片顶开协调活门,高压油液就经过协调活门进入轮舱盖收放动作筒,收上轮舱盖。

进入向前延伸管路的油液:一路去打开前起落架液压锁;一路进入前起落架收放动作筒的收上腔退出活塞杆,打开放下锁并将前起落架收上。此外,还有一路进入自动刹车动作筒去操纵刹车调压器刹住机轮,以防止收起落架过程中机轮高速旋转而引起振动。

收起落架时,各收放动作筒放下腔的油液通过放下管路和电磁开关回油接头流回油箱。

将起落架收放手柄扳到中立位置,收放管路均经电磁开关与回油管路接通。 起落架收放部分共有三个单项活门。左右主起落架放下管路内各一个,其功能是:收起落架时,使起落架和轮舱盖收放动作筒放下腔的油液能绕过开锁动作筒流回油箱;放起落架时又能保证先开锁。电磁开关回油接头上的单向活门,用来防止收放减速板的回油压力传入起落架收放管路,引起起落架收放部分自动工作。电磁开关的放下接头内装有直径3mm 的节流孔用来低回油压力。液压系统目前在飞机上使用最广泛。

5.2.3. 在液压系统发生故障时应急放起

液压系统发生故障时,可用机械操纵传动机构打开起落架收上位置锁将起落架放下。由于前主起落架的应急开锁是分开的,所以必须先将前起落架放下之后,才允许放下主起落架,当把收上位置锁打开后,起落架靠自重及飞行中的气流放下和上锁。此时,为了保证作动筒腔中的液压油能顺畅的快速回油便于起落架放下时上锁,必需打开位于中央操纵台上的开关,如图5-4所示。

图5-4 主起落架收放系统液压原理图

5.3.起落架收放的工作电路

收放起落架时,应先打开电源电门,起落架信号灯电门和起落架襟翼电磁开关电门,再操纵左仪表板上的起落架收放收放手柄(如图5-5所示)。

起落架收放手柄通过拔杆操纵一个双向电门,来控制起落架电磁开关的工作。手柄有收上,中立,放下三个位置。手柄上有定位销,其支架上还装有限动卡,用来防止无意中将手柄碰到收上位置而造成事故。扳动手柄时,必须首先按压手柄,使定位销开锁;向上扳手柄前还必须扳开限动卡。

向上扳动收放手柄,双向电门使起落架电磁开关一个线圈通电,液压将两个主起落架同时收起。当起落架收到终点位置时,左右主起落架的收上终点电门受到压动,电源与其接触点2接通,信号盘上左右主起落架的收上信号灯(红色)燃亮。

向下扳收放手柄,双向电门接通电磁开关的另一个线圈,液压将来两个主起落架同时放下。当起落架离开收上终点位置时,两个收上终点电门均转换工作,使两个收上信号灯熄灭。当起落架放到终点位置时,左右主起落架放下终点电门受到压动,电源与终点电门的接触点2接触,信号盘上左右主起落架放下信号灯(绿色)燃亮。

飞机准备着陆,放下襟翼后,襟翼放下信号灯控制电门接通了信号灯电路。如果起落架尚在收上位置,则电源与左右主起落架放下终点电门的接触点1接通,经过联锁继电器的1,2接触点以及襟翼放下信号灯控制电门,使起落架信号盘和中央仪表板上的“放下起落架”警告灯接通,燃亮,提醒飞行员着陆前勿忘放起落架。待飞行员扳动收放手柄,使起落架l 离开收上位置时,左右主起落架收上终点电门就使联锁继电器通电工作,断开继电器的1,2接触点,两个警告灯随即熄灭。

起飞前,襟翼和起落架均在放下位置,联锁继电器通电工作,5,6接触点接通,1,2接触点断开。这样,起飞后收起落架的过程中,电源就不能经两个主起落架放下终点电门的接触点1接通两个警告灯。而在起落架完全收起后,虽然左主起落架收上终点电门的接触点1断开了电源,但联锁继电器仍有5,6接触点保持通电工作,使其1,2接触点处于断开状态。因此,两个警告灯也不会燃亮。

图5-5 主起落架收放工作电路图

6.前轮转弯系统

6.1. 前轮转弯系统的工作原理

如图6-1所示为前轮转弯系统的工作原理图。从图中可以看出,前轮转弯系统是一套典型的机械——液压位置伺服系统,主要由输入机构(手轮和脚蹬)、控制钢索、伺服活门、反馈钢索和转弯作动筒组成。当驾驶员转动手轮和脚蹬时,控制信号通过控制钢索驱动伺服活门打开油路,高压油到达两个转弯作动筒的不同腔,于是两个作动筒一个推一个拉,从而驱动前轮偏转,同时通过反馈钢索提供反馈信号,当反馈信号与控制信号偏差为零时,伺服活门中立。此时前轮偏转角度与手轮输入流量相对应。

图6-1前轮转弯系统工作原理图

该系统除了具有正常的转弯功能外,通过伺服活门在中立位置时,两个油路上的节流装置还具有中立减摆功能。压力补偿器的作用是增加回油压力,防止空隙现象的发生。拖行施压活门作用是在托飞机时,通过按压该活门将作动筒两端油路接通,可使前轮自由转动。

