跪式起落架是飛機下部用於起飛降落或地面滑行時支撐飛機並用於地面移動的附屬檔案裝置。當飛機起飛後,可以視飛行性能而收回跪式起落架。跪式起落架是飛機結構設計中較為優秀的緩衝吸能結構。
基本介紹
- 中文名:跪式起落架
- 外文名:Kneeling gear
- 作用:用於起飛或落地時支撐飛機及移動
- 特點:抗墜撞設計
- 一級學科:航空科技
- 二級學科:航空器
基本組成,綜述,減震器,收放系統,機輪和剎車系統,轉彎系統,特殊的緩衝器設計技術,
基本組成
綜述
為適應飛機起飛、著陸滑跑和地面滑行的需要,跪式起落架的最下端裝有帶充氣輪胎的機輪。為了縮短著陸滑跑距離,機輪上裝有剎車或自動剎車裝置。此外還包括承力支柱、減震器(常用承力支柱作為減震器外筒)、收放機構、前輪減擺器和轉彎操縱機構等。承力支柱將機輪和減震器連線在機體上,並將著陸和滑行中的撞擊載荷傳遞給機體。前輪減擺器用於消除高速滑行中前輪的擺振。前輪轉彎操縱機構可以增加飛機地面轉彎的靈活性。對於在雪地和冰上起落的飛機,起落架上的機輪用滑橇代替。
減震器
飛機在著陸接地瞬間或在不平的跑道上高速滑跑時,與地面發生劇烈的撞擊,除充氣輪胎可起小部分緩衝作用外,大部分撞擊能量要靠減震器吸收。現代飛機上套用最廣的是油液空氣減震器。當減震器受撞擊壓縮時,空氣的作用相當於彈簧,貯存能量。而油液以極高的速度穿過小孔,吸收大量撞擊能量,把它們轉變為熱能,使飛機撞擊後很快平穩下來,不致顛簸不止。
收放系統
收放系統一般以液壓作為正常收放動力源,以冷氣、電力作為備用動力源。一般前起落架向前收入前機身,而某些重型運輸機的前起落架是側向收起的。主起落架收放形式大致可分為沿翼展方向收放和翼弦方向收放兩種。收放位置鎖用來把起落架鎖定在收上和放下位置,以防止起落架在飛行中自動放下和受到撞擊時自動收起。對於收放系統,一般都有位置指示和警告系統。
機輪和剎車系統
機輪的主要作用是在地面支持飛機的重量,減少飛機地面運動的阻力,吸收飛機著陸和地面運動時的一部分撞擊動能。主跪式起落架上裝有剎車裝置,可用來縮短飛機著陸的滑跑距離,並使飛機在地面上具有良好的機動性。機輪主要由輪轂和輪胎組成。剎車裝置主要有彎塊式、膠囊式和圓盤式三種。套用最為廣泛的是圓盤式,其主要特點是摩擦面積大,熱容量大,容易維護。
轉彎系統
操縱飛機在地面轉彎有兩種方式,一種是通過主輪單剎車或調整左右發動機的推力(拉力)使飛機轉彎;而另一種方式是通過前輪轉彎機構操縱前輪偏轉使飛機轉彎。輕型飛機一般採用前一種方式;而中型及以上的飛機因轉彎困難,大多裝有前輪轉彎機構。另外,有些重型飛機在轉彎操縱時,主輪也會配合前輪偏轉,提高飛機的轉彎性能。
特殊的緩衝器設計技術
在諸多需要考慮的抗墜撞設計套用技術中,吸能結構設計是必不可少的。通過對各類型吸能結構,主要是緩衝系統結構的動力特性分析,挑選出緩衝效果最好的最佳化結構套用於起落架的抗墜撞設計。其中跪式起落架就是較為優秀的緩衝吸能結構,如右圖所示。在墜撞過程中,能量的吸收實際是分為兩個階段進行的。
第一階段,飛機與地面碰撞初期,變形主要集中在起落架上,因此起落架的緩衝能量和能量吸收能量對於保護機體特別是駕駛艙的安全起了至關重要的作用。
第二階段,起落架變形直至破壞,引發機體觸地,剩餘能量由機體(及座椅等附屬檔案)的大塑性變形所吸收。
在飛機機構的垂直墜撞事故中,要求所設計的起落架不僅要具備有較高的強度特性,而且還應具有很好的吸收撞擊能量的能力,以便最大可能地防止機身觸及撞擊表面,或者在機身座艙段觸地前儘可能減少它的觸地速度。具有高效吸能裝置的跪式起落架可大大提高垂直墜撞事故中乘員的生存力。