民航客机起落装置

飞机起落架系统简介

起落架是飞机的重要部件，用来保证飞机在地面灵活运动，减小飞机着陆撞击与颠簸，滑行刹车减速；收上起落架减小飞行阻力，放下支持飞机。本文将简要介绍现代民用飞机起落架的组成及工作。一、起落架的作用起落架就是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞机重力，承受相应载荷的装置。概括起来，起落架的主要作用有以下四个：1、承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力；2、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；3、滑跑与滑行时的制动；4、滑跑与滑行时操纵飞机。二、起落架的配置形式起落架的布置形式是指飞机起落架支柱(支点)的数目和其相对于飞机重心的布置特点。目前，飞机上通常采用四种起落架形式：1、后三点式：这种起落架有一个尾支柱和两个主起落架。并且飞机的重心在主起落架之后。后三点式起落架的结构简单，适合于低速飞机，因此在四十年代中叶以前曾得到广泛的应用。目前这种形式的起落架主要应用于装有活塞式发动机的轻型、超轻型低速飞机上。

后三点式起落架具有以下优点：（1）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；（2）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。也就是说，地面滑跑时具有较大的迎角，因此，可以利用较大的飞机阻力来进行减速，从而可以减小着陆时和滑跑距离。因此，早期的飞机大部分都是后三点式起落架布置形式。随着飞机的发展，飞行速度的不断提高，后三点式起落架

暴露出了越来越多的缺点：(1)在大速度滑跑时，遇到前方撞击或强烈制动，容易发生倒立现象(俗称拿大顶)。因此为了防止倒立，后三点式起落架不允许强烈制动，因而使着陆后的滑跑距离有所增加。(2)如着陆时的实际速度大于规定值，则容易发生“跳跃”现象。因为在这种情况下，飞机接地时的实际迎角将小于规定值，使机尾抬起，只是主轮接地。接地瞬间，作用在主轮的撞击力将产生抬头力矩，使迎角增大，由于此时飞机的实际速度大于规定值，导致升力大于飞机重力而使飞机重新升起。以后由于速度很快地减小而使飞机再次飘落。这种飞机不断升起飘落的现象，就称为“跳跃”。如果飞机着陆时的实际速度远大于规定值，则跳跃高度可能很高，飞机从该高度下落，就有可能使飞机损坏。

(3)在起飞、降落滑跑时是不稳定的。如处在滑跑过程中，某些干扰(侧风或由于路面不平，使两边机轮的阻力不相等)使飞机相对其轴线转过一定角度，这时在支柱上形成的摩擦力将产生相对于飞机质心的力矩，它使飞机转向更大的角度。(4)在停机、起、落滑跑时，前机身仰起，因而向下的视界不佳。基于以上缺点，后三点式起落架的主导地位便逐渐被前三点式起落架所替代，目前只有一小部分小型和低速飞机仍然采用后三点式起落架。2、前三点式：这种起落架有一个前支柱和两个主起落架。并且飞机的重心在主起落架之前。前三点式起落架是目前大多数飞机所采用的起落架布置形式，与后三点式起落架相比较，前三点式起落架更加适合于高速飞机的起飞降落。

前三点式起落架的主要优点有：

1）着陆简单，安全可靠。若着陆时的实际速度大于规定值，则在主轮

接地时，作用在主轮的撞击力使迎角急剧减小，因而不可能产生象后前三点式起落架那样的“跳跃”现象。2）具有良好的方向稳定性，侧风着陆时较安全。地面滑行时，操纵转弯较灵活。3）无倒立危险，因而允许强烈制动，因此，可以减小着陆后的滑跑距离。4）因在停机、起、落滑跑时，飞机机身处于水平或接近水平的状态，因而向下的视界较好，同时喷气式飞机上的发动机排出的燃气不会直接喷向跑道，因而对跑道的影响较小。然而，前三点式起落架依然存在许多缺点：1）前起落架的安排较困难，尤其是对单发动机的飞机，机身前部剩余的空间很小。2）前起落架承受的载荷大、尺寸大、构造复杂，因而质量大。3）着陆滑跑时处于小迎角状态，因而不能充分利用空气阻力进行制动。在不平坦的跑道上滑行时，超越障碍(沟渠、土堆等)的能力也比较差。4）前轮会产生摆振现象，因此需要有防止摆震的设备和措施，这又增加了前轮的复杂程度和重量。尽管如此，由于现代飞机的着陆速度较大，并且保证着陆时的安全成为考虑确定起落架形式的首要决定因素，而前三点式在这方面与后三点式相比有着明显的优势，因而得到最广泛的应用。3、自行车式：这种起落架除了在飞机重心前后各有一个主起落架外，还具有翼下支柱，即在飞机的左、右机翼下各有一个辅助轮。无论是前三点式起落架还是后三点式起落架，其主轮都是布置在机翼下方，因此飞行时都将主轮收入机翼内。但有一些飞机的机翼非常薄，或者是布置了其它结构设备，因此难于将主起落架收入机翼内，这种飞机（特别是采用上单翼的轰炸机）往往采用自行车式起落架，如美国的“同温层堡垒”B-52等。由于自行车式起落架的两个主轮都在机身轴线上，

飞行时直接收入机身内，而只在左右机翼下各装一个较小的辅助轮。

自行车式起落架虽然解决了主起落架的收放问题，但同时也带来了诸多的缺点：

1）前起落架承受的载荷较大，而使尺寸、质量增大。2）起飞滑跑时不易离地而使起飞滑跑距离增大。为使飞机达到起飞迎角，需要依靠专门措施，例如在起飞滑跑时伸长前起落架支柱长度或缩短后起落架支柱长度。3）不能采用主轮刹车的方法，而必须采用转向操纵机构实现地面转弯等。由于以上的不利因素，除非是不得以，一般不采用自行车起落架。目前仅有少数飞机采用这种起落架布局形式，如美国的“海鹞”AV-8垂直起降战斗机等。4.多支柱式：这种起落架的布置形式与前三点式起落架类似，飞机的重心在主起落架之前，但其有多个主起落架支柱，一般用于大型飞机上。如美国的波音747旅客机、C-5A(军用运输机（起飞质量均在350吨以上)以及苏联的伊尔86旅客机(起飞质量206吨)。显然，

采用多支柱、多机轮可以减小起落架对跑道的压力，增加起飞着陆的安全性。在这四种布置形式中，前三种是最基本的起落架形式，多支柱式可以看作是前三点式的改进形式。目前，在现代飞机中应用最为广泛的是前三点式。

三、起落架的结构形式起落架一般由减震器、机轮、刹车装置和收放作动筒等组成。起落架的结构形式可分为构架式、支柱式和摇臂式三种。（一）构架式起落架构架式起落架的主要特点是：它通过承力构架将机轮与机翼或机身相连。承力构架中的杆件及减震支柱都是相互铰接