6.2.中立机构

中立机构的作用是在飞机前轮离地后和接地前,使前轮保持中立位置,以便顺利地使其收入起落架舱和正常接地。因此,前起落架专门设立了中立机构。下面以凸轮式中立机构进行说明。

凸轮式中立机构简称为凸轮机构,它安装在前起落架减震支柱的内部,有上下两部分组成(如图6-2所示)。下凸轮固定在减震支柱外筒内部,它不能左右转动,也不能上下移动。上凸轮的上端与减震支柱内筒底部贴合,下端用连杆与轮叉相连,它可以与减震支柱内筒一起上下运动。前轮偏转时,又可以与轮叉和前轮一起绕支柱轴线转动。

在飞机离地后或着陆前,由于前轮没有受到垂直载荷作用,减震支柱内的冷气使上下凸轮吻合(如图6-2左所示),保持在中立位置。如果有侧风或在飞机

转弯时前轮上有侧向惯性力,则只有当它们大到足以克服减震支柱内的冷气压力和上下凸轮之间的摩擦力等作用时,前轮才会偏转,而且外力消失后,在冷气的作用下,前轮又能恢复到中立位置。飞机在地面滑行时,减震支柱在垂直载荷作用下受到压缩,上下凸轮脱开,便于前轮的左右偏转(如图6-2右所示)。

1-外筒 2-上凸轮 3-下凸轮 4-连杆

图6-2 凸轮式中立机构

6.3. 前轮摆阵与减摆器

6.3.1.前轮的摆阵现象与防摆措施

飞机在直线滑跑中,如果由于跑道不平或操纵上的原因使前轮偶尔受到一个外力或外力矩,它就会向一边偏移一段距离λ或者向一个方向偏移一个角度θ(如图6-3所示)。这时,前轮便能围绕着飞机的运动轴线X-X 不停地左右摆动,它的运动轨迹是一条曲线。前轮的这种左右摇摆震动简称为摆震。它是一种自激震动。

图6-3前轮摆阵现象示意图

虽然滚动着的前轮是由于受到外力或者外力矩的作用而开始的摆动,但是前轮是可以绕支柱面的接触点还可以偏离飞机的运动轴线。这就是前轮可能出现摆震的根本原因。目前防止前轮摆震的最有效措施是在前起落架上安装减摆器,而使用最广泛的减摆器就是油液式减摆器。

6.3.2油液式减摆器的工作原理及特性

目前使用的油液式减摆器主要有活塞式和旋板式两种。它们都是利用油液流过节流孔的耗热作用来消耗前轮的摆震能量,从而达到防止摆震的效果。

活塞式和旋板式减摆器的基本构造如图6-4、6-5所示。它们的壳体与支柱的固定部分固接,活塞或旋板则通过传动装置与旋转臂相连。减摆器内充满油液,油液在壳体内被活塞或旋板隔成两个或四个工作油室,在活塞或旋板上钻有供油液流动的节流孔。飞机滑跑时如果前轮发生摆动,旋转臂就带着活塞或旋板在壳体内往复运动或转动,从而迫使容积减小的工作油室内的油液经过活塞或旋板上的节流孔流至容积增大的工作油室中去。在油液经节流孔来回流动的过程中油液作用要产生一个对支柱轴线的力矩,即减摆力矩M 阻止前轮摆动,并使摆震的能量逐渐转化成内能流失。

1-支柱 2-旋转臂 3-左工作油室 4-壳体 5-活塞 6-限流孔 7右工作室

图 6-4 活塞式减摆器结构图

1-旋板 2-壳体 3-限流孔 4-工作油室

图 6-5旋板式减震器结构图

机轮工作的显著特点是滚动,而且往往是高速滚动。因此如何使机轮滚动的性能符合既定的要求,已成为我们研究机轮的中心问题,即:

A. 在起飞滑跑过程中,要求机轮滚动阻力小、对地面的压力小,也就是机轮的通行性能要好。这样,飞机就能够在更短的时间和距离内离地,同时,可以提高飞机对松软跑道的适应能力。

B. 在着陆滑跑过程中,要求机轮与地面之间产生尽可能大的摩擦力,以缩短飞机的着陆滑跑距离。因此,机轮刹车装置的性能要好。

C. 机轮滚动时,承受着重复载荷,同时温度也会升高,这些都直接影响着它的寿命。因此,机轮必须具有足够的强度和良好的耐疲劳性。

除过以上各个系统之外,起落架还有棘轮刹车(如图6-6所示)等其他系统,在这里不做一一列举。

1-轮胎 2-轮毂 3-刹车装置

图6-6 棘轮的结构图

7. 总结

本文主要介绍了歼强飞机的起落架结构及其系统。对歼强飞机的起落架结构进行了系统的阐述,同时也介绍了起落架的组成,起落架的布置形式,起落架的收放形式,起落架的收放工作系统,以及起落架的前轮转弯机构。

起落架作为飞机起飞和着陆的重要零部件,因此在维护和检修方面有很高的技术要求。只有充分地了解起落架的结构形式和工作系统,才能在日常的起落架维护过程中达到事半功倍的效果。所以本为就对起落架的结构个工作系统做出了统一性的概括。

