波音7系列飞机起落架减震机构

波音737飞机起落架减震机构介绍

摘要：

起落架是飞机着陆缓冲、滑行减震和停机支撑的重要部件，减震器和机轮是起落架的主要缓冲构件，起着吸收和耗散飞机着陆撞击、地面不平激励的飞机运动能量，在减缓飞机发生振动，降低飞机地面载荷，提高乘员舒适性，保障飞机飞行安全等方面发挥着极其重大的作用。而在飞机的起落过程中，起落架和飞机机身都将承受很大的冲击载荷，而这种冲击载荷被认为是造成飞机及其起落架结构发生疲劳与振动引起乘员不舒服的重要因素。现代飞机上应用的减震机构是油气式减震器和全油液式减震器（液体减震器）。本文主要研究波音737-300型飞机，该机型飞机起落架采用前三点油气支柱套筒式起落架，这是现代民航运输机普遍采用的起落架结构形式，它具有体积小，易收放，结构紧凑，减震性能好等特点，其机械故障较少。

关键字：波音737 起落架减震机构油气式减震器

1.1 飞机减震器总体介绍

1.1.1概述

飞机起落架的减震系统由减震器和轮胎组成．其中减震器(也称缓冲器)是所有现代起落架所必须具备的构件，也是最重要的构件．某些起落架可以没有机轮、刹车、收放系统等，但是它们都必须具备某种形式的减震器。而轮胎虽然也能吸收一部分能量，但仅占减震系统总量的10％～15％。当飞机以一定的下沉速度(一般“限制下沉速度”为3 m／s，美国规定某些短距起落或海军用舰载机等可以更大些)着陆时，起落架会受到很大的撞击，并来回振动．减震装置的主要作用就是用来吸收着陆和滑行时的撞击能，以使作用到机体上的载荷减小到可以接受的程度；同时须使振动很快衰减。由以上功用对减震装置提出如下的设计要求． (1)在压缩行程(正行程)时，减震装置应能吸收设计规范要求的全部撞击能，而使作用在起落架和机体结构上的载荷尽可能小。在压缩过程中载荷变化应匀滑，功量曲线应充实——也即减震器应具有较高的效率．

(2)为了减少颠簸或在伸展行程(反行程)中不出现回跳，要求系统在压缩行程中所吸收的能量中的较大部分(一般应有65％～80％左右)转化为热能消散掉。

(3)为了让起落架能及时承受再次撞击，减震器应有必要的能量和伸展压力使起落架恢复到伸出状态，伸展放能时应柔和，支柱慢慢伸出，这样可消除回跳。减震器完成一个正、反行程的时间应短，一般不能大于o．8s。以上(2)，(3)项措施同时也对提高乘员舒适性有利。

(4)着陆滑跑时，根据各种飞机对所预定的使用跑道的通过性(漂浮性)要求，规定在遇到某一高度的凸台和坑洼地时载荷系数不能超过允许值，(如某些次等级跑道的路面包含有76 mm高的凸台．以及一定波长和波幅的波形表面隆起)。轮胎的弹性变形和弹性力对吸收能量、减小载荷系数和提高滑行时乘员的舒适性等方面均起一定作用，但是它不能消耗能量。

1.1.2 减震器的类型

总的说减震器可分为两大类广类是由橡胶或钢制的固体“弹簧”式减震器；另一类是使用气体、油液或两者混合(通常称油气式)的流体“弹簧”式减震器。利用橡胶、钢弹簧和气体作为介质的减震器是利用介质变形吸收撞击动能，靠介质内的分子摩擦消耗能量，因此这些减震器的热耗作用很小，只适用于轻型低速飞机以及后三点式起落架的尾乾．图8．24对不同类型减震器的效率V和效率／重量比作了比较。v(％)‘A／LS，其中A为减震器在正行程中实际吸收的能量；I 为正行程中受到的最大载荷；s为正行程中的最大行程。由团可知油气式减震器是目前效率／重量比最高的减震器类型，其效率实际上可达到80％一90％之间。图8．25所示波音-737主起落架的试验曲线表明其效率达到了90％。此外它还具有很好的能量消散能力。因此现代飞机一般多采用泊气式减震器。全泊液式减震器结构紧凑，尺寸小，效率也可在75％以上，设计得好可达到90％。但由于高液压而需要加强减震器的构件，导致减震器重量较大，且密封比较困难，目前在战斗机上有使用。气体式减震器因效率／重量比低，耗散能量差，可靠性也较差，目前已不再使用。固体“弹簧”式减震器虽因效率／重量比小，耗散能量少等缺点，一般在速度较高的现代飞机上基本不采用。但仍应对其构造简单，工作可靠性高，维护要求低以及相应的低价格予以应有的认识。对于某些轻型的简易飞机或多用途小飞机，若起落架不收放，此时通过综合考虑和折衷平衡也有采

用片簧式或橡胶压块式减震器。如加拿大的DHC—6(“双水獭”)飞机为涡轮螺旋桨发动机短距起落的小型运输机，最大起飞重量为5．6t。它的不可收的主起落架就采用了橡胶压块式减震器(见图8．26)，前起落架为油气式减震器。该机于1969年改型后的DHC—s—300系列有二百余架投入了使用。由于油气式减震器是目前性能最好、使用最广泛的减震界，下面我们将对它着重讨论。

1.2 波音737机型

波音737系列飞机是美国波音公司生产的一种中短程双发喷气式客机。波音737自投产以来四十余年销路长久不衰，波音737成为民航历史上最成功的窄体民航客机系列。被称为世界航空史上最成功的民航客机。

波音737主要针对中短程航线的需要，具有可靠、简捷，且极具运营和维护成本经济性的特点，但是他并不适合进行长途飞行。根据项目启动时间和技术先进程度分为传统型737和新一代737。

波音737计划在1964年展开，采用波音707/727的机头和机身横截面。机身可以容纳一排6个座位。737-100最初的设想是一种只有65到80个座位的小容量短途客机。但是在启动客户──德国汉莎航空公司的坚持下，最后737-100的设计容量被提升到100座级。1967年4月9日原型机首次试飞，1967年12月15日获美国联邦航空局型号合格证，第一架737-100飞机于1967年12月28日交付给汉莎航空公司。737-100在市场上并不算受欢迎，只生产了30架。波音公司于1967年推出了机身延长的型号737-200，以配合美国市场的需要。737 -200系列在市场上大受欢迎，总产量达到1114架，直到1988年停止生产。

波音公司在1981年决定继续设计737系列改进型号，737-300于1984年推出，比737-200略长，应用了波音757与767的现代化驾驶舱设计，机舱设计则来源自波音757，座位数102-145。737-400为737-300的加长型号，载客量为150-180人。737-500为737-300的缩短型号，续航距离较长，座位数104-132。此系列波音737已于2000年停产。

波音公司为应付空中客车公司的空中客车A320的竞争，1993年启动新一代7 37项目（最初称737-NG，NG是「Next Generation」的缩写，意指「次世代」之意），1998年正式投入使用。1993年11月，波音启动波音737-700项目，7 37-700为基础型号，直接取代737-300。当时启动用户美国西南航空公司订购了