飞机起落架设计

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5.5起落架设计

5.5.1 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。

5.5.2飞机起落架安装位置的选择

5.5.3 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。

5.5.4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

γ=φ+2°=18°

(4)前主轮距b 的确定：

f L =17.7(m)

取b=0.35*f L =6.195m)

(5)起落架高度h

安装起滑ααψ-=安装着陆αψαφ--=

重心位置为0.5B L =8.85（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=0.1b=0.6195 (m)

则h ’=e/tan γ=1.90(m)

5.5.5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2.7~3，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：

T T g V S n g v S ηηη-⋅⋅⋅=22

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=0.65 ~ 0.8(定油孔) 或0.75~0.9 (变油孔) ，取T η= 0.47 ，η=0.77

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 0.1；对高压胎≈St k 0.07~0.08，这里取0.07，T S

为轮胎的行程为0.07（m ） 所以有S=0.49(m)

S S h h T --=' h= 1.34 (m)

5.5.6 主轮距B 的确定

μ——机轮侧向摩擦力，取0.85

a ——前轮到重心距离 a=b-e=5.576(m)

所以有

B ≥2.59（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

2222h a b h B μμ-⋅⋅⋅≥

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＝1.5～2.0 米。

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。