飞机起落架设计
飞机起落架设计
飞机起落架设计飞机起落架设计目录一、设计任务…………………………………………………………二、设计方案与参数的确定………………………………………….三、运动分析………………………………………………………….四、动态静力分析……………………………………………………..五、飞机起落架液压系统………………………………………………六、设计总结…………………………………………………………….七、设计中的不足………………………………………………………..八、附件………………………………………………………………...设计任务飞机起飞和着陆时,须在跑道上滑行,起落架放下机轮着地,如方案图中实线所示,此时油缸提供平衡力;飞机在空中时须将起落架收进机体内,如图中虚线所示,此时油缸为主动构件。
要求如下:1:起落架放下以后,只要油缸锁紧长度不变,则整个机构成为自由度为零的刚性架且处在稳定的死点位置,活塞杆伸出缸外。
起落架收起时,活塞杆往缸内移动,所有构件必须全部收进缸体以内。
不超出虚线所示区域。
采用平面连杆机构。
设计方案的确定方案(一)该方案是最容易想到的,简单易行,结构简单,但是由于机构没有放大功能,要使起落架运行到位,液压缸走过的行程甚大,不容易安装。
方案(二)在设计飞机起落架机构的方案的时候,把机构分成两部分,一部分机构为传动机构,它是由杆AE,BC,CD组成,利用该四杆机构死点锁紧的特性固定飞机起落架。
另一机构是动力机构,通过该机构给四杆机构一动力,使其能进行收放。
四杆机构以定,方案的变化主要是通过改变动力机构,动力机构的方案有如下几种。
1:油缸前推连杆放大动力机构如下:该机构通过三角板与四杆机构的连杆CD相连,通过油缸与连杆的共同作用驱动三角板。
从而是连杆进行收放。
缺点结构不够紧凑,不是最简单。
2:油缸浮动式动力机构如下:该机构油缸的一端直接与连杆CD相连另一端不是固定在机架上, 而是可以随着连杆CD的倾斜而运动, 故称为油缸浮动式机构。
飞机前起落架结构设计
飞机前起落架结构设计飞机前起落架结构设计8.7 前起落架的设计特点为了保证飞机在地面运动时有足够的滑跑稳定性,前轮应能绕支柱轴线自由定向旋转,因此在设计时要附加某些装置.一、前轮的自由定向及偏转操纵装置由于飞机在地面运动时要求灵活稳定,当飞机受到侧向力(如侧风、单边主轮受撞击等)而使机头偏向时,前轮应能自动转回原方向,并使飞机也e9较方便地转回原方向滑跑,面不致越偏越大,这是地面方向稳定性对前轮的要求.即便是方向稳定性好的前三点配置形式,如果将前轮固定死,则前轮处的摩擦力也将产生一定的不稳定力矩,使机头有越偏越大的趋势(图8.37)。
另外,地面滑行刹车转弯时(如刹住一侧主轮)也需前轮能自由,转以减小转弯半径。
因而现代飞机的前轮都不固定锁死,而有一定的偏转自由度,其最大值已。
由所需的最小转弯半径来定,即一般已,=~50’。
此外,为使前轮能自动转回飞机的前进方向,这就须将前轮放在支柱轴线后一定的距离“广(称为稳定距)处,这样,万一出现偏向,也会很快复原(参见图8.39).稳定距“广大一些则稳定性好,但对起落架受力不利,一般取,二e.1一o.4D(D为前轮直径)。
为了增大飞机地面运动的灵活性以保证矗小转弯半径,有的飞机,特别是大型旅客机,还装有使前轮偏转的操纵机构(如图8.38所示)。
飞机前起落架结构设计二、前轮的减摆装置当前起落架没有采用合适的减撰措施时前轮可能会出现摆振,即飞机在地面滑跑到一定速度时,能自由偏转的机轮和支柱的弹性振动与轮面的转动交织在一起,出现一种剧烈的僻摆振动,它会引起机头强烈摇晃,这种现象称为前轮摆振。
振动可能越来越厉害,直至支柱折断,轮胎撕裂,在很短的时间内酿成严重事故。
产生前轮摆振的原因是由于机轮(连带支柱)是一个弹性体.当偶然受到外力千扰时(如跑道不平、侧风、操纵不当等)使机轮偏离前进轴线一个距离^。
(图8.39)。
这时轮面倾斜,轮胎接地部分的形状变成弯腰形。
当飞机继续前进时,机轮将一边《9转“角;同时由于弹性恢复力的作用,一边向前进轴线靠近(减小^).当达到^二o,"二Jo时,由于惯性关系,在继续往前滚时又出现了一^,同时就又出现了弹性恢复力,而轮胎接地部分变成反的弯腰形,这样就使得A反向增大,到一厶后又开始减小。
毕业设计论文飞机前起落架机构设计论文
1.引言起落架是供飞机起飞、着陆时在地面上滑跑、滑行停放用的。
它是飞机的主要部件之一,其工作性能的好坏以及可靠性直接影响飞机的使用和安全。
具体说,起落架主要功用有:一是吸收并耗散飞机着陆垂直速度所产生的动能;二是保证飞机能够自如而又稳定地完成在地面上的各种动作。
为了有效地完成起功能,起落架设计面临着结构设计、机构设计、空气动力性能以及由飞机用途决定和维修人员提出的使用、维修等方面一系列存在的有一定矛盾的各种要求。
