飛機(jī)系統(tǒng)教學(xué)課件：第4章 起落架系統(tǒng)

1、中國民航大學(xué) 空管學(xué)院,第四章 起落架系統(tǒng),一、概述,起落架供飛機(jī)在起飛、滑行、著陸、停放時(shí)使用。 （1）支撐飛機(jī) （2）使飛機(jī)能在地面滑跑和靈活地運(yùn)動 （3）飛機(jī)在著陸接地和地面運(yùn)動時(shí)，減緩與地面的撞擊，以減小飛機(jī)的受力。 需要有承力機(jī)構(gòu)、減震裝置、機(jī)輪和收放機(jī)構(gòu),1.起落架的作用,通常有三種：后三點(diǎn)式、前三點(diǎn)式、自行車式,2.起落架的配置形式,后三點(diǎn)式（重心在主輪之后），兩個(gè)主輪對稱安裝在飛機(jī)重心之前，尾輪位于飛機(jī)尾部。,后三點(diǎn)式,前三點(diǎn)式,自行車式,后三點(diǎn)式起落架,前三點(diǎn)式起落架,具有以下優(yōu)點(diǎn): 1. 飛機(jī)在地面運(yùn)動的穩(wěn)定性好，滑行中不容易偏轉(zhuǎn)和倒立； 2.著陸時(shí)，只用后兩個(gè)主輪接地，比

2、較容易操縱； 3.當(dāng)飛機(jī)在地面運(yùn)動時(shí)，機(jī)身與地面接近平行，飛行員視界較好； 4.可以避免噴氣發(fā)動機(jī)噴出的燃?xì)鈸p壞跑道。,主要缺點(diǎn)：前起落架承受的載荷較大。,目前絕大多數(shù)飛機(jī)上都采用前三點(diǎn)式的起落架。,兩組主輪分別安置在機(jī)身下部、飛機(jī)重心的前后，另有兩個(gè)輔助輪對稱地在左右機(jī)翼下面。,自行車式,分為構(gòu)架式、支柱套筒式和搖臂式三種。,通過一套承力構(gòu)架與機(jī)翼或機(jī)身連接。承力構(gòu)架中的減震支柱及其它桿件，都是相互鉸接的，當(dāng)起落架受到地面反作用力時(shí)，它們只承受拉伸或壓縮的軸向力，不承受彎矩。 結(jié)構(gòu)重量較輕，構(gòu)造較簡單。,（1）構(gòu)架式起落架,在一些輕型低速飛機(jī)和直升機(jī)上采用較多。,3. 起落架的結(jié)構(gòu)型式,由外

3、筒和活塞桿套接起來的減震支柱，機(jī)輪直接裝在支柱下端，支柱上端固定在機(jī)體骨架上。,（2）支柱套筒式起落架,撐桿式起落架,張臂式起落架,（1）減震器與承力支柱分開的搖臂式起落架，如圖5-5a所示。這種型式大多用作主起落架。 （2）減震器與承力支柱合成一體的搖臂式起落架，如圖5-5b所示。這種型式往往用作前三點(diǎn)式飛機(jī)的前起落架。 （3）沒有承力支柱，減震器和搖臂直接固定在飛機(jī)承力構(gòu)件上的搖臂式起落架，如圖4-5c所示。它一般用作后三點(diǎn)式飛機(jī)的尾部起落架。,（3）搖臂式起落架,多支柱式,二、起落架減震裝置,減小飛機(jī)在著陸接地時(shí)所受的撞擊力，并減弱飛機(jī)在滑行或滑跑過程中的顛簸跳動。,1.功用,2.減震原

4、理,產(chǎn)生盡可能大的變形來吸收撞擊動能，增長飛機(jī)垂直分速度消失的時(shí)間，從而減小撞擊力； 利用摩擦熱耗盡可能快地消散能量，使碰撞后的顛簸跳動迅速停止。,（1）機(jī)輪,3.減震裝置,由輪胎和減震器兩部分組成。 大部分能量由減震器消耗吸收，少部分由機(jī)輪消耗吸收（約15）。,組成：由輪胎、輪轂、剎車裝置等組成。,功用：支撐飛機(jī)，減小飛機(jī)在地面運(yùn)動的阻力，并吸收飛機(jī)在著陸接地和地面運(yùn)動時(shí)的一部分撞擊動能，提供飛機(jī)滑行時(shí)的地面方向操縱。,輪胎,在飛機(jī)著陸及地面運(yùn)動中吸收和消散的能量，通過輪胎壓縮變形吸收部分撞擊動能而減小撞擊力。,油氣式減震器減震原理： 主要利用氣體的壓縮變形吸收撞擊動能，利用油液高速流過小孔

