第二章 飞机起落架系统(22)分析课件.ppt

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1、,飞机系统,中国民航学院,目 录,第一章 液压系统第二章 起落架系统第三章 除冰系统第四章 舱内环境控制系统第五章 电力系统第六章 高压气体系统、发动机启动第七章 紧急系统、防火系统,本章内容,2-1 起落架的配置、构造、收放形式2-2 起落架减震装置2-3 起落架收放系统2-4 前轮转弯系统2-5 机轮和刹车系统,第二章 起落架系统,功能：用于飞机起飞、降落、滑跑、停放要求： 减缓与地面的撞击减震装置； 飞机在地面运动时，具有良好的稳定性和操纵性可自由滑行； 可收放，以便减小阻力。构造：受力结构、减震器、机轮、收放机构2-1 起落架的配置、构造、收放形式一、起落架的配置形式三种 后三点式（图

2、a）：两个主轮在飞机重心前面，尾轮位于飞机尾部活 塞式飞机多用； 前三点式（图b）：两个主轮在飞机重心后面，前轮位于机身前部;尾部通 常还装有保护座喷气式飞机和大型涡桨飞机多用。 优点：可缩短其降距离，刹车效率高；地面操纵性、滑行稳定性及视界好。 缺点：前轮重，存在摆振问题，收放较难。 自行车式（图c）：两组主轮分别安置在机身下部、飞机重心的前后，另有两个辅助支持轮对称地装在左右机翼下面用于高速、重型飞机（因为这种飞机机翼薄，机轮不易收藏在机翼内；但飞机易侧倾）,2-1 起落架的构造,二、起落架的构造形式可收放的好处：可减小飞机总阻力的一半构造形式主要有四种：（1）张臂支柱式应用：小型飞机组成

3、：减震支柱、扭力臂、机轮（带ABS刹车装置）、收放作动筒、翼梁（2）撑杆支柱式构造：比上面的结构多几个撑杆（撑杆兼作作动筒）应用：中等飞机两种结构的优点：体积小，易收放 缺点：减震效果差，减震支柱承受弯矩，易受损。,2-1 起落架的构造、收放形式,（3）摇臂式结构特点：支柱与减震器分离优点：减震器不承受弯矩，密封性能好，不易漏油；吸收正面冲击性能好缺点：构造复杂，重量大应用：不适合大飞机，适用于高速滑跑的飞机，如喷气式歼击机（4）小车式起落架应用：重型、高速飞机优点：重量小；收藏空间小；操纵性好三、起落架的收放形式 指主起落架。因为前起落架和尾起落架总是向前或向后收入机身的。分类：沿翼展方向收

4、放、沿翼弦方向收放（1）沿翼弦方向收放应用：双发动机及多发动机飞机上可收放在发动机短舱内或专用轮舱 内，可向后或向前收放。优点：不增加飞机正面的迎风面积，可减小飞行阻力（2）沿翼展方向收放应用：单发动机飞机方式：向内收入机身，因为翼根厚度大，空间大； 向外收入机身，因为翼根处可安装油箱等；,2-1 起落架收放动力,四、起落架收放动力形式主要有四种：（1）机械式人工通过机械机构来直接驱动，少用；（2）液压式用高压油同通入作动筒来控制，多用；（3）气压式用压缩空气代替液压油，用于小飞机和应急收放系统；（4）电动式用电动机驱动。,2-2 起落架减震装置,组成：轮胎、减震器功用：减小飞机的撞击和颠簸弹

5、跳分类：油气减震器、液体减震器一、油气减震器的组成及原理组成：外筒、活塞、活塞杆（下接机轮）、带小孔的隔板、密封装置等； 基本原理：依靠压缩空气受压时的变形来吸收撞击动能，并利用油液高速流过小孔产生的摩擦发热消耗动能。特点：吸收能量大，反跳小。工作过程： 飞机着陆接地后，压缩减震器使活塞上移正行程（压缩行程）；外筒中油液被迫冲开制动活门向下高速流过小孔，产生的摩擦转换为热量散发掉。同时，外筒中油液升高，冷气体积缩小，气压增大，吸收了撞击能量。,2-2 起落架减震装置, 当冷气被压缩到最小体积，活塞上升到顶点时，飞机便停止下沉而向上运动。冷气膨胀，油液在冷气压力作用下，经小孔高速向下流动，活塞下

6、移，这称为减震器的伸张行程（或反行程）。这时油液将制动活门关闭，油液通过小孔向上高速流动。其摩擦转变为热能消散掉。这样就完成了一个循环。 经过若干次压缩和伸张，减震器就能将全部撞击动能逐步地转变成热能消散掉，使飞机很快平稳下来。飞机在不平的地面上滑行时，减震器的工作原理与上述情况相同。一般地说，飞机滑行时撞击动能较小，减震器压缩量也较小。二、油、气不足时对减震性能的影响影响：减震作用过硬或过软原因及危害：（1）气压及油量偏小减震装置变软，阻止飞机下沉的力较小。正常着陆和滑行时无影响。但当飞机粗猛着陆的撞击动能等于规定的最大能量时，减震装置即使完全被压缩，也还不能把撞击动能吸收完，致使飞机继续下