举例来说,在多数情况下飞机起落架整个装置的重量占全机重量的3%~5%,占飞机结构重量的10%~15%;而它必须在飞机升空后能收入到机体结构和飞机阻力影响最小的空间中去。
然而,现代飞机速度增大;现代战斗机均要求有近距离起落等高性能;一些大型运输机比过去重的多(如波音-747的重量是波音-707-320的两倍多),此时就必须采用大的多轮式起落架;同时上述种种原因使起落架的各种装置比过去更为复杂,而使其起落架的空间更显紧张。
由此可见,设计人员要找到一个能最好地协调各种要求,同时又使结构轻、成本低的设计方案变得越来越困难了。
现代飞机起落架是由结构、机构和各种系统共同组成的复杂机械装置,包括减震系统、受力支柱、撑杆、机轮、刹车装置和防滑控制系统、收放机构、电气系统、液压系统和其他一些系统和装置。
因此起落架设计比飞机结构设计的其他部件要包含更多的工程专业。
起落架材料的发展状况,欧美国家起落架选用300M和35NCD16低合金超高强度钢整体锻件结构加工工艺,零件外形加工后进行真空热处理或可控气氛热处理。
材料利用率只有12.5%-25.0%。
俄罗斯起落架选用30CrMnSiNi2A(真空冶炼)低合金超高强度钢锻件焊接结构加工工艺,主要受力构件采用高压真空电子束焊焊接,焊后进行热处理(空气炉加热+盐浴炉淬火)。
目前,新型的高强度、高韧性和高腐蚀抗力的改进型镍-钴低碳合金钢已开始在舰载飞机起落架上应用,最典型的材料是AerMet100和AF100,此类材料除具有优异的综合力学性能外,还具有优良的疲劳性能和焊接性能,可替代现在使用的起落架结构材料300M和4340钢等。
飞机起落架强度设计指南
飞机起落架强度设计指南飞机起落架强度设计是航空工程中的一个关键领域,旨在确保飞机起降过程中起落架的安全性和可靠性。
以下是一些常见的飞机起落架强度设计指南和要点:1.适用标准:飞机起落架设计通常需要遵循国际航空组织(ICAO)和相关国家的航空管理机构(如美国联邦航空管理局,FAA)所制定的航空标准和法规。
这些标准包括起落架结构、材料、负荷测试和安全要求等。
2.飞机类型和分类:飞机起落架设计必须考虑飞机的类型和分类。
不同类型的飞机(如小型飞机、商用客机、军用飞机等)具有不同的要求和载荷。
3.结构设计:飞机起落架的结构设计必须考虑到各种载荷,包括垂直载荷、水平载荷、侧向载荷和弯曲载荷。
设计要考虑起降过程中可能的冲击和振动。
4.材料选择:选择合适的材料是飞机起落架设计的关键因素。
材料必须具有足够的强度、刚度和耐腐蚀性,以满足设计要求。
5.负荷测试:飞机起落架必须经过各种负荷测试,以验证其在不同情况下的性能。
这包括静态负荷测试、动态负荷测试、弯曲测试和疲劳测试等。
6.环境因素:考虑环境因素,如温度、湿度和海拔高度,对起落架性能的影响。
7.维护和检修:设计必须考虑到起落架的维护和检修需求,以确保飞机起落架的可维护性和可操作性。
8.安全标准:起落架设计必须符合安全标准,以确保在意外情况下飞机起落架的可靠性和稳定性。
9.监测和数据分析:安装监测设备,以对起落架的性能进行实时监测,并进行数据分析,以便提前检测潜在问题。
10.文档和记录:所有设计、测试、维护和检修活动都必须有详尽的文档和记录,以确保起落架的质量和安全性。
飞机起落架的强度设计是复杂的工程任务,通常需要由经验丰富的工程师和专家团队进行。
此外,飞机制造商和航空公司还需要遵循适用的国际标准和法规,以确保飞机起落架的安全和性能。
军用飞机起落架次设计 -回复
军用飞机起落架次设计-回复军用飞机起落架次设计:提高性能与适应多种环境需求引言:军用飞机的起落架次设计是决定飞机在地面移动、升降、滑行和起降过程中承受载荷、减震、导电、阻尼等多种功能的关键元素。
本文将详细介绍军用飞机起落架次设计的重要性,设计原则,主要的构成部分以及现代技术应用。
一、起落架次设计的重要性军用飞机起落架次设计的优劣直接影响飞机的飞行性能、操作安全性和战斗效能。
良好的起落架次设计能提供稳定的地面滑行、起降过程,并承受来自各个方向的冲击、运动和负载。
同时,起落架次设计还考虑飞行器在各种复杂地形条件下的操作能力,如起降距离、爬升降落角度等,以保证其在各类任务中的高效执行。
二、起落架次设计的原则1. 结构轻量化:军用飞机需要在提供足够的强度和刚度的同时,尽可能减轻自身重量,以提高机动性和航程。
2. 构造强度和刚度:起落架应能够承受来自着陆冲击、滑行、滚动等各个方向的载荷,并在恶劣条件下保持完整稳定。
3. 减震和阻尼:为了保护飞机和飞行员免受地面冲击的影响,起落架次设计需要具备良好的减震和阻尼功能。
4. 运动和操纵性能:起落架应能够自由舵转、可伸缩,以适应各种地面高度和复杂地形条件。
5. 导电和防雷:为了提供良好的接地和保护电子设备不受雷击,起落架次设计需要具备良好的导电和防雷性能。
三、起落架次主要构成部分1. 主起落架:主起落架位于飞机的较大机动轮下方,承受飞机几乎全部的重量。