5、的摩擦消耗能量。,（2）減震器,現(xiàn)代飛機(jī)的主起落架和前起落架多采用油氣式減震器。,構(gòu)成： 外筒； 隔板（阻尼孔）； 活塞桿（內(nèi)筒）； 下腔充有油液； 上腔充有壓縮空氣/氮?dú)狻?三、起落架收放系統(tǒng),1.起落架收放形式,主起落架,前起落架,收上鎖通常采用掛鉤式，放下鎖通常采用撐桿式。,2.鎖機(jī)構(gòu),收放位置鎖用來把起落架鎖緊在收上和放下位置，以防止起落架在飛行中自動放下或受到撞擊時(shí)自動收起。,掛鉤式收上鎖機(jī)構(gòu),駕駛員了解起落架的位置, 在駕駛艙中都設(shè)置了起落架位置指示，其中位置信號可分為燈光信號和機(jī)械信號。 機(jī)械指示信號通常直接裝在起落架下位鎖處,由副駕駛或隨機(jī)工程師靠目測觀察起落架是否放下鎖定。,

6、起落架位置信號,3.起落架位置信號,A320,A320,3.正常收放系統(tǒng),起落裝置放下順序：,（1）開艙門 （2）開上位鎖 （3）放下起落架 （4）鎖下位鎖 （5）關(guān)艙門,3.正常收放系統(tǒng),（1）開艙門 （2）開下位鎖 （3）收起落架 （4）鎖上位鎖 （5）關(guān)艙門,起落裝置收起順序：,4.應(yīng)急放下系統(tǒng),如果飛機(jī)主動力系統(tǒng)失效，利用應(yīng)急放下系統(tǒng)將起落架放下。,駕駛艙中有應(yīng)急釋放手柄，該手柄通過一個(gè)鋼索、機(jī)械連桿與起落架上位鎖相連，操縱該手柄將打開上位鎖，起落架在自身重力和迎面氣流的作用下放下，并由下位鎖彈簧保持在放下位。,正常收放系統(tǒng)主要解決起落架收放，保證收放機(jī)構(gòu)正確地按順序進(jìn)行收放,是以液壓

7、為動力的起落架收放系統(tǒng)。,應(yīng)急放系統(tǒng), 人工放起落架手柄蓋板 人工放起落架手柄,四、地面轉(zhuǎn)彎系統(tǒng),1.前起落架支柱的構(gòu)造特點(diǎn),支柱套筒式前起落架,搖臂式前起落架,前起落架前輪的接地點(diǎn)都在其偏轉(zhuǎn)軸線與地面交點(diǎn)的后面。 前輪接地點(diǎn)（即地面對前輪的反作用力著力點(diǎn)）至偏轉(zhuǎn)軸線的垂直距離叫做穩(wěn)定距。有了穩(wěn)定距，飛機(jī)滑行時(shí)，前輪的運(yùn)動就可以保持穩(wěn)定。,前輪穩(wěn)定矩,2.前輪轉(zhuǎn)彎與中立機(jī)構(gòu),前輪轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)是一個(gè)典型的機(jī)械液壓位置伺服系統(tǒng)。,2.前輪轉(zhuǎn)彎與中立機(jī)構(gòu),中立機(jī)構(gòu)的功用是在前輪離地后和接地前，使前輪保持在中立位置，以便順利地收入起落架艙和正常接地。,凸輪機(jī)構(gòu),3.前輪擺振與減擺器,飛機(jī)在直線滑跑中，如果

8、由于跑到不平或操縱上的原因，使前輪偶爾受到一個(gè)外力或外力矩，它就會一邊偏移一段距離，或者向一方偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，前輪便有可能圍繞著飛機(jī)運(yùn)動的軸線不停地左右搖擺，它的運(yùn)動軌跡是一條曲線。前輪的這種左右搖擺的振動，稱為前輪擺振。,3.前輪擺振與減擺器,采用雙機(jī)輪和在前起落架上安裝減擺器。,油液式減擺器利用油液流過節(jié)流孔的熱耗作用，消耗前輪擺振的能量，從而防止擺振的。,活塞式減擺器,旋板式減擺器,A320,五、剎車系統(tǒng),1.剎車減速原理,飛行員操縱剎車時(shí)，冷氣（或有壓力的油液）進(jìn)入固定在輪軸上的剎車裝置，增大了阻止機(jī)輪滾動的力矩，所以機(jī)輪在滾動中受到的地面摩擦力顯著增大，飛機(jī)的滑跑速度隨之減小。 飛行員