由于个人的能力有限,文中所提到的若有不足之处、不当之处或错误之处,热烈欢迎各界朋友提出宝贵意见,并且悉心接受各位的教诲。

结 束 语

本次毕业设计是我在翻阅所学过的书籍和查阅资料之后细心完成的。这是我对歼强飞机的起落架结构及其系统的知识总结,同时也是对我三年努力学习的检阅。

第一次完成具有作品意义的文章,内心有一种说不清楚的浮躁,同时也有一丝恐慌,毕竟这是对我三年辛苦学习的一次小小总结。刚开始时不知道从何入手,后来在老师和同学的帮助下,逐渐有了一定的思路,然后我就顺藤摸瓜,通过查阅资料、询问指导教师以及和同学探讨,终于完成了这次毕业设计。从论文选题到搜集资料,从写稿到反复修改,最终到定稿,经历了无数的悲伤和喜悦。如今伴随着论文的完成,心情又恢复到当初的平静,甚至自己还有一丝成就感在里面。这次不但是完成了学生时代的最后一次作业,更重要的是对三年所学了理论知识进行了一次系统的运用。

虽然过程是煎熬的,但是结果是美好的。三年的时间不短也不长,做好了该做的,放弃了该放弃的,总之,苦涩而甘甜。吃水不忘挖井人,我要感谢三年内辛勤教导和帮助过我的同学,同时也感谢帮助我完成这篇论文的导师和同学。

谢 辞

稍纵即逝,走的最快的是时间,来不及感叹也来不及后悔,再想去和同学打闹,再想去听老师含辛茹苦的教诲,那已经是不可实现的理想了。三年的的努力和付出,将会伴随着本篇论文的完成画上一个完美的圆。

我要衷心的感谢在这三年里辛勤教导我的各位老师、和我共同度过悲欢离合的同学、我那几十年如一日望子成龙心切的父母以及帮助我完成这篇论文的各界人士。

毕业论文在指导老师的悉心指导和严格的要求下完成的,从课题选择到具体的写作过程,从论文的初稿到定稿的完成,无不凝聚着贾国强老师的心血和汗水,在我完成毕业设计期间,他为我提供了种种专业知识上的指导和帮助,以及一些很有实用价值的建议。在此我向知指导老师表示深深地感谢和崇高的敬意! 同时,在论文写作过程中我还参考了有关书籍和文献,在这里一并感谢你们,如果无意侵权,还请大家多多见谅,毕竟学生才学疏浅,不得已而为之。

再次由衷的的感谢你们的支持!

参考文献

:王细洋. 航空概论. 航空工业出版社,2004.

姜孝怀. 歼强飞机构造学. 西安航空职工大学出版社,:宋晓军. 飞机附件检修. 航空工业出版社2006.12 程秀全. 航空工程材料. 国防工业出版社 2004. 王志谨. 飞机结构设计. 国防工业出版社.2004. 2009. [1] [2] : [3] [4] : [5] :

歼强飞机的起落架结构及其系统

【摘要】 起落架作为飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时用于支持飞机重量、吸收撞击能量的飞机部件。为适应飞机起飞、着陆滑跑和地面滑行的需要,起落架的最下端装有带充气轮胎的机轮。为了缩短着陆滑跑距离,机轮上装有刹车或自动刹车装置。同时起落架又具有空气动力学原理和功能,因此人们便设计出了可收放的起落架,当飞机在空中飞行时就将起落架收到机翼或机身之内,以获得良好的气动性能,飞机着陆时再将起落架放下来。

起落架主要由减震器、收放系统、机轮和刹车系统组成,各个组成结构在起落架工作过成中都有很重要的作用。

本文重点介绍了歼强飞机的起落架结构及其系统。对起落架进行了系统的概述,对起落架的组成、起落架的布置形式、起落架的收放形式、起落架的收放系统、以及起落架的前轮转弯机构进行了系统的论述。并且给出了可以借鉴的起落架结构及其相关结构的图片。

关键词:起落架 工作系统 电路 伺服活门 凸轮机构 前轮转弯 收放形式

引 言

论文的目的:通过对歼强飞机的起落架结构及其系统的论述,进行该方面知识的总结,同时也阐明了起落架对于飞机起飞和着陆的重要意义。

论文的意义:起落架的主要功用是承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力,滑跑与滑行时操纵飞机,滑跑与滑行时的制动,承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量并吸收飞机运动时产生的撞击载荷。介于起落架有以上重要作用,所以此文的意义在于概述起落架的功用。

方法:浅析歼强飞机的起落架结构及其系统,对各个工作系进行统一阐述。

结论:起落架对于飞机起飞和着陆具有重要的意义,所以研究飞机的起落架结构及其工作系统具有重要意义。

1. 起落架的概述

1.1. 定义

起落架是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时用于支持飞机重量、吸收撞击能量的飞机部件。简单地说,起落架有一点象汽车的车轮,但比汽车的车轮复杂的多,而且强度也大的多,它能够消耗和吸收飞机在着陆时的撞击能量。

1.2. 功用

随着现代科学飞机的设计要求,起落架的主要有以下四个功用:

