飞机结构—第六章 起落架

适于前轮上使用，便于前轮转弯。
《飞机结构》
第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
三、摇臂支柱式起落架
2. 减震器与受力支柱一体（半摇臂）
适于前轮上使用，便于前轮转弯。
《飞机结构》
第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
三、摇臂支柱式起落架
3. 摇臂式起落架特点
优点： 1) 对前方撞击、垂直撞击减震较好 ； 2) 减震器上受到力大于机轮上的力→行程小→起落架高度可较小； 3) 减震器受弯矩小或不受弯矩→减震器密封性好→气体压力大 （50MPa）→行程小→支柱短→起落架高度可较小； 缺点： 1）摇臂受力大且复杂、交点多、协调关系多； 2) 起落架构造和工艺均复杂、重量大、前后尺寸大。 应用： 摇臂式起落架适用于起落架高度较小、着陆速度较大、或使用跑 道较差的飞机，尤其在前起落架上用的较多。
海鹞
《飞机结构》
第六章 起落架 ——§1 起落架概述
六、起落架的布置形式
4. 多支点式 (多轮多支柱)
常用于起飞重量超过200t的重型运输机和客机上。2个以上主起落架 ，主起可双轮可小车式，飞机重心位于前后主起落架支柱之间，结构布 局类似前三点式。
《飞机结构》
第六章 起落架 ——§1 起落架概述
《飞机结构》
第六章 起落架 ——§1 起落架概述
四、起落架的设计要求 3. 实例：
C-5A银河大型远程军用运输机： 最大起飞重量330t，最大载重120t。 起落架布置： 4个主起＋1个前起； 28个机轮； 双动式减震器； 主起可以旋转； 侧风定向系统； 机身高度可调； 装载地板倾斜度可调； 等等。
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
五、起落架的外载荷
5. 起转、回弹载荷： 飞机着陆过程中，在机轮触地瞬间，由于地面摩擦力的作用，产 生使机轮转动的力矩，并使静止的机轮开始滚动并加速，这就是机 轮起转过程。机轮滚动的线速度等于飞机水平速度时，起转过程结 束。 起转过程中出现的最大摩擦力即是起转载荷。 起转阶段中，由于起转载荷的作用，起落架弹性支柱产生向后的 变形，积蓄了变形能。当起转阶段结束时，弹性支柱将变形能释放 出来，产生作用在轮轴上的向前的回弹力，称为回弹载荷。
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
二、简单支柱式和撑杆支柱式起落架
3. 支柱式起落架特点
缺点：
1）不利于吸收前方来的撞击，通常 将支柱前倾一个角度，但在受 垂直撞击时会受到附加弯矩。 2）由于减震支柱受弯，密封性较差 ，减震器压力受到限制，初始 气压约3Mpa，最大许可压力一 般在10Mpa。因而行程较大，支 柱较长，重量增加。
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
五、起落架的外载荷
2. 滑跑冲击载荷： 起飞、着陆的滑跑过程中，由于道面不平或道面杂物造成对起落 架的冲击载荷；还包括由于未被减震装置耗散掉的着陆能量引起的 振动（逐次衰减）。 载荷虽小于着陆撞击载荷，但由于滑跑距离长，滑跑冲击载荷的 反复作用次数多。
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
五、多轮式起落架
4. “爵克”式起落架（前后串列式） 构造：两轮子---两摇臂---减震支柱（水平安装且与机身轴线平行） 优点：均匀受力、地面滑跑时的振动不致传到机身上； 可使机轮半收缩，实现下蹲和倾斜。
六、起落架的布置形式
1. 后三点式 航向稳定性差： 假设飞机意外偏离跑道轴线 ，主起落架上的摩擦力产生垂 直机轮平面的分力T，T将产生 力矩使飞机轴线的偏角更大， 使飞机偏离跑道。
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
六、起落架的布置形式
2. 前三点式 优点：克服了后三点起落架的几乎所有缺点. 1）飞机的地面运动方向稳定性好； 2）飞机着陆时可猛烈刹车而不致 使飞机向前翻到； 3) 着陆时前视角好； 4） 发动机喷流不会损伤跑道。 缺点： 1） 前起落架受力大、比较长，质 量大，抬头难，布置困难； 2) 前轮易摆振。
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
五、多轮式起落架
1. 目的
• •
减小机轮对地面压力，提高飞机的漂浮性； 避免机轮过大难以收藏。
安－225重型运输机
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
五、多轮式起落架
2. 类型
• •
•