7、沉，使减震器内的活塞与限动装置相撞，使飞机各部分的受力急剧增大。这种情况严重时，可能引起飞机某些结构损坏。,2-2 起落架减震装置,结论： 当减震支柱油、气充灌不正常时，会影响减震支柱的工作性能，甚至会损坏其结构。维护方法：掌握减震支柱的油、气量充灌标准和正确的充灌程序。,（ 2）减震器的气压或油量大于规定数据 轮胎或减震器的气压过大，减震装置就会因反抗压缩的力增大而变硬。减震器的油量过多时，冷气的初始体积减小，与油量过少的情况相反，减震装置也要变硬。减震装置变硬后，即使在正常着陆和滑行时，飞机各部分受到的力也要比灌充量正常时大。因此，飞机各部分结构容易因疲劳而提前损坏。在粗猛着陆的情况下，变

8、硬的减震装置虽然能吸收完规定的最大能量，但撞击力已超过规定的最大值。这时，起落架和飞机的某些结构也可能损坏。,2-3 起落架收放系统,起落架在放下位置： 通常靠锁支柱锁住。在放下位时，锁支柱呈过中立状态，以防止侧撑杆折起，将起落架可靠地保持在放下位，不致在飞机滑行和停放时起落架收起。,收放动力源：正常动力源液压 应急动力源液压、气压、电力2-3-1 锁机构功用：用于将起落架锁紧在收上和放下位置，防止起落架在飞行时自动放 下，或受到撞击时自动收起。构造及原理：收上锁利用摇臂、弹簧和动作筒等机构来上锁或开锁 收起落架时，安装在主起落架上的锁扣向上顶锁钩，使锁钩的尾端沿着锁臂向上滑动，当锁钩的尾端滑

9、过锁臂时，弹簧收缩，通过开锁臂将锁臂拉入（因锁臂与开锁臂固定在同一转轴上），顶在锁钩尾端的下面，这时锁扣挂在锁钩上，起落架即被锁住；放起落架时，高压油液推出开锁动作筒的活塞杆，顶开锁臂，使锁臂离开锁钩的尾端，起落架便在本身重量和收放动作筒的作用下脱离锁钩。,2-3-2 起落架正常收放系统,基本组成： 动作筒，选择阀、收上锁、放下锁、顺序阀、管路及液压附件。 附件：互相连接，可保证起落架和舱门的顺序运动。一、工作情况：（1）收上起落架把选择阀（如下图）扳向“收上”位置时：压力油进入顺序阀C和D；进入三个起落架放下锁；进入前起落架动作筒和两个主起落架动作筒。当液压油刚刚流进顺序阀时：由于顺序阀是关

10、着的，这时压力油不能流入 舱门动作筒，因而舱门是不能关闭的。压力油进入三个放下锁动作筒：此时起落架开始收上。前起落架因为它的动作筒尺寸小，所以首先收好并使收上锁锁上。另外，因为前起落架舱门由前起落架联动装置单独操纵，所以舱门也关闭。同时，主起落架仍在收上动作中，并将每个主起落架动作筒放下端的液体挤出去。此时，油液畅通无阻地通过单向限流阀，压开顺序阀A和B，并流经起落架选择阀进入液压系统的回油管路。,2-3-2 起落架正常收放系统,2-3-2 起落架正常收放系统,然后，当主起落架达到完全收上位置并且使收上锁锁好时，传动机构的连杆则推动顺序阀C和D的栓塞，打开顺序阀内的活门并使压力油进入舱门动作筒

11、，并关闭起落架舱门。二、警告系统作用：着陆时，起落架位置不正常时发出警告信号灯光、音响1。灯光警告红色警告等亮的条件（B737）为： 收放手柄位置与起落架位置不一致； 任一发动机油门杆在慢车位而起落架不在放下锁定位。2。音响警告发出警告的条件为（B737）： 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； 襟翼放下超过十个单位，若此时两个油门手柄同时收回，而起落架（任一个）不在放下锁定位； 襟翼放下超过十五个单位，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，但不能通过按压复位电门进行人工停响。,2-3-2 起落架正常收放系统,三、地面防收安全措施目的：防止飞机在地

12、面停放时起落架意外收起措施有以下几种：（1）起落架手柄不能直接扳动，防止由于维护人员的触碰而收起起落架。在空中，驾驶员收起起落架时，要扳动扳机才能扳动起落架手柄。（2）起落架手柄在地面不能扳到收上位。 飞机在地面停放时，由空/地传感器发出信号，起落架手柄锁继电器断电，起落架手柄锁锁柱立起，使起落架手柄只能处于下位和关断位。在地面进行起落架收放试验时，必须将飞机顶起，使空/地传感器发出空中信号，起落架手柄锁继电器通电，起落架手柄锁柱倒下，才能使起落架手柄扳到收上位。（3）地面锁。 常用的方法是将锁销插入起落架支承结构的定位孔内，并挂上红色标签，提醒人们注意。,2-4 前轮转弯系统,图b：摇臂式前

