民航概论作业

1、关于飞机的起落架 每次飞机停在地面上，我们都会见到飞机下面的那个支架与小轮子，那就是起落架，在经过一番了解后，我发现起落架是飞机很重要的一个部件，所以我决定对起落架进行更深层次的了解。总的说来，起落架（Undercarriage）是航空器下部用于起飞降落或地面（或水面）滑行时支撑航空器并用于地面（或水面）移动的附件装置。起落架是唯一一种支撑整架飞机的部件，因此它是飞机不可或缺的一部份；没有它，飞机便不能在地面移动。当飞机起飞后，可以视飞机性能而收回起落架。为适应飞机起飞、着陆滑跑和地面滑行的需要，起落架的最下端装有带充气轮胎的机轮。为了缩短着陆滑跑距离，机轮上装有刹车或自动刹车装置。此外还包括

2、承力支柱、减震器（常用承力支柱作为减震器外筒）、收放机构、前轮减摆器和转弯操纵机构。下面根据起落架的组成进行了解。机轮与刹车说起起落架，首先联想到的应该就是起落架的机轮与刹车，毕竟起落架上最显眼的就是那只轮胎了。机轮主要由轮毂和轮胎组成。机轮的作用很重要，在地面上机轮要支撑飞机的重量，减少飞机地面运动的阻力，另外，机轮还能吸收飞机着陆和地面运动时的一部分撞击动能，大大减少了飞机在迫降是发生危险的可能性。既然提到了飞机的降落，自然会想起飞机的刹车，与汽车一样，飞机的刹车系统就在主起落架上。飞机的刹车装置，可用来缩短飞机着陆的滑跑距离，并使飞机在地面上具有良好的机动性。与地面交通工具相比，飞机降落

3、时所产生的热量要大得多，因此材料上也更加苛刻。现在的刹车装置主要有弯块式、胶囊式和圆盘式三种，然而应用最为广泛的是圆盘式，就是因为圆盘式的刹车装置摩擦面积大，热容量大，更加容易维护。飞机减摆器前轮减摆器的主要作用是消除高速滑行中前轮的摆震，是防止前轮摆震和传递扭转载荷的重要部件。1前轮摆振现象及防止前轮摆振的措施飞机在直线滑跑中，如果由于跑道不平或操纵上的原因，使前轮偶尔受到一个外力或外力矩，它就会向一边偏移一段距离，或者向一方偏转一个角度(图1-1)。这时，前轮便能围绕着飞机运动的轴线X-X，不停地左右摇摆，它的运动轨迹是一条曲线。前轮的这种左右摇摆的振动，称为前轮摆振，它是一种白激振动。图

4、1-1前轮摆振现象虽然滚动着的前轮是由于受到外力或外力矩的作用而开始摆动的，但前轮是可以绕支柱面的接触点还可以偏离飞机运动轴线。这就是前轮可能出现摆振的根本原因。目前防止前轮摆振最有效的措施是在前起落架上安装减摆器，而使用得最广泛的是油液式减摆器。2油液式减摆器的工作原理、特性目前使用的油液式减摆器主要有活塞式和旋板式两种。它们都是利用油液流过节流孔的热耗作用，消耗前轮摆振的能量，从而防止摆振的。活塞式（图1-2）和旋板式（图1-3）减摆器的基本构造如图所示。它们的壳体与支柱的固定部分固接，活塞或旋板则通过传动装置与旋转臂相连。减摆器内充满油液，油液在壳体内，被活塞或旋板隔成两个或四个工作油室

5、，在活塞或旋板上钻有供油液流动的节流孔。飞机滑跑时，如果前轮发生摆动，旋转臂就带着活塞或旋板在壳体内往复移动或转动，迫使容积减小的工作油室内的油液经过活塞或旋板上的节流孔流至容积增大的工作油室中去。在油液经节流孔来回流动的过程中，油液作用力要产生一个对支柱轴线的力矩减摆力矩M减摆，阻止前轮摆动，并使摆振的能量逐渐转变成热能消散掉。 图1-2 活塞式减摆器 图1-3 旋摆式减摆器（1支柱；2旋转臂；3左工作油室； (1旋板；2壳体；4壳体；5活塞；6限流孔； 3限流孔4工作油室）7右工作室） 减摆器产生减摆力矩的大小，近似地与减摆器传动装置的转动角速度（它取决于前轮偏转的角速度)成正比。因为传动

