直升机结构与系统
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第十四章 起落架
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
14.1 起落架结构
14.1.1 概述
直升机起落架由承力机构、减震装置、机轮和收放机构组成，起落架可使直升机从地面／水 面起飞、着陆、滑行、停放并吸收着陆撞击能量。
起落架也是直升机上受力较大的部件，在每次起落中都承担着直升机的全部重量及冲击载荷。 1．起落架配置型式 ➢ 直升机起落架分为两大类：轮式起落架和滑橇式起落架， ➢ 其中轮式起落架的配置型式可分为3 种：即前三点式、后三点式和四点式。 （1）前三点式
✓ 在地面滑行时，前三点式起落架直升机的方向稳定性比后三点式好。
✓ 后三点式的的尾起落架比前三点式的前起落架结构重量轻。这是考虑到直升机带俯冲着陆时，前起落 架比尾起落架承受的载荷大得多，故要求前三点式的前起落架的结构强度和刚度比后三点式的尾起落 架大，因而结构重量大。
（3）四点式
✓ 四点式起落架分别有两个主机轮和 两个前机轮，两个主机轮对称地安 装在直升机重心的后面，两个前机 轮对称地安装在直升机重心的前面， 如直—5 直升机。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
（2）支柱套筒式起落架 ✓ 支柱套筒式起落架（见图 14—3）主要由减
震器、撑杆（或收放作动筒）、防扭臂、轮轴 和机轮组成。 ✓ 减震器通过撑杆以及自身的接头固定在机身下 部结构上，机轮通过轮轴直接固定在减震器的 下端。 ✓ 这种结构型式的起落架像一根双支点外伸梁， 其结构简单、紧凑，减震器的外筒具有较强的 抗扭能力。
（4）滑橇式
✓ 滑橇式起落架是在机身下方左右两 侧各安装一个滑橇，大型直升机也 有采用三个滑橇按三点式布置。
✓ 滑橇式起落架的优点是有利于直升 机在冰雪场地、松软场地和草地上 起降；缺点是在地面移动不方便， 也存在与冰雪场地上的冰雪冻结在 一起的可能性。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
2．起落架结构型式 ➢ 直升机起落架的结构型式可分为构架式、支柱套筒式和摇臂式三类。 （1）构架式起落架
✓ 构架式起落架如图14—2 所示， 这种结构型式的起落架应用于 某些直升机的主起落架上。
✓ 构架式起落架主要由减震器、 撑杆（一根或两根）以及轮轴 和机轮等组成。减震器和撑杆 分别与机身铰接，减震器与撑 杆之间也采用铰接。机轮通过 轮轴固定在撑杆的外端。
✓ 当起落架受到地面的反作用力 时，减震器和撑杆主要承受拉 伸和压缩的轴向力，撑杆承受 的弯矩较小，因此构造简单。
• 随着压缩量的增大，油针使 通油孔面积逐渐减小。
• 这种减震器不仅能消除载荷 高峰，而且还可以减小飞机 在高速滑跑中受到的载荷。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
5．反跳现象
➢ 当直升机重着陆时，具有调节油针的 减震器，可在压缩行程中消除载荷高 峰现象，但在伸张行程中，由于通油 孔面积逐渐变大，直升机上升速度较 大，会出现在伸张行程结束时，虽然 减震器支柱已经完全伸张，此时直升 机仍具有上升速度，直升机将从跑道 上跳起，重新离地，接下来会发生再 次撞击，此现象即为反跳现象。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
2．减震器的发展 ➢ 根据吸能缓冲原理和耗能原理的不同，直升机所用
的减震器也有橡皮式减震器、弹簧式减震器、油液 橡皮式减震器、油液弹簧式减震器、油气式减震器 和油液式减震器等。 3．油气式减震器 ➢ 油气式减震器主要利用气体的压缩变形吸收撞击动 能，利用油液高速流过小孔的摩擦消耗能量。wenku.baidu.com➢ 它的基本组成包括：外筒、活塞、活塞杆、带小孔 的隔板和密封装置等。外筒内腔下部装油，上部充 气（见图14—5）。
现代直升机普遍采用油气式减震器。
1. 减震原理
➢ 直升机着陆接地时，轮胎和减震器像弹 簧那样产生压缩变形，延长撞击时间， 从而减小撞击力。然而，减震装置不但 要减小着陆时的撞击力，还要将撞击动 能耗散掉，减小撞击之后的颠簸跳动。