9、剎車越重，進(jìn)入剎車盤的冷氣或油液的壓力就越大，阻止機(jī)輪滾動的力矩越大，因而作用在機(jī)輪上的地面摩擦力也越大。,2.剎車裝置,剎車裝置應(yīng)能產(chǎn)生足夠的剎車力矩，以保證獲得高的剎車效率，高的吸熱和散熱特性，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)吸收和消耗完著陸滑跑時(shí)飛機(jī)的大部分動能。,（1）彎塊式剎車盤,目前飛機(jī)上采用的剎車裝置，主要有彎塊式、膠囊式和圓盤式三種。,剎車時(shí)，冷氣（或有壓力的油液）進(jìn)入膠囊，使膠囊鼓起，把剎車片緊壓在剎車套上，產(chǎn)生摩擦力，形成剎車力炬。解除剎車時(shí)，膠囊收縮，剎車片靠彈簧片的彈力恢復(fù)到原來位置。,（2）膠囊式剎車盤,（3）圓盤式剎車裝置,剎車時(shí)，有壓力的油液（或冷氣）進(jìn)入工作室，推動活塞，將固定

10、圓盤與旋轉(zhuǎn)圓盤緊緊地壓在一起。固定圓盤組的另一端，則與裝在主體上的調(diào)節(jié)盤壓緊。解除剎車時(shí)，壓力消失，活塞靠彈簧張力恢復(fù)到原來位置，圓盤即互相松開。,3.剎車系統(tǒng)的工作原理,剎車系統(tǒng)的中心問題就是調(diào)節(jié)剎車壓力。,現(xiàn)代飛機(jī)的剎車系統(tǒng)由以下分系統(tǒng)組成： 正常剎車系統(tǒng) 備用（應(yīng)急）剎車系統(tǒng) 防滯剎車系統(tǒng) 自動剎車系統(tǒng) 停留剎車系統(tǒng)。,正確的剎車方法是：隨著飛機(jī)滑跑速度的減小，逐漸增大剎車壓力。,（1）正常剎車系統(tǒng),工作原理： 駕駛員踩下剎車腳蹬，系統(tǒng)壓力經(jīng)剎車調(diào)壓器流向流量放大器，剎車壓力與駕駛員的腳蹬力成正比，流量經(jīng)過放大后，供向剎車作動筒，加快剎車反應(yīng)速度，使機(jī)輪內(nèi)的剎車裝置（剎車片相接觸摩擦）產(chǎn)

11、生剎車力矩，使飛機(jī)減速。 駕駛員松開剎車后，在復(fù)位彈簧的作用下松開剎車，油液經(jīng)原路返回，經(jīng)過剎車調(diào)壓器回油箱。,（2）備用（應(yīng)急）剎車系統(tǒng),在主剎車系統(tǒng)失效時(shí)，提供應(yīng)急剎車。,（3）自動剎車系統(tǒng),通過自動剎車調(diào)壓器調(diào)節(jié)剎車壓力。 自動剎車調(diào)壓器與正常的剎車調(diào)壓器并聯(lián)，通過轉(zhuǎn)換閥接入正常剎車系統(tǒng)。 在飛機(jī)著陸前，打開自動剎車系統(tǒng)，不需要駕駛員用腳操縱。,A320,（4）防滯剎車系統(tǒng),飛機(jī)在著陸滑跑過程中，如果因剎車過猛而產(chǎn)生拖胎，不僅不能有效地縮短滑跑距離，而且會使輪胎過度磨損甚至爆胎。所以，拖胎是應(yīng)該竭力避免的。,防滯系統(tǒng)的功用是：在著陸滑跑過程中，是剎車壓力圍繞著臨界剎車壓力的變化規(guī)律而變化，以獲得最高的剎車效率。,拖胎：機(jī)輪與地面之間開始有了相對滑動的現(xiàn)象。,通過比較飛機(jī)的速度與機(jī)輪的轉(zhuǎn)動速度來計(jì)算飛機(jī)的滑移率，進(jìn)而控制剎車壓力，使得剎車效率最高。,機(jī)輪速度,飛機(jī)速度,防滯剎車工作原理,（5）停留剎車系統(tǒng),飛機(jī)停放時(shí)，為防止飛機(jī)移動發(fā)生意外，通常設(shè)有停留剎車系統(tǒng)