A. 承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力;

B. 滑跑与滑行时操纵飞机;

C. 滑跑与滑行时的制动;

D. 承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量并吸收飞机运动时产生的撞击载荷。

2. 起落架的组成

起落架主要由减震器、收放系统、机轮和刹车系统组成,各个组成结构在起落架工作过成中都有很重要的作用。

2.1. 减震器

飞机在着陆接地瞬间或在不平的跑道上高速滑跑时,与地面发生剧烈的撞击,除充气轮胎可起小部分缓冲作用外,大部分撞击能量要靠减震器吸收。现代飞机上应用最广的是油液空气减震器。当减震器受撞击压缩时,空气的作用相当于弹簧,贮存能量。而油液以极高的速度穿过小孔,吸收大量撞击能量,把它们转变为热能,使飞机撞击后很快平稳下来,不致颠簸不止。

2.2. 收收放系统

放系统一般以液压作为正常收放动力源,以冷气、电力作为备用动力源。一般前起落架向前收入前机身,而某些重型运输机的前起落架是侧向收起的。主起落架收放形式大致可分为沿翼展方向收放和翼弦方向收放两种。收放位置锁用来把起落架锁定在收上和放下位置,以防止起落架在飞行中自动放下和受到撞击时自动收起。对于收放系统,一般都有位置指示和警告系统。

2.3. 机轮和刹车系统

机轮的主要作用是在地面支持收飞机的重量,减少飞机地面运动的阻力,吸收飞机着陆和地面运动时的一部分撞击动能。主起落架上装有刹车装置,可用来缩短飞机着陆的滑跑距离,并使飞机在地面上具有良好的机动性。机轮主要由轮毂和轮胎组成。刹车装置主要有弯块式、胶囊式和圆盘式三种。应用最为广泛的

是圆盘式,其主要特点是摩擦面积大,热容量大,容易维护。

除此之外起落架还有液压系统系统、电路系统和前轮转弯系统将在下文中一一谈到。

3. 起落架的布置形式

合适的起落架布置形式不仅能保证飞机在地面上运行时必须的操纵性和稳定性,而且也决定了起落架的受载。因此,起落架的布置形式可以简单地分为以下几类,即:前三点式、自行车式、后三点式等。

3.1. 前三点式

飞机上使用最多的是前三点式起落架(如图3-1所示)。前轮在机头下面远离飞机重心处,可避免飞机刹车时出现“拿大顶”的危险。两个主轮左右对称地布置在重心稍后处,左右主轮有一定距离可保证飞机在地面滑行时不致倾倒。飞机在地面滑行和停放时,机身地板基本处于水平位置,

便于旅客登机和货物装卸。重型飞机用增加机轮和支点数目的方法减低轮胎对跑道的压力,以改善飞机在前线土跑道上的起降滑行能力。

图 3-1 前三点式起落架结构图

3.2. 自行车式

自行车式起落架的前轮和主轮前后布置在飞机对称面内(即在机身下部),

重心距前轮与主轮几乎相等。为防止转弯时倾倒,在机翼下还布置有辅助小轮(如图3-2所示)。这种布置型式由于起飞时抬头困难而较少采用。这种起落架的配置形式常用于机翼较薄,而且难于收入起落架的飞机上,也有用于单机翼的轰炸机上,以减小起落架的长度。这种形式对飞机的前起落架的设计要求较高,同时飞机迎角小,起飞要有相应的装置配合起飞,因此自行车式起落架一般不常用。

图 3-2 自行车式起落架结构图

3.3. 后三点式

早期在螺旋桨飞机上广泛采用后三点式起落架(如图4-3所示)。其特点是两个主轮在重心稍前处,尾轮在机身尾部离重心较远。后三点式起落架重量比前三点轻,但是地面转弯不够灵活,刹车过猛时飞机有“拿大顶”的危险,现代飞机已很少采用。 但是它的优点 是:A. 在飞机上易于装置尾轮,与前轮相比,尾轮结构简单,尺寸、质量都较小;B. 正常着陆时,三个机轮同时触地,这就意味

着飞机在飘落(着陆过程的第四阶段) 时的姿态与地面滑跑、停机时的姿态相同。

图 3-3 后三点式起落架结构图

3.4. 其他形式起落架

除过以上几种常用形式的起落架之外,根据起落架承受和传递载荷的形式可以分为桁架式式起落架、构架式起落架、支柱式起落架和摇臂式起落架等,在这里不作一一介绍分别如图4-4、4-5、4-6和4-7所示。

图3-4 桁架式式起落架结构图

1-

减震支柱 2-扭力臂 3-机轮 4-斜撑杆(兼做收放作动筒)

图 3-5支柱式起落架结构图

1-摇臂 2-减震器 3-支柱 4-方向接头

图 3-5摇臂式起落架结构图

图 3-5构架式起落架结构图

4. 起落架的收放形式

起落架的收放就是将起落架安预定的方式收藏于指定的飞机机体空间或是起落架舱内,一般有以下几种形式:沿机身轴线方向收放,沿翼展方向收放,沿翼弦方向收放。由于论文研究的是飞机前三点式起落架收放形式,所以这里只介绍沿翼弦与翼展方向收放的两个形式。