➢ 减震原理的实质是：通过产生尽可能大 的弹性变形来吸收撞击动能，以减小直 升机所受撞击力，利用摩擦热耗作用尽 快地消散能量，使机体接地后的颠簸跳 动迅速停止。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
4．调节油针
➢ 现代减震器广泛采用调节油针作为 消除载荷高峰的有效措施，其实质 就是使通油孔的面积随压缩量变化 而改变。
➢ 调节油针的工作原理（见图14—7） 是：
• 在压缩行程的最初阶段，通 油孔面积很大，油液通过通 油孔时基本上没有流动阻力， 这段行程称为自由行程；
6．典型油气式减震器构造
➢ 油气式减震器可分为单腔式和双腔式 两种。
➢ 单腔式减震器一般安装在前起落架上， 双腔式减震器安装在主起落架上。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
14.2 收放系统
现代直升机的起落架大多是可以收放的。 现代直升机起落架收放系统一般以液压为正常收放动力源，以液压、电力或高压气体作为备
✓ 前三点式起落架两个支点 （主轮）对称安置在飞机重 心后面，第三支点（前轮） 位于机身前部。
✓ 为了防止直升机着陆时尾桨 或尾梁触地，尾梁的后部一 般还装有尾撑或尾橇（见图 14—1）
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
（2）后三点式
✓ 在能见度不好的情况下，前三点式起落架的直升机容易着陆，比较安全。
用动力源。
14.2.1 概述
可收放式起落架在飞行时收到直升机的结构内部，有的还安装有舱门，起落架收起时保证了 机身的流线型。与固定式起落架相比，可收放式起落架有以下缺点：
①增加了额外运动部件，如作动筒等液压部件的重量； ②更复杂； ③需要额外的维修。
可收放式起落架由以下构成：
（3）摇臂式起落架 ✓ 如图 14—4 所示，摇臂式起落架主要 由减震器、撑杆（或收放作动筒）、 摇臂、轮轴和机轮组成。 ✓ 机轮是通过摇臂连接在减震器的下端。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
14.1.2 减震系统
直升机减震装置由轮胎和减震器两部分 组成，其中轮胎（尤其是低压轮胎）大 约可吸收着陆撞击动能的30％，而其余 的能量必须由减震器吸收。
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14.1 起落架结构
14.1.1 概述
直升机起落架由承力机构、减震装置、机轮和收放机构组成，起落架可使直升机从地面／水 面起飞、着陆、滑行、停放并吸收着陆撞击能量。
起落架也是直升机上受力较大的部件，在每次起落中都承担着直升机的全部重量及冲击载荷。 1．起落架配置型式 ➢ 直升机起落架分为两大类：轮式起落架和滑橇式起落架， ➢ 其中轮式起落架的配置型式可分为3 种：即前三点式、后三点式和四点式。 （1）前三点式
✓ 在地面滑行时，前三点式起落架直升机的方向稳定性比后三点式好。
✓ 后三点式的的尾起落架比前三点式的前起落架结构重量轻。这是考虑到直升机带俯冲着陆时，前起落 架比尾起落架承受的载荷大得多，故要求前三点式的前起落架的结构强度和刚度比后三点式的尾起落 架大，因而结构重量大。
（3）四点式
✓ 四点式起落架分别有两个主机轮和 两个前机轮，两个主机轮对称地安 装在直升机重心的后面，两个前机 轮对称地安装在直升机重心的前面， 如直—5 直升机。
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（2）支柱套筒式起落架 ✓ 支柱套筒式起落架（见图 14—3）主要由减
震器、撑杆（或收放作动筒）、防扭臂、轮轴 和机轮组成。 ✓ 减震器通过撑杆以及自身的接头固定在机身下 部结构上，机轮通过轮轴直接固定在减震器的 下端。 ✓ 这种结构型式的起落架像一根双支点外伸梁， 其结构简单、紧凑，减震器的外筒具有较强的 抗扭能力。
（4）滑橇式
✓ 滑橇式起落架是在机身下方左右两 侧各安装一个滑橇，大型直升机也 有采用三个滑橇按三点式布置。
✓ 滑橇式起落架的优点是有利于直升 机在冰雪场地、松软场地和草地上 起降；缺点是在地面移动不方便， 也存在与冰雪场地上的冰雪冻结在 一起的可能性。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
2．起落架结构型式 ➢ 直升机起落架的结构型式可分为构架式、支柱套筒式和摇臂式三类。 （1）构架式起落架
