第4章 起落架系统

1、中国民航大学空管学院第四章 起落架系统起落架系统一、概述一、概述 起落架供飞机在起飞、滑行、着陆、停放时使用。（1）飞机在着陆接地和地面运动时，减缓与地面的撞击，以减小飞机的受力；（2）使飞机能在地面滑跑和灵活地运动。（3）支撑飞机1.1.起落架的作用起落架的作用起落架系统支持飞机支持飞机；提供飞机滑行时提供飞机滑行时的地面方向操纵的地面方向操纵。吸收撞击动能吸收撞击动能；起落架系统通常有三种：后三点式、前三点式、自行车式 2.2.起落架的配置形式起落架的配置形式 后三点式（重心在主轮之后重心在主轮之后），两个主轮对称安装在飞机重心之前，尾轮位于飞机尾部。后三点式后三点式前三点式前三点式自行车

2、式自行车式起落架系统后三点式起落架后三点式起落架 优点缺点1.构造简单，重量轻；2.易于在螺旋桨飞机上布置；3.飞机停机角与最佳起飞迎角接近，易于起飞；4.便于利用气动阻力使飞机减速。1.方向稳定性差，飞机容易打地转；2.着陆必须三点接地，操纵教困难；3.两点接地时可导致飞机“跳跃”；4.采用刹车装置时，飞机可发生倒立、翻筋斗现象。 起落架系统前三点式起落架前三点式起落架 具有以下优点:1.飞机在地面运动的稳定性好，滑行中不容易偏转和倒立；2.着陆时，只用后两个主轮接地，比较容易操纵；3.当飞机在地面运动时，机身与地面接近平行，飞行员视界较好；4.可以避免喷气发动机喷出的燃气损坏跑道。主要缺点

3、：前起落架承受的载荷较大，易摆振。 目前绝大多数飞机上都采用前三点式的起落架。起落架系统 两组主轮分别安置在机身下部、飞机重心的前后，另有两个辅助轮对称地在左右机翼下面。自行车式自行车式 起落架系统多支柱式（多点式）多支柱式（多点式）起落架系统主起落架群 a) 波音747400起落架 b）C5A银河运输机起落架 c）安124运输机起落架 起落架系统分为构架式、支柱套筒式和摇臂式三种。 通过一套承力构架与机翼或机身连接。承力构架中的减震支柱及其它杆件，都是相互铰接的，当起落架受到地面反作用力时，它们只承受拉伸或压缩的轴向力，不承受弯矩。结构重量较轻，构造较简单。（1 1）构架式起落架）构架式起落

4、架 在一些轻型低速飞机和直升机上采用较多。3. 3. 起落架的结构型式起落架的结构型式起落架系统 由外筒和活塞杆套接起来的减震支柱，机轮直接装在支柱下端，支柱上端固定在机体骨架上。（2 2）支柱套筒式起落架）支柱套筒式起落架 撑杆式起落架撑杆式起落架张臂式起落架张臂式起落架起落架系统（1）减震器与承力支柱分开的摇臂式起落架，如图5-5a所示。这种型式大多用作主作主起落架起落架。（2）减震器与承力支柱合成一体的摇臂式起落架，如图5-5b所示。这种型式往往用作前三点式飞机的前起落架前三点式飞机的前起落架。（3）没有承力支柱，减震器和摇臂直接固定在飞机承力构件上的摇臂式起落架，如图4-5c所示。它一

5、般用作后后三点式飞机的尾部起落架三点式飞机的尾部起落架。（3 3）摇臂式起落架）摇臂式起落架 起落架系统二、起落架减震装置二、起落架减震装置 减小飞机在着陆接地时所受的撞击力，并减弱飞机在滑行或滑跑过程中的颠簸跳动。1.1.功用功用 2.2.减震原理减震原理 w产生尽可能大的变形来吸收撞击动能，增长飞机垂直分速度消失的时间，从而减小撞击力；w利用摩擦热耗尽可能快地消散能量，使碰撞后的颠簸跳动迅速停止。起落架系统（1 1）机轮）机轮 3.3.减震装置减震装置 由轮胎轮胎和减震器减震器两部分组成。大部分能量由减震器消耗吸收，少部分由机轮消耗吸收（约15）。 组成：由轮胎、轮毂、刹车装置等组成。功用