4.1. 沿翼展方向的收放

这种型式多用于单发动机的飞机。起落架沿翼展方向可向翼根或向机翼翼尖收放。由于翼根较厚,易于收藏,所以起落架一般多采用向翼根方向收放的形式,

若翼根内安装有油箱或是由于其他原因,起落架也有向外收放的。

沿翼展方向的收放可采用液压,冷气或是电动收放(如图4-1所示)。 有些起落架装有转轮机构,当起落架收起时,转轮机构能使机轮平面相对于支柱旋转一个角度,以便把机轮收入机身两侧的轮舱内。

1-减震支柱 2-液压收放作动筒 3-转轴 4-液压作动筒活塞杆 5-机轮 6-

翼根 7-气动收放作动筒 8-电动机 9-螺杆 10-扇形涡轮

图4-1 起落架沿翼展方向收放示意图

4.2. 沿翼弦方向的收放

在双或多发动机的飞机上,发动机短舱容积较大,常将起落架沿翼弦方向向前或是向后收入短舱内(如图4-2所示)。

有些飞机没有发动机短舱,或是虽有而短舱不大,起落架难以全面收入,因此,起落架上装有支柱旋转机构。他可以使起落架支柱在收起的过程中,绕其本身轴线旋转90度,使机轮收上后平放在机翼或是短舱内,图中所示是用连杆机构带动支柱转动的,也有用齿轮机构带动的,支柱装在横梁的套筒内,并在其中旋转,起落架收上时,收放作动筒的活塞杆伸出,通过传动杆使横梁转动,起落架就向前收起,这时横梁上部的支柱是向后运动的,支柱上端连有连杆,连杆本身的长度是不可以改变的,因此连杆就拉着摇臂使支柱旋转90度,使机轮平放在轮舱内。

图4-2 起落架沿翼弦方向收放示意图

5. 起落架的收放系统

5.1.起落架收放工作原理

以前起落架收放为例来进行说明,系统原理如图5-1所示。正常收起落间隙时,起落架收放手柄(下简称手柄) 处于收上位时,电液换向阀l 使高压油进入收上管路,放下管路b 回油管路相通。在高压油的作用下,下位锁作动筒的活塞杆缩进,下位锁打开。另一路高压油一方面液控单向阀13打开,使舱门作动筒10、12的回油略沟通;另一方面油通过限流活门9进入收放作动筒,使活塞杆伸出,起落架收起,作动筒8的回油经脚向活门7、应急转换活门4、电液换向阀1和应急排油活门2流入油箱。当起落架收好后,协调活门11压通,高压油进入舱门作动筒lO 、12的收上腔使舱门收起。当手柄处于放下位置时,来油与放下管路接通,收上管路与回油路相通,起落架放下。在系统中还设有地面联锁开关,当飞机停放时,联锁开关自动断开电液换向阀的电路,此时即使将手柄置于收起位置,电液换向阀也不会工作,从而防止了地面误收起落架。

图5-1 前起落架收放系统原理图

5.2.起落架收放过程中的的液压系统

液压系统目前在飞机上使用最广泛。它不但用于收放起落架,也用于收放其他构件如襟翼等。同时也可以用来操纵助力器,它所作用的机构虽有不同,但其工作原理是一样的。

液压系统之所以能够弥补驾驶员体力的不足,完成一定的传动动作,来推动高速或是重型飞机的某些构件工作,是因为它能完成两方面的任务,一方面它能使油液传力,另一方面能使油液不断向附件运动的方向流动.

根据物理学“巴斯加”原理,在密封的液体的容器中,如果对液体的任一部分施加压力。液体便能把这一压力的大小不变的向四面八方传递,如图5-2(液压系统传动基本工作原理)所示,用力F 推动操纵手柄手柄带动液压泵,使它在较小的面积上施加压力,就能迫使油液不断流入液压作动筒,推动活塞,使活塞杆伸出,来带动构件。在传动过程中,倘若不考虑油液在管路中的流动阻力。那么油液压力的大小仅仅取决于活塞杆上的载荷P 的大小,载荷越大,油液压力就越大。由于液压泵的受压面积很小,而作动筒活塞面积较大,因而液压泵在原动力不大的情况下,能使作动筒产生很大的传动力,来带动很重的构件,这就是液压系统传动的基本原理。

图 5-2液压系统传动基本工作原理

液压系统包括供压部分和传动部分。供压部分的主要附件有:油箱,液压泵安全活门和管路等。油箱的作用是储存一定的液压油,液压泵则是把液压油输送到各个传动部分,如起落架收放部分。传动部分不工作时,液压泵还须不断的输送液压油,因此在输油管路上装有安全活门,如液压系统压力达到一定数值,就可以打开安全活门,使液压油流回油箱,以免压力过大,引起故障。

传动部分的附件主要有:开关,液压作动筒和管路等。平时开关处于中立位置,堵住来油路,使传动部分不工作。如果需要工作就可以把开关扳到一定的工作位置,来油管路便可以与液压作动筒的一端连通,油液经过开关而进入作动筒,推动活塞,使活塞杆运动便可以带动飞机某一构件工作了,在传动过程中,活塞另一边的油液被排除而经回路管流回油箱。