13、起落架，前轮可以连同轮叉、旋转臂一起绕支柱轴线转动。支柱和旋转臂上也有限动块。,讨论对象：前三点式起落架前轮转弯系统作用：为飞机在地面机动滑行时提供方向控制。一、前起落架支柱的构造特点目的：使前轮能绕支柱轴线偏转构造：图a：支柱套筒式前起落架，前轮固定在减震支柱活塞杆下部的轮叉上，轮叉通过扭力臂与可绕支柱外筒转动的旋转筒相连。这样前轮便可连同轮叉、活塞杆、扭力臂和旋转筒等一起绕支柱轴线转动。支柱和旋转筒上分别有限动块，用来限制前轮的最大偏转角。,2-4 前轮的稳定距,二、前轮的稳定距稳定距： 在各种型式的前起落架上，前轮的接地点都在其偏转轴线与地面交点的后面。前轮接地点（即地面对前轮的反作用力

14、着力点）至偏转轴线的垂直距离，叫做稳定距t（如图）。稳定距作用： 在飞机滑行时，可使前轮的运动保持稳定。当前轮因某种原因偏转一个角度 时，作用于前轮的侧向摩擦力T对支柱轴线的力矩，就能使前轮转回到原来位置。,稳定距可使飞机在滑行时能够灵活转弯。稳定距的获得： 将前起落架支柱安装成斜的（图a） 利用轮叉或其他构件将前轮向后伸出（图b、c）。 同时采用上述两种方法（图d）。,2-4 前轮的稳定距,影响稳定距的因素： 稳定距的大小会随着地面条件的不同而改变。例如飞机在软跑道上滑行时，由于前轮陷入地面，地面对前轮的反作用力着力点向前移，稳定距会减小（图a）。如果道面太软，地面对前轮的反作用力着力点还可

15、能移到支柱轴线与地面交点的前面，使稳定距变为负值（图b）。在这种情况下，滑行中前轮偏转后，侧向摩擦力反而要使前轮的偏转角增大（即不稳定），并容易导致前起落架的损坏。,2-5 机轮和刹车系统,特点及应用： 低压轮胎受压时，压缩量大，吸收能量多；对地面压强小，滑跑时不易陷入地面；但较宽，不便收入高速飞机的薄机翼，多用于低速轻型飞机。 高压轮胎多用于高速飞机。 中压轮胎的性能介于两者之间，用于起落速度不太大的飞机上。 超高压轮胎用于机翼很薄的超音速飞机，且须在很硬的跑道上使用。,机轮组成及功用：轮胎、轮毂；减小地面运动阻力，吸收撞击动能。刹车装置：缩短飞机的着陆滑跑距离；使飞机在地面运动时机动性好。

16、2-5-1 轮胎、轮毂的构造分类：低压轮胎（23公斤厘米2）、中压轮胎（35公斤厘米2）、高压轮胎（610公斤厘米2）和超高压轮胎（10公斤厘米2以上）特点：轮胎的直径和宽度的比值不同。直径相同时，低压轮胎最宽，超高压轮胎最窄（左图）。,2-5 刹车系统,2-5-2 刹车减速原理与刹车装置功用: 缩短飞机着陆滑跑距离; 利用两个机轮不同的刹车力矩,使飞机在地面转弯,提高地面的机动性.一、刹车减速原理刹车减速原理: 飞行员操纵刹车时，冷气（或有压力的油液）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

17、的冷气或油液的压力就越大，阻止机轮滚动的力矩越大，使作用在机轮上的地面摩擦力也越大。操作不之影响及避免措施:影响：刹车力太大时,机轮与地面之间产生相对滑动，会出现“拖胎”现象。使 轮胎过度磨损甚至爆胎。避免措施：适当控制刹车压力；使用防滞刹车和自动刹车系统，可取得高的 刹车效率和防止爆胎。,2-5 刹车系统,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。 现代飞机刹车系统组成： 正常刹车系统 应急（备用）刹车系统 防滞刹车系统可自动控制刹车压力 自动刹车系统无须驾驶员用脚操作 停留刹车这时供油压力源为刹车储压器,二、刹车装置的构造和工作原

18、理对刹车装置的要求： 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。类型：弯块式、胶囊式和圆盘式三种胶囊式刹车盘：构造：主体、胶囊、刹车片、弹簧片原理：刹车时，冷气（或有压力的油液）进入胶囊，使胶囊鼓起，把刹车,起落架系统复习思考题,1.大型运输机采用哪一种起落架形式?说明双发动机飞机主起落架的收放形式;2.简述油气减震器的工作原理;3.说明油气减震器中的油、气灌充量不正常对减震性能的影响;4.起落架收放系统的动力源有哪几种?锁机构的作用是什么?5.简述起落架正常收放系统的工作原理(按图说明);6.什么叫前轮的稳定距？其作用是什么?7.起落架轮胎分几种?各适用于哪一种飞机?8.刹车装置的作用是什么?除使用刹车系统外，飞机减速还可以采取什么措施？,