6、：支撑飞机，减小飞机在地面运动的阻力，并吸收飞机在着陆接地和地面运动时的一部分撞击动能，提供飞机滑行时的地面方向操纵。起落架系统轮胎轮胎 在飞机着陆及地面运动中吸收和消散的能量，通过轮胎压缩变形吸收部分撞击动能而减小撞击力。 起落架系统有内胎和无内胎 起落架系统轮毂和传感器轮毂和传感器起落架系统油气式减震器减震原理：油气式减震器减震原理：主要利用气体的压缩变形吸收撞击动能，利用油液高速流过小孔的摩擦消耗能量。（2 2）减震器）减震器 现代飞机的主起落架和前起落架多采用油气式减震器油气式减震器。 构成：w外筒外筒；w隔板隔板（阻尼孔）；w活塞杆活塞杆（内筒）；w下腔充有油液；w上腔充有压缩空气/

7、氮气。 起落架系统南航南航5.8空难空难n1997年5月8日,执行重庆至深圳3456航班中国南方航空有限公司深圳公司波音737300型飞机,在着陆过程中失事。机上旅客65人,死亡33人,空勤组9人,死亡2人 。n事故原因：进跑道后机组没有及时拉杆退出下滑建立正常着陆姿态，致使飞机以大速度、水平姿态，前轮、主轮同时接地，接地时垂直过载达2.49g，并产生了第一次跳跃。在处置过程中，飞行员错误推杆，致使飞机又跳跃两次，起落架、液压、操纵系统严重受损。在随后的复飞中，机组无法控制飞机姿态，大速度带下俯角触地，飞机坠毁。起落架系统三、起落架收放系统三、起落架收放系统 1.1.起落架收放形式起落架收放形

8、式 起落架系统运七起落架（沿翼弦收放）运七起落架（沿翼弦收放）起落架系统主起落架主起落架前起落架前起落架起落架系统A320起落架起落架起落架系统收上锁收上锁通常采用挂钩式挂钩式，放下锁放下锁通常采用撑杆式撑杆式。2.2.锁机构锁机构 收放位置锁用来把起落架锁紧在收上和放下位置，以防止起落架在飞行中自动放下或受到撞击时自动收起。挂钩式收上锁机构挂钩式收上锁机构起落架系统放下锁通常采用撑杆式锁n现代飞机主起落架下位锁采用撑杆式锁。 侧撑杆关节 锁簧锁连杆开锁作动筒起落架系统驾驶员了解起落架的位置, 在驾驶舱中都设置了起落架位置指示，其中位置信号可分为灯光信号和机械信号。机械指示信号通常直接装在起落

9、架下位锁处,由副驾驶或随机工程师靠目测观察起落架是否放下锁定。起落架位置信号起落架位置信号起落架系统3.3.起落架位置信号起落架位置信号 A320A320起落架系统A320A320起落架系统 灯光警告n红色指示灯是非安全着陆警告灯。红灯点亮发出警告的条件为：n 收放手柄位置与起落架位置不一致；n 任一发动机油门杆在慢车位而起落架不在放下锁定位。B737的起落架警告与指示系统起落架系统 音响警告n飞机上除了灯光警告外，还需有音响警告系统。n系统发出音响警告的条件为：n一个油门手柄收回，襟翼放下，而起落架（任一个）不在放下锁定位，系统将发出连续音响警告。起落架系统起落架控制面板与指示n 起落架指示