根据上述对液压系统的基本工作原理和组成部分,下面就主起落架收,放两个方面做一简略介绍。

5.2.1. 主起落架收起时的液压系统工作过程

起落架收放部分的组成如下图所示,它的工作规律是放起落架时,首先开锁,再放轮舱盖,最后放起落架;收起落架时,先收起落架,后收轮舱盖,如图5-3所示。

图5-3 起落架收放系统原理图

将起落架收放手柄板到放下位置,主供压部分来的高压油液即从起落架电磁开关的放下接头流出,分别到主起落架和前起落架放下管路去工作。进入主起落架放下管路的油液,首先进入开锁动作筒打开收上锁,然后分为两路:一路经两用活门进入主轮舱盖收放动作筒的放下腔,放下轮舱盖;另一路经液压锁进入主起落架收放动作筒的放下腔,放下主起落架。进入前起落架收放动作筒的放下腔,经液压锁后,进入前起落架收放动作筒的放下腔,使活塞杆收缩,打开收上锁后再将前起落架放下。各动作筒收上腔的油液,通过收上管路,经电磁开关的回油接头流回油箱。

主起落架和主轮舱盖放下后,分别由动作筒内的卡环锁和钢珠锁住。为了保险,系统中还利用液压锁来封闭起落架收放动作筒放下腔内的油液,将起落架锁在放下位置。前起落架放下后靠其头部的放下锁以及液压锁锁住。

为了防止起落架在自身重量作用下放下速度太快,以致引起撞击,在主起落架收上管路内装有直径1至2mm 的单向限流活门,在前起落架收上管路内设有直径2至5mm 的节流孔,用来增大放起落架时动作筒的回油阻力。

5.2.2. 主起落架放下时的液压系统工作原理

将起落架收放手柄扳到收上位置,主供压部分来的高压油液从电磁开关的收上接头流出,分别通往向前和向后延伸的管路。

油液进入向后延伸的管路,去收上主起落架和轮舱盖。其中:一路到开锁动

作筒使活塞杆缩进,以便起落架收上后能够上锁;一路到协调活门准备收轮舱盖;一路顶开单向限流活门进入液压锁,一方面打开液压锁以便主起落架收放动作筒的放下腔回油,一方面流入动作筒的收上腔,将起落架收上。主起落架收起后,动作筒上的顶片顶开协调活门,高压油液就经过协调活门进入轮舱盖收放动作筒,收上轮舱盖。

进入向前延伸管路的油液:一路去打开前起落架液压锁;一路进入前起落架收放动作筒的收上腔退出活塞杆,打开放下锁并将前起落架收上。此外,还有一路进入自动刹车动作筒去操纵刹车调压器刹住机轮,以防止收起落架过程中机轮高速旋转而引起振动。

收起落架时,各收放动作筒放下腔的油液通过放下管路和电磁开关回油接头流回油箱。

将起落架收放手柄扳到中立位置,收放管路均经电磁开关与回油管路接通。 起落架收放部分共有三个单项活门。左右主起落架放下管路内各一个,其功能是:收起落架时,使起落架和轮舱盖收放动作筒放下腔的油液能绕过开锁动作筒流回油箱;放起落架时又能保证先开锁。电磁开关回油接头上的单向活门,用来防止收放减速板的回油压力传入起落架收放管路,引起起落架收放部分自动工作。电磁开关的放下接头内装有直径3mm 的节流孔用来低回油压力。液压系统目前在飞机上使用最广泛。

5.2.3. 在液压系统发生故障时应急放起

液压系统发生故障时,可用机械操纵传动机构打开起落架收上位置锁将起落架放下。由于前主起落架的应急开锁是分开的,所以必须先将前起落架放下之后,才允许放下主起落架,当把收上位置锁打开后,起落架靠自重及飞行中的气流放下和上锁。此时,为了保证作动筒腔中的液压油能顺畅的快速回油便于起落架放下时上锁,必需打开位于中央操纵台上的开关,如图5-4所示。

图5-4 主起落架收放系统液压原理图

5.3.起落架收放的工作电路

收放起落架时,应先打开电源电门,起落架信号灯电门和起落架襟翼电磁开关电门,再操纵左仪表板上的起落架收放收放手柄(如图5-5所示)。

起落架收放手柄通过拔杆操纵一个双向电门,来控制起落架电磁开关的工作。手柄有收上,中立,放下三个位置。手柄上有定位销,其支架上还装有限动卡,用来防止无意中将手柄碰到收上位置而造成事故。扳动手柄时,必须首先按压手柄,使定位销开锁;向上扳手柄前还必须扳开限动卡。

向上扳动收放手柄,双向电门使起落架电磁开关一个线圈通电,液压将两个主起落架同时收起。当起落架收到终点位置时,左右主起落架的收上终点电门受到压动,电源与其接触点2接通,信号盘上左右主起落架的收上信号灯(红色)燃亮。

向下扳收放手柄,双向电门接通电磁开关的另一个线圈,液压将来两个主起落架同时放下。当起落架离开收上终点位置时,两个收上终点电门均转换工作,使两个收上信号灯熄灭。当起落架放到终点位置时,左右主起落架放下终点电门受到压动,电源与终点电门的接触点2接触,信号盘上左右主起落架放下信号灯(绿色)燃亮。