主起落架通常由弹簧或液压缸和减震器组成,能够在着陆时吸收冲击力,并在滑行和飞行过程中提供稳定支撑。
2. 前起落架:前起落架位于飞机的前部,主要用于地面滑行、转弯和起飞时的重心调整,能够在抬头起飞时减少飞机的升头角度。
3. 末端起落架:末端起落架位于飞机的机翼末端,用于支撑和平衡机翼载荷,以确保其强度和刚度。
4. 阻尼器:阻尼器位于主起落架的减震系统内,能够通过压缩气体、液压缸或弹簧等方式,减少起落架在地面滑行和起降过程中的振动和震动。
飞机起落架设计与可靠性评估
飞机起落架设计与可靠性评估飞机起落架是飞机结构中非常重要的一部分,它承担着支撑飞机重量、降落冲击减震、方向控制和停机支持等重要任务。
因此,保证飞机起落架的设计合理性和可靠性至关重要。
1. 起落架设计的基本原则飞机起落架设计的基本原则是兼顾飞行性能、牵引力和航空公司的维修要求。
首先,合理的起落架设计需要考虑空气动力学的要求,包括重心位置、风阻和起飞速度等因素。
其次,起落架设计还需要满足牵引力的需求,确保飞机在起飞、着陆和滑行等操作时具有良好的操控性。
最后,航空公司的维修要求也是起落架设计的重要考虑因素,包括容易检修、有效利用维修资源和延长维修间隔等。
2. 起落架系统的构成飞机起落架系统主要由三部分构成:主起落架、前起落架和支撑起落架。
其中,主起落架和前起落架主要用于支撑飞机的负荷,而支撑起落架则用于支撑飞机停在地面时的重量。
这些起落架之间相互配合,共同保证飞机能够在各种操作状态下安全地起飞和降落。
3. 起落架可靠性评估的方法起落架可靠性评估是保证飞机起落架安全的关键措施。
常用的方法包括应力试验、疲劳试验、振动试验和温度试验等。
应力试验是通过在正常工作条件下对起落架进行各种载荷测试,以验证其设计强度和刚度是否满足要求。
疲劳试验则是通过反复加载和卸载起落架,模拟实际使用条件下的疲劳情况,评估其寿命和可靠性。
振动试验主要用于检测起落架在各种振动状态下的动态响应和振动特性。
温度试验则是通过暴露起落架于高温、低温和极端环境中,评估其材料和构造的耐久性和可靠性。
4. 起落架故障原因及解决方案起落架故障是飞机运行过程中常见的问题,其故障原因主要包括材料疲劳、维修不当和设计缺陷等。
为了解决起落架故障问题,可以采取以下措施:首先,加强对起落架材料的选择和使用要求,确保其耐疲劳性和可靠性。
其次,加强对维修人员的培训,提高其维修水平和技能素质。
最后,及时更新和改进起落架设计,解决设计缺陷,提高系统的可靠性和安全性。
5. 起落架的未来发展趋势随着航空技术的不断发展,飞机起落架也将迎来新的发展机遇。
飞机起落架的设计与安全性评估
飞机起落架的设计与安全性评估飞机起落架是飞机非常重要的组成部分之一,其设计和安全性评估关系到飞机的稳定性和飞行安全。
本文将探讨飞机起落架的设计原理、结构以及安全性评估的重要性。
一、起落架的设计原理飞机起落架的设计原理旨在保证飞机在地面起飞和降落时的稳定性和平衡性。
起落架一般由几个重要组件组成,包括主起落架、前起落架、吊挂系统等。
在设计过程中需要考虑到飞机的重量、速度、起飞和降落的道面情况以及飞行环境等因素。
主起落架是飞机最主要的支撑系统,承受着飞机几乎全部的重量。
它一般由多个主轮和支撑结构组成,能够在飞机起降过程中承受较大的垂直和水平力。
主起落架的设计需要考虑起落架的结构强度、重量以及起飞和降落时的冲击力。
前起落架则是飞机前部支持系统,主要用于平衡飞机在起降过程中的倾斜和前倾力。
前起落架通常由一个或两个轮子组成,分别连接到飞机的前部结构上。
它的设计需要考虑到飞机前部结构的强度和稳定性,以确保飞机在地面起飞和降落时的平衡性。
吊挂系统是起落架的重要组成部分,用于连接起落架与飞机结构。
吊挂系统的设计一般采用可调节的设计,以适应不同飞机的需求。
吊挂系统的设计需要考虑到起落架与飞机结构之间的连接强度和可靠性,确保起落架在飞机起降过程中不会发生脱落或松动。
二、起落架的结构飞机起落架的结构一般包括几个关键组件,如主轮、刹车系统、阻尼系统等。
这些组件协同工作,确保飞机在地面起飞和降落时的稳定性和安全性。
主轮是起落架的重要组成部分,它承受着飞机的重量和地面的冲击力。
主轮一般采用高强度合金材料制造,以保证其结构强度和耐久性。
同时,主轮还具备一定的缓冲和减震功能,以减少飞机起降时产生的震动。
刹车系统是起落架的另一个关键组件,它用于控制飞机在地面行驶时的制动力和停止距离。
刹车系统一般由刹车盘、刹车片、刹车液和刹车操纵机构等组成。
刹车系统的设计需要考虑到飞机的负载、速度以及制动力的分配等因素,以确保飞机在地面停止时的稳定性和安全性。
起落架图解
줈 起落架的载荷情况多 줈 需要作机构运动 줈 要从受力要求的观点和机构运动要求的观 1. 点来分析起落架的构造 Ⅰ.起落架的功用和对起落架的主要要求
1-1.1起落架的功用