6、装置的转动角速度越大，则活塞的移动速度(或旋板的转动角速度)和油液的流动速度越大，油液作用力也越大，产生的减摆力矩就越大。即式中 h减摆器的特性系数。这样，当前轮高速摆动时，减摆器就能有效地消耗摆振能量，而当飞机在滑行中转弯时，前轮的偏转角速度很小，减摆器产生的减摆力矩也很小，对转弯的影响不大。减摆器的特性系数矗越大，则在传动装置转动角速度相同的条件下，减摆力矩越大。因此，特性系数h大小，可以说明减摆器减摆能力的强弱。特性系数主要与节流孔的面积、油液的粘度以及减摆器工作油室的尺寸等因素有关。节流孔的面积越小，或油液的粘度越大，则油液流动越困难，消耗的能量越多，减摆器的减摆能力也就越强。工作油室

7、的尺寸越大，则当传动装置的转动角速度相同时，单位时间内流过节流孔的油液越多，摩擦越剧烈，消耗的能量也就越多。因而，在一些中型和重型飞机上，采用了大型减摆器。特性系数过大也是不好的，因为这会妨碍飞机在地面转弯的灵活性，并且当前轮受到侧向撞击时，会使前起落架的构件和减摆器的传动装置受力过大。收放系统起落架需要在着陆时放下，又要在起飞后及时收起，这时就需要飞机的起落架中的收放系统，自然，收放系统也是很重要的。1. 收放系统是什么？ 顾名思义，收放系统就是控制起落架收起与放下的装置。收放系统一般以液压作为正常收放动力源，以冷气、电力作为备用动力源。一般前起落架向前收入前机身，而某些重型运输机的前起落架

8、是侧向收起的。主起落架收放形式大致可分为沿翼展方向收放和翼弦方向收放两种。收放位置锁用来把起落架锁定在收上和放下位置，以防止起落架在飞行中自动放下和受到撞击时自动收起。对于收放系统，一般都有位置指示和警告系统。2.对收放系统有什么要求？起落架收放机构通常采用高压液压油作为动力。对收放系统的要求是：收放起落架所需要的时间应符合要求；保证起落架在收上和放下时都能可靠地锁住，并能使飞行员了解起落架收放情况。收放机构必须协调工作，使起落架收放、锁和舱门等能按一定的顺序工作。3.起落架不能正常工作会怎样？如果起落架的收放系统不能正常工作，对于飞机是非常危险的。试想一下如果飞机起飞后起落架没能够及时地收起

9、，那么，起落架会影响空气的流动，飞机的正常航行就会受到影响，这对载着几百人的飞机来说无疑是极其危险的。同时，如果飞机起落架在飞机要降落时没有及时放下，飞机就有可能直接撞在地上，这不仅仅是对机上人员造成生命的危险，更对地面上的人的生命造成威胁。由此可见飞机起落架的收放系统对飞机安全的重要性。转弯操作机构 鸟儿有了翅膀就可以自由的飞翔，我认为这句话是非常错误滴！翅膀只是客观性地给了鸟儿浮在空中的力，换句话说，有了翅膀鸟儿可以上下任意的飞，但如果牵扯到左右、前后的飞行，那它的转弯操纵机构(除翅膀以外的其它身体部位)是至关重要的，就像压缩机于空调和冰箱，金箍棒于孙悟空一样！当把话题延伸到与我们生活出行

10、息息相关的民航飞机上时，作用就可能更加不可忽略了。想要更深地探索、研究、发展飞机转弯的灵活性和安全性，那我们首先就来详细而又大概地了解一下飞机是怎样实现转弯的吧！汽车等陆上交通工具的操纵比较容易，利用方向盘控制前轮偏转即可实现转弯。飞机的运动自由度多，在空中无依无靠，操纵的复杂性和难度要大得多。飞机的操纵必须通过操纵机构控制三个气动操纵面（升降舵、方向舵和副翼）的偏转来实现。依据空气动力作用原理，三个气动操纵面基本一样，都是改变舵面上的空气动力，产生附加力和相对于飞机重心的操纵力矩，达到改变飞机飞行状态的目的。飞机转弯主要是通过方向舵和副翼来实现。方向舵位是位于垂直尾翼后缘的可动翼面，一般可左

11、右偏转30。飞行员踩左脚蹬时，传动机构可使方向舵向左偏转。这时正面吹来的气流使方向舵产生一个附加力，方向向右，这个力与重心共同作用产生使飞机向左偏航的力矩，飞机飞行方向向左偏转。操纵飞机向右偏航则相反，但原理一样。 不过仅操纵方向舵会引起侧向滑行，不能使飞机转弯，还必须同时操纵副翼。转弯时，飞机必须倾斜，也就是左右主翼一高一低。如果飞行员向左压驾驶杆，左边副翼向上偏，右边副翼向下偏。左副翼上偏使迎角减小，左翼升力降低；右副翼下偏使迎角增大，右翼升力增大。左右机翼产生的升力差相对于飞机纵轴产生一个横滚力矩，进而使飞机向左方倾斜，飞机实现左转弯。反之亦然。用通俗的话讲：靠左右轮刹车，飞机前轮是会自