小车式（4、6轮），应用最广泛； 并排布置（4轮），当用于主起时需作特殊设计，以便于转弯， 收放机构比较复杂； 前后串列式。
3. 水上飞机起落架 船身式飞机
US-1A（日）
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
二、飞机起落装置的类型
3. 水上飞机起落架 浮筒式飞机 硬式浮筒 （不可收放） 软式充气浮筒 （可收放）
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
三、起落架的结构组成
主要组成： 支柱、减震器、机轮 功用： 支柱： 用于安装机轮、将起落架连接 到飞机机体结构上。 减震器： 用于飞机在着陆和在机场地 面运动时吸收并消耗冲击能量 机轮： 用于飞机在地面上的运动
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
五、多轮式起落架
3. 多轮小车式起落架
刹车平衡机构工作原理： 满足条件：三线交于一点 系统外力：上刹车拉杆S6-8、支柱力P、 地面载荷 ----系统受力平衡 对点1取矩： S6-8 • b = 4•T•H 对点2取矩： S6-8 • a = 4•T•h 得：h / a = H / b
飞机结构
第六章
起落架
《飞机结构》
第六章 起落架 ——§1 起落架概述
§1 起落架概述
一、起落架的功用 起落架是飞机的重要组成部分，主要用于实现飞机起飞、着陆 、地面滑行和停放等功能，并吸收和耗散飞机在着陆和地面运动过 程中所产生的各种能量，例如：飞机接地下沉速度产生的垂直动能 ，滑跑时的结构摆振和由于地面不平坦产生的能量，以及飞机刹车 时所要吸收和耗散的飞机水平方向动能，等等。 起落架装置重量约占全机重量的3.7%～5%，占飞机结构重量的 10%～15%。
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四、外伸式起落架
特点： 优点： 避免中、上单翼的飞机主 起落架较长、较重、收藏不 便等困难。
缺点： 1）斜撑杆式的支柱受很大弯 矩； 2）收放机构复杂，重量大。
米格-23
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四、外伸式起落架
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
五、起落架的外载荷
3. 刹车载荷： 着陆滑跑过程中刹车引起的载荷。 除轮胎和地面摩擦力外，还有刹车力矩引起的垂直载荷。
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
五、起落架的外载荷
4. 静态操纵载荷和地面停放载荷： 飞机在牵引、进入定位常用牵引架对起落架进行 各方向的推、拉、扭、摆，造成静态操纵载荷；飞 机停放并固定在地面时可能会受到的由于大风引起 的系留载荷，等等
缺点：不可收放，阻力大。
应用：低速轻型飞机、 直升机。
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二、简单支柱式和撑杆支柱式起落架
1. 简单支柱式起落架 主要受力构件为减震支柱(支柱 与减震器合成一个构件)。
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二、简单支柱式和撑杆支柱式起落架 2. 撑杆支柱式起落架
C-5A三面图
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
五、起落架的外载荷 1. 着陆撞击载荷： 飞机降落姿态可能是：三点着陆、两点着陆、一点着陆或侧滑着陆。 着陆过程中承受不同载荷：垂直撞击、前方撞击、侧向撞击载荷和 惯性力矩。 现代飞机一般规定起落架垂直方向载荷系数：战斗机为3～5，小型 多用途飞机为2～3，运输机为0.7～1.5；规定在不光滑的跑道粗暴着陆 时水平方向载荷系数为1～2；在带侧滑接地或地面急转弯时，侧向载 荷系数约为0.3～1.0。
在支柱中部加一撑杆，使减震 支柱以双支点外伸梁的形式受力， 大大减小支柱上端的弯矩。 撑杆可以同时兼做折叠连杆， 或者用作动筒锁定后作为撑杆。
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
二、简单支柱式和撑杆支柱式起落架
3. 支柱式起落架特点
优点：
1）结构简单，传力直接，圆筒形支 柱具有较好的抗压、抗弯、抗 扭的综合性能，重量轻，体积 小，易收藏。 2）可采用不同的轮轴、轮叉形式， 可调整机轮接地点和机体连接 点之间的相互位置和起落架高 度。
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
六、起落架的布置形式