承受当飞机与地面接触时产生的静、动载荷,防止飞机结构发生破坏 消耗飞机着陆撞击和在不平跑道上滑行时所吸收的能量,防止飞机发生振动。 当飞机着陆后,为了缩短滑行距离,吸收和消耗飞机前进运动的大部分动能。
起落架应该具有尽可能小的外形尺寸(迎风阻力就更(对一些起落架形式是起飞角);通过改变支承系统 的高度能方便运输机的装载和卸载;寿命要长,易维护修理;
减小起落架的重量
1-2.1起落架的配置形式
单主轮式 后三点式
四点式 自行车式 前三点式 多支点式
图1.2 起落架的配置型式 1-2.2后三点式起落架
二、地面滑行情况
按规范规定的跑道剖面进行动态分析,并按所得到的载荷进行设计。
三、地面操纵情况
(1) 静态操纵载荷和 地面停放载荷
(2) 停放载荷
图1.8 静态操纵载荷
起落架的设计准则
主要载荷是动载荷 伴随着机轮的旋转、刹车、减震器的弹性伸缩将出现各种振动 多次起落重复载荷 着重考虑起落架疲劳损伤、断裂破坏和安全使用寿命 起落架的安全使用寿命应与飞机的安全使用寿命相匹配,通常取起落架试验 寿命的1/4~1/6 起落架的设计准则: 国内外都采用安全寿命(即疲劳寿命)设计,一般不按损伤容限设计 主要原因:由于起落架构件因载荷大而多采用高强度或超高强度材料,其临 界裂纹长度小,从裂纹可检出到断裂之间的裂纹扩展寿命短,而有些部位裂 纹的检查比较困难
在大速度着陆时飞机容易发生翻倒现象 当着陆速度偏大时,如果仅是主轮着陆,很难避免飞机拉飘,因此,着陆过程 很复杂,若同时三点着陆,则需要飞行员训练有素。着陆时前视界较差也增加了 着陆难度 航向稳定性差 如果采用喷气式发动机取代活塞式发动机,尾喷管的尾流易损伤跑道;
飞机前起落架一体化机构设计及优化
飞机前起落架一体化机构设计及优化下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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起落架的四种结构形式
起落架的四种结构形式在我们聊聊起落架的四种结构形式之前,咱们得先搞明白起落架是啥。
简单来说,它就是飞机在地面上“走路”的那双腿。
没有它,飞机可就真成了“飞天无根的浮云”了!所以说,起落架可不是个简单的部件,它是飞机起飞、降落的保障,重要得很。
1. 传统式起落架1.1 单臂式起落架首先要说的就是单臂式起落架。
这种起落架看起来就像是一根大棒子,把飞机撑得稳稳的。
说白了,它一侧有一个支柱,像是个在超市里拉着购物车的家伙,稳得让人放心。
这种设计的优点就是结构简单,维护也方便。
你想想,没那么多零零碎碎的东西,容易弄,当然省时省力。
但是,这种起落架也有缺点,就是不太适合大体积的飞机,因为一根腿儿撑不住那么重的身子,太有负担了。
1.2 双臂式起落架接下来就是双臂式起落架了。
这种起落架就像一位强壮的摔跤手,两个支柱将飞机撑得更稳当,特别适合大型飞机。
想象一下,飞机在跑道上呼啸而过,双腿踏实地“蹬蹬蹬”,这场面,真是帅呆了!而且,这种结构也能更好地分散压力,减小地面对飞机的冲击。
不过,缺点也是显而易见的,结构复杂、重量大,要是遇上故障,那可真是头疼。
2. 收起式起落架2.1 伸缩式收起架好了,咱们再来看看收起式起落架。
这种起落架就像是个变形金刚,飞行的时候把腿缩起来,落地时再伸出来,真是神奇得很。
它的最大优点就是能节省空间,飞机在空中可以减少阻力,飞得更快。
想想看,飞行的时候就像是穿着“隐身斗篷”,稳稳地飞翔,降落时又像是变回了超人,稳稳落地。
2.2 侧开式收起架再说说侧开式收起架,这种设计有点特别,像是把飞机的“腿”放在了两边。
当飞机起飞的时候,腿儿收起来,就像小朋友玩捉迷藏,藏得严严实实,飞起来毫不费力。
而且,它也能提供很好的稳定性。
不过,要是收起来的时候不小心卡住,那就得花时间修理了。
3. 悬挂式起落架3.1 固定悬挂式起落架最后,让我们来聊聊悬挂式起落架。
这种设计就像是在天上吊着的飞机,悬挂得稳稳的。
它有一个固定的支架,飞机的重力通过这个支架传递到地面,简直就是“轻松一拉”的感觉。
飞机起落架与制动系统设计与优化
飞机起落架与制动系统设计与优化一、引言飞机起落架与制动系统是飞机重要的组成部分,直接关系到飞机在地面和空中的安全性和可靠性。
本文将从设计和优化的角度探讨飞机起落架与制动系统的相关内容。
二、飞机起落架设计1. 起落架类型选择:根据飞机的用途和性能要求选择合适的起落架类型,常见的有固定式起落架、可收放起落架和自行式起落架。
2. 结构设计:考虑起落架的承载能力、重量、结构强度和刚度等因素,采用合适的材料和结构形式进行设计。
3. 减震系统设计:起落过程中要能够有效吸收冲击力并保护飞机和乘客的安全,采用减震系统对起落架进行设计。
4. 操纵系统设计:起落架的操纵系统需要确保起落架在合适的时间内与地面接触,并能够收放稳定。