12、动回中立位置的。蹬左舵捏刹车，左轮刹住，右轮动，飞机前轮借力左转，飞机左转；蹬右舵捏刹车，右轮刹住，左轮动，飞机前轮借力右转，飞机右转。松开刹车前轮自动中立。舵蹬平，刹车，左右轮同时刹车，飞机停住。 飞机在地面滑行是靠发动机喷气的推理驱动的；转弯是用的导向的原理；转向轮的约束靠的是阻尼机构。注意：飞机在地面靠的是发动机慢车的喷气前进的，因为不可以使用反喷，所以飞机在地面时是不能倒车的。 转弯操纵机构又称转向操纵机构（steering control mechanism) 驾驶员操纵转向器工作后，比机构又将驾驶员作用在转向盘上的力传递到转向器，从而使得飞行器发生转向的装置。它由转向盘、防伤转向机

13、构、转向传动轴等组成。 飞行驾驶员操纵飞机在地面转弯有两种方式，一种是通过主轮单刹车或调整左右发动机的推力（拉力）使飞机转弯；而另一种方式是通过前轮转弯机构操纵前轮偏转使飞机转弯。轻型飞机一般采用前一种方式，因为前轮转弯操纵机构可以增加飞机地面转弯的灵活性。转弯系统；而中型及以上的飞机因转弯困难，大多装有前轮转弯机构。另外，有些重型飞机在转弯操纵时，主轮也会配合前轮偏转，提高飞机的转弯性能。，额外的关于转向系统的知识：机械转向系统机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。动力转向系统动力转向系统是兼用驾驶员体力

14、和发动机动力为转向能源的转向系。在正常情况下， 汽车转向所需能量，只有一小部分由驾驶员提供，而大部分是由发动机通过动力转向装置提供的。但在动力转向装置失效时，一般还应当能由驾驶员 独立承担汽车转向任务。因此，动力转向系是在机械转向系的基础上加设一套动力转向装置而形成的。减震器一、 概述飞机降落时的颠簸是无可避免的，过于强烈的颠簸会使飞机及机上人员遭受到一定伤害，所以此时减震系统就相应而生了。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，也是最重要的构件对于某些起落架来说，它们可以没有机轮、刹车、收放系统等部件，但是它们都必须具备某种形式的减震

15、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1015。当飞机以一定的下沉速度(一般“限制下沉速度”为3ms)着陆时，起落架会受到很大的撞击，并来回振动。这时便会给机上人员带来明显不适。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。由于需满足以上的要求，相关人员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

16、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6580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o8s。以上(2)，(3)项措施同时也对提高机上人员舒适性有利。二、减震器的类型：现在让我们来了解下减震器的类型。减震器一般有两种类型，一是固体减震器，如橡胶减震器、弹簧减震器、摩擦块减震器等：（1）弹簧式减震器，是利用弹簧变形吸收能量，在减震器内筒上加装摩擦垫圈，以增大热耗作用。其结构简单，维修方便。（2）橡皮式

17、减震器，是利用橡皮的弹性变形吸收撞击能量，并利用橡皮伸缩来消耗能量，飞机会产生较强的颠簸跳动，只有用于一些减震要求不高的飞机上。二是气体、液体或气液混合减震器：（1）油液弹簧式减震器，在起落架伸展和压缩的过程中，油液被迫高速流过小孔产生剧烈摩擦来耗散能量，在压缩过程中，弹簧变形吸收能量，伸展过程中，将积蓄的能量释放出。（2）油气减震器，它是目前应用最广泛的一种。它通常由外筒、活塞内筒、制动活门(反冲阀)、柱塞(阻尼孔支撑管)组成，有的还带有油针，内充气体(空气或氮气)和油液。当起落架受到撞击时，油液被迫通过一个或多个阻尼孔(也称油IL或限流孔)压缩气体，减震器吸收能量。在初始撞击之后，由压缩后的高压气体迫使活塞内筒向外伸出。这一反弹过程由气体压力控制，它迫使油液通过一个或多个反弹阻尼孔流回油液腔。假如油液回流太快，飞机将向上弹跳；如果油液回流太慢，会使支柱不能足够快地回到它的初始位置，将使高频撞击(在滑行时可能出现)不能完全被阻尼。（3）全油液式减震器的构造与油气式基本相同，不过没有气体。在全伸屉的状态下，筒腔内全部充满液体。减震器工作时，油液被来回挤压流过油孔而起到吸功散能、缓冲