10、灯（上部上部）指示灯亮（红色）：n（推力手柄收到慢车位时）起落架未放下锁定n相应起落架的位置与起落架手柄的位置不一致。指示灯灭：起落架手柄在收上或中立位时，起落架收上并锁定。起落架系统n 起落架指示灯（下部下部）n指示灯亮（绿绿色色）：相应的起落架放下并锁定。n指示灯灭：起落架未放下并锁定。n 起落架手柄n收上：收起落架。n中立：断开起落架系统液压。n放下：放起落架。起落架系统3.3.正常收放系统正常收放系统 起落装置放下顺序： （1）开舱门（2）开上位锁（3）放下起落架（4）锁下位锁（5）关舱门起落架系统3.3.正常收放系统正常收放系统 （1）开舱门（2）开下位锁（3）收起落架（4）锁上位锁

11、（5）关舱门起落装置收起顺序： 起落架系统4.4.应急放下系统应急放下系统 如果飞机主动力系统失效，利用应急放下系统将起落架放下。 驾驶舱中有应急释放手柄，该手柄通过一个钢索、机械连杆与起落架上位锁相连，操纵该手柄将打开上位锁，起落架在自身重力和迎面气流的作用下放下在自身重力和迎面气流的作用下放下，并由下位锁弹簧保持在放下位。正常收放系统主要解决起落架收放，保证收放机构正确地按顺序进行收放,是以液压为动力的起落架收放系统。起落架系统应急放下系统应急放下系统起落架系统四、地面转弯系统四、地面转弯系统 1.1.前起落架支柱的构造特点前起落架支柱的构造特点 支柱套筒式前起落架支柱套筒式前起落架摇臂式

12、前起落架摇臂式前起落架起落架系统2.2.前轮转弯与中立机构前轮转弯与中立机构 n前轮转弯主要有两种类型：机械液压式和电子液压式n机械液压转弯系统n输入机构（转弯手轮、方向舵脚蹬）n转弯计量活门n转弯作动筒n转弯套筒起落架系统机械液压转弯系统原理图起落架系统前轮转弯机构起落架系统A320A320起落架系统 2.2.前轮转弯与中立机构前轮转弯与中立机构 中立机构的功用是在前轮离地后和接地前，使前轮保持在中立位置，以便顺利地收入起落架舱和正常接地。凸轮机构凸轮机构起落架系统 3.3.前轮摆振与减摆器前轮摆振与减摆器 飞机在直线滑跑中，如果由于跑到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

13、就会一边偏移一段距离，或者向一方偏转一个角度，前轮便有可能围绕着飞机运动的轴线不停地左右摇摆，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。起落架系统3.3.前轮摆振与减摆器前轮摆振与减摆器 采用双机轮双机轮和在前起落架上安装减摆器减摆器。油液式减摆器油液式减摆器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。活塞式减摆器活塞式减摆器旋板式减摆器旋板式减摆器起落架系统主轮转弯操纵（随动）n对于某些重型飞机，为减小飞机转弯时主起落架所受侧向载荷，减小因主轮侧滑而造成的轮胎刮擦损伤，其主起落架也可以转弯。主起落架转弯还可以减小飞机转弯半径，减小操纵飞机转弯时的力

14、。n主起落架转弯有两种形式：一种是利用转向作动筒驱动主轮小车的后两个机轮转弯；另一种是旋转主轮小车整体转弯。起落架系统波音波音777777主起落架转弯系统主起落架转弯系统( (前轮右转前轮右转) )波音波音747747主起落架转弯系统主起落架转弯系统( (前轮右转前轮右转) )起落架系统五、刹车系统五、刹车系统 1.1.刹车减速原理刹车减速原理 飞行员操纵刹车时，高压油液（或气体）进入固定在轮轴上的刹车装置，增大了阻止机轮滚动的力矩，所以机轮在滚动中受到的地面摩擦力显著增大，飞机的滑跑速度随之减小。 飞行员刹车越重，进入刹车盘的冷气或油液的压力就越大，阻止机轮滚动的力矩越大，因而作用在机轮上的