三、制动系统设计1. 制动器类型选择:根据飞机的尺寸和性能要求选择合适的制动器类型,常见的有碟式制动器和钳式制动器。
2. 制动功效计算:根据飞机的重量、速度和着陆距离等参数计算需要的制动功效,确保飞机能够在地面上安全停下。
3. 制动系统液压设计:设计合理的制动系统液压传动装置,保证制动力的传递和控制。
4. 制动温度管理:制动系统在使用过程中会产生大量热量,需要设计合理的散热系统来管理制动温度,避免过热导致制动力下降。
四、飞机起落架与制动系统的优化1. 轻量化设计:通过采用轻量化材料和结构设计,减轻起落架和制动系统的重量,提高飞机运载能力和燃油效率。
2. 系统集成优化:将起落架与制动系统与其他飞机系统进行集成设计,减少冗余部件,提高整体性能和可靠性。
3. 制动效能优化:通过优化制动力分配和制动系统的参数调整,提高制动效能,缩短制动距离。
4. 耐久性优化:对起落架与制动系统的关键零部件进行优化设计,提高其耐久性和可靠性,延长使用寿命。
五、结论飞机起落架与制动系统的设计与优化对飞机的安全性和可靠性至关重要。
通过合理选择起落架类型、设计结构、操纵系统和制动系统等,以及进行轻量化设计和耐久性优化等措施,可以提高飞机的性能和经济效益。
飞机起落架的强度分析与优化设计
飞机起落架的强度分析与优化设计飞机起落架是飞机的重要组成部分,承担着重要的任务:支撑飞机在地面上移动、保证起飞降落的安全性以及应对各种地面条件的挑战。
因此,对于飞机起落架的强度分析与优化设计显得格外重要。
本文将从强度分析与优化设计两个方面探讨这一主题。
一、强度分析飞机起落架的强度分析主要包括静力学分析、动力学分析和疲劳分析。
静力学分析以确定飞机起落架在静止状态下的强度承载能力为目的,对飞机起落架进行受力分析、应力分析和变形分析。
通过数学模型和有限元分析等方法,可以计算出飞机起落架在不同工况下的应力和应变分布、变形情况,以及各个关键部件的强度。
根据分析结果,可以进一步进行强度优化设计。
动力学分析是指对飞机起落架在起飞降落过程中的动力学特性进行研究,主要包括撞击载荷、冲击响应等方面。
这些方面的分析有助于确定飞机起落架在起落过程中承受的应力和变形情况,从而为起落架强度设计提供依据。
疲劳分析是指对飞机起落架在多次起飞降落循环中,由于载荷的重复作用而引起的疲劳破坏进行分析。
该分析有助于确定起落架在使用寿命内的安全性和可靠性,从而为寿命评估和检测提供依据。
二、优化设计在强度分析的基础上,进行优化设计是提高飞机起落架性能的重要途径。
首先,优化设计可以从材料的角度入手。
选择合适的材料,具有足够的强度和韧性,可以提高起落架的抗载能力和寿命。
例如,采用高强度材料或复合材料可以在减轻重量的同时增加强度。
此外,还可以通过表面处理或涂层技术等手段,提高材料的抗腐蚀性能和防止金属疲劳。
其次,优化设计涉及结构形式的优化。
通过改变起落架的结构形式、连接方式、支撑方式等,可以提高起落架的刚度和强度分布,使其适应各种应力工况。
例如,采用可伸缩式起落架、轮胎阻尼器等设计,可以减轻起落时的冲击,提高起落架的使用寿命。
最后,优化设计还可以通过流动性分析等手段进行。
改善起落架的气动特性,减小气动载荷的影响,可以减轻起落架受力,提高其强度和稳定性。
飞机起落架结构设计与仿真
飞机起落架结构设计与仿真飞机起落架是飞机的重要组成部分,直接影响飞机的着陆和起飞性能。
它承载飞机在地面行驶和起降过程中的重量和冲击力,保证了飞机的稳定性和安全性。
起落架的结构设计与仿真是为了提高飞机的性能和效率。
首先,起落架的结构设计必须考虑飞机的重量和使用环境。
飞机在起飞和着陆过程中会经受到巨大的冲击力,起落架必须能够承受这些力量,并保持结构的稳定性。
同时,起落架的重量必须尽可能轻量化,以减轻飞机的总重量,提高燃油效率和飞行性能。
其次,起落架的结构设计还需要考虑飞机的操控性能。
起落架的刚度和减震措施对飞机的操纵性有重要影响。
过硬的起落架可能导致飞机在起飞和降落时过度颠簸,影响驾驶员的操纵能力。
而过软的起落架则可能导致飞机在地面滑行时的不稳定性,影响飞机的操纵精度。
因此,起落架的结构设计必须在刚度和减震性能之间找到一个平衡点,以保证飞机的操控性能和稳定性。
此外,起落架的结构设计还需要考虑飞机的制造和维护成本。
起落架的制造和维护是一项复杂而耗费资源的工作,需要考虑材料的选择和加工工艺,以及维护和更换部件的成本。
因此,在起落架的设计过程中,需要综合考虑飞机制造商和航空公司的经济因素,以降低制造和维护成本,提高整体效率和可持续性。
除了结构设计之外,起落架的仿真也是一个重要的环节。
通过仿真,可以模拟飞机在不同条件下的起降过程,评估起落架的性能和可靠性。
仿真可以帮助设计师更好地理解起落架的受力情况,优化起落架的结构和参数,提高产品的质量和性能。
同时,仿真还可以减少开发周期和成本,提高设计的效率和精度。