✓ 构架式起落架如图14—2 所示， 这种结构型式的起落架应用于 某些直升机的主起落架上。
✓ 构架式起落架主要由减震器、 撑杆（一根或两根）以及轮轴 和机轮等组成。减震器和撑杆 分别与机身铰接，减震器与撑 杆之间也采用铰接。机轮通过 轮轴固定在撑杆的外端。
✓ 当起落架受到地面的反作用力 时，减震器和撑杆主要承受拉 伸和压缩的轴向力，撑杆承受 的弯矩较小，因此构造简单。
• 随着压缩量的增大，油针使 通油孔面积逐渐减小。
• 这种减震器不仅能消除载荷 高峰，而且还可以减小飞机 在高速滑跑中受到的载荷。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
5．反跳现象
➢ 当直升机重着陆时，具有调节油针的 减震器，可在压缩行程中消除载荷高 峰现象，但在伸张行程中，由于通油 孔面积逐渐变大，直升机上升速度较 大，会出现在伸张行程结束时，虽然 减震器支柱已经完全伸张，此时直升 机仍具有上升速度，直升机将从跑道 上跳起，重新离地，接下来会发生再 次撞击，此现象即为反跳现象。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
2．减震器的发展 ➢ 根据吸能缓冲原理和耗能原理的不同，直升机所用
的减震器也有橡皮式减震器、弹簧式减震器、油液 橡皮式减震器、油液弹簧式减震器、油气式减震器 和油液式减震器等。 3．油气式减震器 ➢ 油气式减震器主要利用气体的压缩变形吸收撞击动 能，利用油液高速流过小孔的摩擦消耗能量。wenku.baidu.com➢ 它的基本组成包括：外筒、活塞、活塞杆、带小孔 的隔板和密封装置等。外筒内腔下部装油，上部充 气（见图14—5）。
现代直升机普遍采用油气式减震器。
1. 减震原理
➢ 直升机着陆接地时，轮胎和减震器像弹 簧那样产生压缩变形，延长撞击时间， 从而减小撞击力。然而，减震装置不但 要减小着陆时的撞击力，还要将撞击动 能耗散掉，减小撞击之后的颠簸跳动。
➢ 减震原理的实质是：通过产生尽可能大 的弹性变形来吸收撞击动能，以减小直 升机所受撞击力，利用摩擦热耗作用尽 快地消散能量，使机体接地后的颠簸跳 动迅速停止。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
4．调节油针
➢ 现代减震器广泛采用调节油针作为 消除载荷高峰的有效措施，其实质 就是使通油孔的面积随压缩量变化 而改变。
➢ 调节油针的工作原理（见图14—7） 是：
• 在压缩行程的最初阶段，通 油孔面积很大，油液通过通 油孔时基本上没有流动阻力， 这段行程称为自由行程；
6．典型油气式减震器构造
➢ 油气式减震器可分为单腔式和双腔式 两种。
➢ 单腔式减震器一般安装在前起落架上， 双腔式减震器安装在主起落架上。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
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14.2 收放系统
现代直升机的起落架大多是可以收放的。 现代直升机起落架收放系统一般以液压为正常收放动力源，以液压、电力或高压气体作为备
✓ 前三点式起落架两个支点 （主轮）对称安置在飞机重 心后面，第三支点（前轮） 位于机身前部。
✓ 为了防止直升机着陆时尾桨 或尾梁触地，尾梁的后部一 般还装有尾撑或尾橇（见图 14—1）
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
（2）后三点式
✓ 在能见度不好的情况下，前三点式起落架的直升机容易着陆，比较安全。
用动力源。
14.2.1 概述
可收放式起落架在飞行时收到直升机的结构内部，有的还安装有舱门，起落架收起时保证了 机身的流线型。与固定式起落架相比，可收放式起落架有以下缺点：
①增加了额外运动部件，如作动筒等液压部件的重量； ②更复杂； ③需要额外的维修。
可收放式起落架由以下构成：
（3）摇臂式起落架 ✓ 如图 14—4 所示，摇臂式起落架主要 由减震器、撑杆（或收放作动筒）、 摇臂、轮轴和机轮组成。 ✓ 机轮是通过摇臂连接在减震器的下端。
《直升机结构与系统》 第十四章 起落架
14.1.2 减震系统
直升机减震装置由轮胎和减震器两部分 组成，其中轮胎（尤其是低压轮胎）大 约可吸收着陆撞击动能的30％，而其余 的能量必须由减震器吸收。