15、地面摩擦力也越大。起落架系统 2.2.刹车装置刹车装置 刹车装置应能产生足够的刹车力矩，以保证获得高的刹车效率，高的吸热和散热特性，并在规定的时间内吸收和消耗完着陆滑跑时飞机的大部分动能。 （1 1）弯块式刹车盘）弯块式刹车盘目前飞机上采用的刹车装置，主要有弯块式、胶囊式和圆盘式三种。起落架系统 刹车时，冷气（或有压力的油液）进入胶囊，使胶囊鼓起，把刹车片紧压在刹车套上，产生摩擦力，形成刹车力炬。解除刹车时，胶囊收缩，刹车片靠弹簧片的弹力恢复到原来位置。（2 2）胶囊式刹车盘）胶囊式刹车盘 （3 3）圆盘式刹车装置）圆盘式刹车装置 刹车时，有压力的油液（或冷气）进入工作室，推动活塞，将固定圆盘

16、与旋转圆盘紧紧地压在一起。固定圆盘组的另一端，则与装在主体上的调节盘压紧。解除刹车时，压力消失，活塞靠弹簧张力恢复到原来位置，圆盘即互相松开。起落架系统圆盘式刹车原理图圆盘式刹车原理图 起落架系统多盘式刹车系统多盘式刹车系统磨 损 指 示销(2)扭 力筒活塞静盘铆钉动盘摩擦片扭 力 筒背板压 力 油口排气阀压力盘间隙自动调整器(4)安装法兰壳体多盘式刹车装置起落架系统 3.3.刹车系统的工作原理刹车系统的工作原理 刹车系统的中心问题就是调节刹车压力中心问题就是调节刹车压力。现代飞机的刹车系统由以下分系统组成：正常刹车系统备用（应急）刹车系统防滞刹车系统自动刹车系统停留刹车系统。正确的刹车方法是

17、：随着飞机滑跑速度的减小，逐渐增大正确的刹车方法是：随着飞机滑跑速度的减小，逐渐增大刹车压力。刹车压力。起落架系统刹车系统原理图刹车系统原理图起落架系统 （1 1）正常刹车系统）正常刹车系统 工作原理： 驾驶员踩下刹车脚蹬，系统压力经刹车调压器流向流量放大器，刹车压力与驾驶员的脚蹬力成正比，流量经过放大后，供向刹车作动筒，加快刹车反应速度，使机轮内的刹车装置（刹车片相接触摩擦）产生刹车力矩，使飞机减速。驾驶员松开刹车后，在复位弹簧的作用下松开刹车，油液经原路返回，经过刹车调压器回油箱。 起落架系统 （3 3）自动刹车系统）自动刹车系统 通过自动刹车调压器调节刹车压力。 自动刹车调压器与正常的刹

18、车调压器并联，通过转换阀接入正常刹车系统。 在飞机着陆前，打开自动刹车系统，不需要驾驶员用脚操纵。（2 2）备用（应急）刹车系统）备用（应急）刹车系统 在主刹车系统失效时，提供应急刹车。起落架系统A320A320起落架系统 （4 4）防滞刹车系统）防滞刹车系统 飞机在着陆滑跑过程中，如果因刹车过猛而产生拖胎，不仅不能有效地缩短滑跑距离，而且会使轮胎过度磨损甚至爆胎。所以，拖胎是应该竭力避免的。防滞系统的功用是：在着陆滑跑过程中，是刹车压力围刹车压力围绕着临界刹车压力的变化规律而变化绕着临界刹车压力的变化规律而变化，以获得最高的刹车效率。拖胎：机轮与地面之间开始有了相对滑动的现象。拖胎：机轮与地面之间开始有了相对滑动的现象。起落架系统 通过比较飞机的速度与机轮的转动速度来计算飞机的滑移率，进而控制刹车压力，使得刹车效率最高。机轮速度机轮速度飞机速度飞机