在起落架仿真的过程中,需要考虑多种因素,包括起飞和降落过程中的动力学特性、飞机的重心位置和载荷分布、地面条件等。
通过仿真软件和数值计算方法,可以模拟出飞机在不同场景下的受力情况,并进行结构的优化设计。
此外,还可以进行故障和失效模拟,评估起落架在异常情况下的可靠性和安全性。
通过仿真,还可以提前识别和解决潜在的问题,降低飞机的开发和运营风险。
飞机起落架机构设计及安全性分析
飞机起落架机构设计及安全性分析1.绪论1.1 起落架的概述起落架的结构形式一般有以下几种:有尾部旋转支点的后二点起落架,其主要载荷位于飞机重心前面的两个主轮上;有前旋转支点的前二点起落架,其主要载荷位于飞机重心后面的两个主轮上;左右翼尖下有护翼轮的自行车式起落架,在飞机对称面内重心前后各有一副主起落架。
有尾轮的后三点起落架,在螺旋桨飞机上易于配置,便于利用气动阻力使飞机着陆减速,构造简单、重量较轻,其主要缺点是飞机在地面滑跑的稳定性较差,如果操纵不当飞机容易打转。
此外,要求飞机三点接地着陆时,操纵比较困难。
有前轮的前三点起落架,飞机纵轴线接近水平位置,驾驶员视界好,滑跑阻力小,起飞加速快。
此外地面运动的方向稳定性好,滑行中即使重刹车也不容易翻转和倒立,着陆时两主轮先接地也易于操纵,其主要缺点是容易发生前轮摆振。
自行车式起落架主要依靠两个主起落架承载和滑行,辅助用的护翼轮可以使飞机在停放时保持稳定。
此种形式的起落架是为了解决机翼厚弦比不断减小,尺寸较大的主起落架难于收入机翼内这一困难而发展起来的,由于前面主轮承载较大,起飞离地比较困难。
起落架是飞机的起飞着陆装置,主要用于飞机的起飞、着陆、地面滑跑和地面停放。
飞机在起飞滑跑、着陆接地和地面运动时会相对于地面产生不同程度的撞击,起落架应能承受并减缓这种撞击,从而减轻飞机受载。
起落架还应使飞机在地面运动时具有良好的操纵性和稳定性。
为了降低飞机在飞行时的阻力,起落架通常是可折叠收放的。
起落架的基本功能可归纳如下:(1)支撑飞机机体,使之便于停放和运动。
(2)通过缓冲器吸收撞击能量。
(3)通过机轮刹车装置吸收水平方向能量。
(4)通过转弯操纵机构或者差动刹车控制飞机转弯和地面运动。
(5)减缓飞机滑跑时由于跑道不平导致的振动。
(6)为地面操纵(牵引、顶吊)提供附件。
其它功能有:通过起落架测量飞机重量与重心,对飞机装载量提供目测指示,通过折叠收放减低气动阻力,在起落架支柱上安装着陆灯,为驾驶员提供收放信号,为舱门机构提供连接凸耳等。
起落架配置型式
CHAPTER 7
倒装式起落架
倒装式起落架
倒装式起落架是一种特 殊的起落架形式,适用 于垂直起降飞机和倾转 旋翼飞机。这种起落架 将轮轴和轮胎倒装在机 身上,可以在短时间内 将飞机垂直推离地面或 在空中悬停。倒装式起 落架也有一些缺点,如 结构复杂、成本高、维
护困难等
以上是一些常见的起落架 配置型式,每种型式都有 其特点和适用范围。在实 际应用中,需要根据飞机 的性能和使用条件选择合
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总的来说,选择合适的起落架配置型式需要根 据飞机的具体性能和使用条件进行综合考虑。 不同的起落架配置型式具有不同的优缺点,需 要根据实际情况进行权衡和选择。同时,随着 技术的不断进步和应用需求的不断提高,起落 架的设计也在不断发展和创新。未来可能会有 更加先进和高效的起落架配置型式出现,为飞 机的性能和适应性提供更好的支持
CHAPTER 4
自行车式起落架
自行车式起落架
自行车式起落架由前后两组轮轴和轮胎组成,形似自
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行车
这种起落架适用于大型飞机和重型飞机,可以吸收更
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多的冲击能量
自行车式起落架也有一些缺点,如结构复杂、成本高、
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维护困难等
CHAPTER 5
浮筒式起落架
浮筒式起落架
浮筒式起落架由一组浮筒组成,适用于水上飞机和水 陆两栖飞机
CHAPTER 2
摇臂式起落架
摇臂式起落架
摇臂式起落架由一根长摇 臂和多组减震器组成,可 以吸收更多的冲击能量
这种起落架适用于高速飞 机和重型飞机,如大型运
飞机起落架设计原理和实践
飞机起落架设计原理和实践飞机起落架,嘿,听起来挺复杂,但其实它就像是飞机的“脚”,帮助飞机在天上飞得轻松自在,也能稳稳当当地着陆。
想象一下,飞机在万米高空飞翔,突然就要回到地面,起落架可就得大显身手了!今天咱们就来聊聊这玩意儿的设计原理和一些实践经验,保证让你听得津津有味。