飞机准备着陆,放下襟翼后,襟翼放下信号灯控制电门接通了信号灯电路。如果起落架尚在收上位置,则电源与左右主起落架放下终点电门的接触点1接通,经过联锁继电器的1,2接触点以及襟翼放下信号灯控制电门,使起落架信号盘和中央仪表板上的“放下起落架”警告灯接通,燃亮,提醒飞行员着陆前勿忘放起落架。待飞行员扳动收放手柄,使起落架l 离开收上位置时,左右主起落架收上终点电门就使联锁继电器通电工作,断开继电器的1,2接触点,两个警告灯随即熄灭。

起飞前,襟翼和起落架均在放下位置,联锁继电器通电工作,5,6接触点接通,1,2接触点断开。这样,起飞后收起落架的过程中,电源就不能经两个主起落架放下终点电门的接触点1接通两个警告灯。而在起落架完全收起后,虽然左主起落架收上终点电门的接触点1断开了电源,但联锁继电器仍有5,6接触点保持通电工作,使其1,2接触点处于断开状态。因此,两个警告灯也不会燃亮。

图5-5 主起落架收放工作电路图

6.前轮转弯系统

6.1. 前轮转弯系统的工作原理

如图6-1所示为前轮转弯系统的工作原理图。从图中可以看出,前轮转弯系统是一套典型的机械——液压位置伺服系统,主要由输入机构(手轮和脚蹬)、控制钢索、伺服活门、反馈钢索和转弯作动筒组成。当驾驶员转动手轮和脚蹬时,控制信号通过控制钢索驱动伺服活门打开油路,高压油到达两个转弯作动筒的不同腔,于是两个作动筒一个推一个拉,从而驱动前轮偏转,同时通过反馈钢索提供反馈信号,当反馈信号与控制信号偏差为零时,伺服活门中立。此时前轮偏转角度与手轮输入流量相对应。

图6-1前轮转弯系统工作原理图

该系统除了具有正常的转弯功能外,通过伺服活门在中立位置时,两个油路上的节流装置还具有中立减摆功能。压力补偿器的作用是增加回油压力,防止空隙现象的发生。拖行施压活门作用是在托飞机时,通过按压该活门将作动筒两端油路接通,可使前轮自由转动。

6.2.中立机构

中立机构的作用是在飞机前轮离地后和接地前,使前轮保持中立位置,以便顺利地使其收入起落架舱和正常接地。因此,前起落架专门设立了中立机构。下面以凸轮式中立机构进行说明。

凸轮式中立机构简称为凸轮机构,它安装在前起落架减震支柱的内部,有上下两部分组成(如图6-2所示)。下凸轮固定在减震支柱外筒内部,它不能左右转动,也不能上下移动。上凸轮的上端与减震支柱内筒底部贴合,下端用连杆与轮叉相连,它可以与减震支柱内筒一起上下运动。前轮偏转时,又可以与轮叉和前轮一起绕支柱轴线转动。

在飞机离地后或着陆前,由于前轮没有受到垂直载荷作用,减震支柱内的冷气使上下凸轮吻合(如图6-2左所示),保持在中立位置。如果有侧风或在飞机

转弯时前轮上有侧向惯性力,则只有当它们大到足以克服减震支柱内的冷气压力和上下凸轮之间的摩擦力等作用时,前轮才会偏转,而且外力消失后,在冷气的作用下,前轮又能恢复到中立位置。飞机在地面滑行时,减震支柱在垂直载荷作用下受到压缩,上下凸轮脱开,便于前轮的左右偏转(如图6-2右所示)。

1-外筒 2-上凸轮 3-下凸轮 4-连杆

图6-2 凸轮式中立机构

6.3. 前轮摆阵与减摆器

6.3.1.前轮的摆阵现象与防摆措施

飞机在直线滑跑中,如果由于跑道不平或操纵上的原因使前轮偶尔受到一个外力或外力矩,它就会向一边偏移一段距离λ或者向一个方向偏移一个角度θ(如图6-3所示)。这时,前轮便能围绕着飞机的运动轴线X-X 不停地左右摆动,它的运动轨迹是一条曲线。前轮的这种左右摇摆震动简称为摆震。它是一种自激震动。

图6-3前轮摆阵现象示意图

虽然滚动着的前轮是由于受到外力或者外力矩的作用而开始的摆动,但是前轮是可以绕支柱面的接触点还可以偏离飞机的运动轴线。这就是前轮可能出现摆震的根本原因。目前防止前轮摆震的最有效措施是在前起落架上安装减摆器,而使用最广泛的减摆器就是油液式减摆器。

6.3.2油液式减摆器的工作原理及特性

目前使用的油液式减摆器主要有活塞式和旋板式两种。它们都是利用油液流过节流孔的耗热作用来消耗前轮的摆震能量,从而达到防止摆震的效果。

活塞式和旋板式减摆器的基本构造如图6-4、6-5所示。它们的壳体与支柱的固定部分固接,活塞或旋板则通过传动装置与旋转臂相连。减摆器内充满油液,油液在壳体内被活塞或旋板隔成两个或四个工作油室,在活塞或旋板上钻有供油液流动的节流孔。飞机滑跑时如果前轮发生摆动,旋转臂就带着活塞或旋板在壳体内往复运动或转动,从而迫使容积减小的工作油室内的油液经过活塞或旋板上的节流孔流至容积增大的工作油室中去。在油液经节流孔来回流动的过程中油液作用要产生一个对支柱轴线的力矩,即减摆力矩M 阻止前轮摆动,并使摆震的能量逐渐转化成内能流失。