1. 后三点式 优点： 尾部起落架受力小，结构短、小，易收藏； 缺点： 1） 地面运动的方向稳 定性差； 2) 猛烈刹车时有翻倒 的倾向。 3）对于喷气式飞机， 尾喷管的气流易损 伤跑道。 4）着陆时前视界较差
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பைடு நூலகம்
第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
三、摇臂支柱式起落架
1. 减震器与受力支柱分开
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
三、摇臂支柱式起落架
1. 减震器与受力支柱分开
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
三、摇臂支柱式起落架
2. 减震器与受力支柱一体（半摇臂）
六、起落架的布置形式
4. 多支点式 (多轮多支柱) 优点： 1）分散过大的载荷，减小 局部载荷； 2）起落架生存性好； 3）刹车效能较好（刹车机 构分散在各机轮上，散 热性较好）。 4）同前三点式
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
§2 起落架的结构型式和受力
一、构架式起落架 由杆系构成空间桁架结构。 优点：构造简单。
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
六、起落架的布置形式
2. 前三点式 滑跑方向稳定性： 两主轮上的摩擦力合力 绕飞机重心的力矩将减小偏 向，使飞机转回原来方向滑 跑。
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
六、起落架的布置形式
2. 前三点式 着陆刹车： 飞机质心离前起落架很远。
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
二、简单支柱式和撑杆支柱式起落架
3. 支柱式起落架特点
缺点：
3）需用扭力臂，阻止内外筒相对转动，因内外筒之间无法直接传递 扭矩（以弯矩形式传递扭矩）。 应用： 适用于起落架较 长、跑道路面较好、 前方撞击较小的飞机 ，更多应用在主起落 架。
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
五、多轮式起落架
3. 多轮小车式起落架
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第六章 起落架 ——§2 起落架的结构型式和受力
五、多轮式起落架
3. 多轮小车式起落架
刹车平衡机构组成： 拉杆4-5（与前后轮组刹车盘连接）、摇 臂4-6、受拉杆6-8（与支柱、前轮刹 车盘连接）等
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
六、起落架的布置形式
3. 自行车式 该种布置形式为特定布局的飞机 所采用，如“鹞”式战斗机。 协调货舱(弹舱)或动力装置、上 单翼和起落架之间的布置关系。
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
六、起落架的布置形式
3. 自行车式 缺点： 1）前起落架载荷很大(约承 担40%的总载荷)，抬头 困难； 2）要求前后机轮同时着 地，难度很大； 3）前轮需安装转弯机构； 4）起落架收藏所需开口使 结构增重很大。
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
二、飞机起落装置的类型
1. 机轮起落架
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
二、飞机起落装置的类型 2. 雪橇式起落架
着陆场所: 冰雪机场、松软土 质跑道、草坪
C-5
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
二、飞机起落装置的类型
防滑刹车系统、收放机构、电液系统等。
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第六章 起落架 ——§1 起落架概述
四、起落架的设计要求
1. 基本要求： 与飞机机体结构相同：最小重量要求、易使用维护性、工艺性及 经济性等。 按安全寿命（疲劳寿命）原理设计，要求起落架与机体结构同 寿。 2. 自身要求： 1）良好的减震性能； 2）地面运动时良好的操纵性、稳定性； 3）良好的刹车制动性能； 4）“漂浮性”要求； 5）与机体连接合理、可靠，并具备良好的收放可靠性； 6）防护要求。包括：自身防护以及当起落架结构失效时避免对其 他机构造成破坏。