1. 起落架的基本结构1.1 组成部分起落架其实就分为几个主要部分:支柱、轮子和刹车系统。
支柱就像飞机的腿,负责承受整个飞机的重量;轮子呢,自然就是为了让飞机能在跑道上平稳滑行,像是小孩骑自行车的轮子;而刹车系统嘛,就是为了让飞机能够安全停下来,别让它“飞”得太欢,撞上什么东西。
1.2 设计原则设计起落架的时候,首先得考虑的就是强度和稳定性。
飞机起飞和降落时,那可是承受着巨大的压力,尤其是降落的时候,简直就像是给大象来了个“重锤”。
所以,设计师们用的材料可得是超结实的,比如铝合金和钛合金,听起来高大上,但实际上这些材料轻便又耐用,简直是起落架的“金牌选手”。
2. 起落架的工作原理2.1 起飞过程想象一下,飞机准备起飞,飞行员一踩油门,发动机轰鸣,起落架在这时可得发挥作用了。
当飞机加速到一定速度,起落架的轮子就像是被施了魔法,开始朝着地面推去,飞机慢慢离开地面,就像是小鸟展翅高飞一样,真是让人心潮澎湃!2.2 降落过程不过,降落可不是件容易的事。
飞行员得精准掌控着飞机的高度和速度,起落架在这时候就得恰到好处地伸出来。
飞机快要接触地面时,轮子稳稳落下,像是给飞机铺了一条软软的“床”,轻轻一靠,就稳稳地停住了,真是让人心里一阵畅快啊!当然,刹车系统也得迅速跟上,确保飞机不会“飞”出跑道,简直是一场完美的配合。
3. 实际应用中的挑战3.1 设计中的困难尽管设计听起来简单,但实际操作起来可没那么容易。
比如,不同类型的飞机,起落架的设计需求就完全不同。
有的飞机体型庞大,重量大,就得设计得更为结实;而小型飞机呢,轻便为主,得考虑节省重量。
设计师们常常要在强度和重量之间做斗争,简直是像在玩“剪刀石头布”一样。
飞机起落架系统设计与强度分析
飞机起落架系统设计与强度分析飞机起落架是飞机中的重要组成部分,它承担着承载飞机重量、缓冲着陆冲击力、保持飞机平稳停稳的重要任务。
起降过程中,起落架系统经受着巨大的力学负荷,因此对其设计和强度分析显得尤为重要。
起落架系统的设计应考虑多方面因素。
首先,根据飞机的设计需求和使用环境,确定起落架的型式和结构形式。
目前常见的起落架有固定式、收放式、旋转式等多种形式。
每种形式都有其特点和适用范围,需要根据飞机的用途和性能要求进行选择。
其次,起落架的设计要考虑飞机的重量和重心位置。
起落架主要通过支撑飞机的重量来确保其正常运行。
在设计过程中,需要合理计算和安排起落架的结构和材料,使其能够在承受飞机重量的同时保持足够的强度和稳定性。
此外,合理设置重心位置也能够提高飞机的稳定性和操纵性能。
设计完起落架系统后,必须进行强度分析。
强度分析是验证设计方案的可行性和稳定性的重要步骤。
起落架在飞机起降过程中承受复杂的负荷作用,如静载荷、动载荷、冲击荷载等。
这些载荷作用下,起落架的各个组件可能会产生弯曲、变形和损坏等现象。
通过强度分析,可以确定起落架的负载承受能力,并进行合理调整,确保其结构安全可靠。
强度分析包括静态强度分析和疲劳寿命分析。
静态强度分析主要用于确定起落架在输送飞行过程中的最大载荷和受力情况。
它通过计算各个关键位置的应力和应变分布,判断起落架结构的强度是否满足设计要求。
疲劳寿命分析则是针对起落架在反复起降过程中受到的疲劳载荷进行分析。
通过对材料的疲劳断裂性能和振动响应的研究,可以预测起落架的使用寿命,避免在使用过程中出现疲劳断裂。
除了起落架系统的设计和强度分析,还要注意起落架的可靠性和维护性。
可靠性是指起落架在使用过程中的稳定性和故障率。
维护性是指起落架的维修保养和零件更换的便利性。
合理的设计和强度分析能够减少起落架的故障率,并降低维修成本和停机时间。
最后,随着科技的进步和工程技术的发展,新材料和新技术的应用为飞机起落架的设计和强度分析提供了更多的可能性。
飞机起落架液压系统设计
前言任何人造的飞行器都有离地升空的过程,而且除了一次性使用的火箭导弹和不需要回收的航天器之外,绝大部分飞行器都有着陆或回收阶段。
对飞机而言,实现这一起飞着陆功能的装置主要就是起落架。
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。
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。
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。
在过去,由于飞机的飞行速度低,对飞机气动外形的要求不十分严格,因此飞机的起落架都是固定的,这样对制造来说不需要有很高的技术。
当飞机在空中飞行时,起落架仍然暴露在机身之外。
随着飞机飞行速度的不断提高,飞机很快就跨越了音速的障碍,由于飞行的阻力随着飞行速度的增加而急剧增加,这时,暴露在外的起落架就严重影响了飞机的气动性能,阻碍了飞行速度的进一步提高。
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。