1-支柱 2-旋转臂 3-左工作油室 4-壳体 5-活塞 6-限流孔 7右工作室

图 6-4 活塞式减摆器结构图

1-旋板 2-壳体 3-限流孔 4-工作油室

图 6-5旋板式减震器结构图

机轮工作的显著特点是滚动,而且往往是高速滚动。因此如何使机轮滚动的性能符合既定的要求,已成为我们研究机轮的中心问题,即:

A. 在起飞滑跑过程中,要求机轮滚动阻力小、对地面的压力小,也就是机轮的通行性能要好。这样,飞机就能够在更短的时间和距离内离地,同时,可以提高飞机对松软跑道的适应能力。

B. 在着陆滑跑过程中,要求机轮与地面之间产生尽可能大的摩擦力,以缩短飞机的着陆滑跑距离。因此,机轮刹车装置的性能要好。

C. 机轮滚动时,承受着重复载荷,同时温度也会升高,这些都直接影响着它的寿命。因此,机轮必须具有足够的强度和良好的耐疲劳性。

除过以上各个系统之外,起落架还有棘轮刹车(如图6-6所示)等其他系统,在这里不做一一列举。

1-轮胎 2-轮毂 3-刹车装置

图6-6 棘轮的结构图

7. 总结

本文主要介绍了歼强飞机的起落架结构及其系统。对歼强飞机的起落架结构进行了系统的阐述,同时也介绍了起落架的组成,起落架的布置形式,起落架的收放形式,起落架的收放工作系统,以及起落架的前轮转弯机构。

起落架作为飞机起飞和着陆的重要零部件,因此在维护和检修方面有很高的技术要求。只有充分地了解起落架的结构形式和工作系统,才能在日常的起落架维护过程中达到事半功倍的效果。所以本为就对起落架的结构个工作系统做出了统一性的概括。

由于个人的能力有限,文中所提到的若有不足之处、不当之处或错误之处,热烈欢迎各界朋友提出宝贵意见,并且悉心接受各位的教诲。

结 束 语

本次毕业设计是我在翻阅所学过的书籍和查阅资料之后细心完成的。这是我对歼强飞机的起落架结构及其系统的知识总结,同时也是对我三年努力学习的检阅。

第一次完成具有作品意义的文章,内心有一种说不清楚的浮躁,同时也有一丝恐慌,毕竟这是对我三年辛苦学习的一次小小总结。刚开始时不知道从何入手,后来在老师和同学的帮助下,逐渐有了一定的思路,然后我就顺藤摸瓜,通过查阅资料、询问指导教师以及和同学探讨,终于完成了这次毕业设计。从论文选题到搜集资料,从写稿到反复修改,最终到定稿,经历了无数的悲伤和喜悦。如今伴随着论文的完成,心情又恢复到当初的平静,甚至自己还有一丝成就感在里面。这次不但是完成了学生时代的最后一次作业,更重要的是对三年所学了理论知识进行了一次系统的运用。

虽然过程是煎熬的,但是结果是美好的。三年的时间不短也不长,做好了该做的,放弃了该放弃的,总之,苦涩而甘甜。吃水不忘挖井人,我要感谢三年内辛勤教导和帮助过我的同学,同时也感谢帮助我完成这篇论文的导师和同学。

谢 辞

稍纵即逝,走的最快的是时间,来不及感叹也来不及后悔,再想去和同学打闹,再想去听老师含辛茹苦的教诲,那已经是不可实现的理想了。三年的的努力和付出,将会伴随着本篇论文的完成画上一个完美的圆。

我要衷心的感谢在这三年里辛勤教导我的各位老师、和我共同度过悲欢离合的同学、我那几十年如一日望子成龙心切的父母以及帮助我完成这篇论文的各界人士。

毕业论文在指导老师的悉心指导和严格的要求下完成的,从课题选择到具体的写作过程,从论文的初稿到定稿的完成,无不凝聚着贾国强老师的心血和汗水,在我完成毕业设计期间,他为我提供了种种专业知识上的指导和帮助,以及一些很有实用价值的建议。在此我向知指导老师表示深深地感谢和崇高的敬意! 同时,在论文写作过程中我还参考了有关书籍和文献,在这里一并感谢你们,如果无意侵权,还请大家多多见谅,毕竟学生才学疏浅,不得已而为之。

再次由衷的的感谢你们的支持!

参考文献

:王细洋. 航空概论. 航空工业出版社,2004.

姜孝怀. 歼强飞机构造学. 西安航空职工大学出版社,:宋晓军. 飞机附件检修. 航空工业出版社2006.12 程秀全. 航空工程材料. 国防工业出版社 2004. 王志谨. 飞机结构设计. 国防工业出版社.2004. 2009. [1] [2] : [3] [4] : [5] :


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