然而,有得必有失,这样做的不足之处是由于起落架增加了复杂的收放系统,使得飞机的总重增加。
但总的说来是得大于失,因此现代飞机不论是军用飞机还是民用飞机,它们的起落架绝大部分都是可以收放的,只有一小部分超轻型飞机仍然采用固定形式的起落架。
所以说设计设计一种安全可靠性能良好和轻便的飞机起落架液压控制系统是十分必要的。
本次设计就一这论题展开设计。
1 绪论液压技术是一门古老而又兴起的学科,随着技术的不断革新近百年来又长足的进展。
它被广泛的应用在各行各业中,诸如,机床液压、矿山机械、石油化工、冶炼技术以及航天航空等方面。
可以说液压技术的发展,密切关系着我国计民生的许多方面。
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起落架设计
起落架形式的选择
前三点式起落架,采用前三点式起落架,与自行车式后三点式相比前三点式具有结构重量适中,前方视界、地面滑行稳定性、起飞抬前轮、起飞过程中的操作、着陆接地的操作性能好,着陆速度使用的发动机不限的特点。
飞机起落架安装位置的选择
飞机起落架形式的选择
特点:1.受力系统在放下位置借助承力锁来保证几何不变性,该锁将起落架的承力杆或梁直接固定在飞机结构上;2.收放作动筒不是受理系统承力杆;3.这种受力形式的下锁位承受很大的地面载荷,其变形等可能影响锁的可靠性,从而降低起落架收放的可靠性。
故用此种形式时,对起落架收放的可靠性应予以充分注意,可靠性设计和试验均应考虑地面载荷。
这一类起落架在机体内所占的空间较小。
各参数确定
前三点式起落架的主要几何参数包括:主轮距B 、前主轮距b 、停机角ψ、着地角φ、防后倒立角γ、起落架高度 h
(1)停机角ψ的确定: ψ = 0°~ 4°
按起飞要求,其最佳值应能使飞机起飞距离最小。
根据经验取:ψ=2°
(2)着地角φ的确定 按着陆迎角确定
φ=16°
(3)防后倒立角γ的确定:应大于着地角
安装起滑ααψ-=安装着陆αψαφ--=
γ= +2°=18°
(4)前主轮距b的确定:
L=(m)
f
L=
取b=*f
(5)起落架高度h
重心位置为B L=(m)
前轮所承受的载荷最佳值为起飞重量的8~15%的条件及γ=18°来确定
前轮载荷Q T,后轮载荷H T,飞机重量G
对主轮距取矩:Q T×b=G×e由此得出:
e=(8~15%)b
取e== (m)
则h’=e/tanγ=(m)
减震器参数
(1) 飞机下沉速度
减震器的行程取决于飞机下沉速度(接地时的垂直速度)、减震材料和接
地时机翼升力。
不同类型飞机的下沉速度(vV)不同:陆基飞机为3m/s ,垂直 起落飞机为4.5m/s ,舰载飞机为6~7m/s 。
(2) 起落架过载
飞机垂直速度的减速率称为起落架过载,其决定了由起落架传到机体上 的载荷的大小,影响结构重量和乘员/旅客的舒适性。
不同类型飞机,起落架 过载(ng)不同:大型轰炸机为2~3,商用飞机为~3,通用航空飞机为3,空 军战斗机为3~4,海军战斗机为5~6。
(3) 减震器行程计算
减震器行程:
下沉速度:
V v =7(m/s ) g n 为飞机着陆过载,取6
η和T η分别为减震器和轮胎的效率:η= ~ (定油孔) 或~ (变油孔) ,取T η= ,η= 在方案设计时,如无轮胎的资料时,可近似按下述方法计算
h k S St
t ≈ 式中St k 为按机轮直径t D 计算的压缩量系数,对低压胎≈St
k ;对高压胎≈St
k ~,这里取,T S 为轮胎的行程为(m ) 所以有S=(m)
S S h h T --='
h= (m)
T T g V S n g v S ηηη-⋅⋅⋅=22
主轮距B 的确定
μ——机轮侧向摩擦力,取
a ——前轮到重心距离 a=b-e=(m)
所以有
B ≥(m )
考虑到起落架的配置及机身机翼形状尺寸我们取B=3米。
在选择纵向轮距b 和主轮距B 时,应确定飞机是否能在其使用的一定等级跑道上进行180°转弯。
从飞机完成转弯动作的几何示意图中得出,在一定跑道宽度下飞机完成180°转弯必须具备下列条件:跑道宽度≥B+RBH +RHOC +2Δ
其中: BH R -内侧主起落架圆周运动半径;
HOC R -前起落架圆周运动半径;
Δ -机轮离跑道边缘的距离, Δ =~2.0 米。
2222h a b h B μμ-⋅⋅⋅≥
飞机在跑道上转弯示意图
经过验算该起落架可以满足在15m宽的跑到上180度转弯,我们的起落架选择保证飞机的着陆角。
前三点式起落架的缺点是自由偏转的前支柱可能出现振幅越来越大的自激振荡现象。
这种现象称为“摆振”,我们专门设计了液压减摆器加以消除。
当飞机上设有前轮转弯操纵机构时,减摆器同时还起该机构液压传动装置的作用。
向前轮提供转弯能量的液压系统补偿了减摆器可能的漏油,这样就大大提高了减摆器的工作可靠性。