【簡介:】本篇文章給大家談談《飛機起落架技術》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機起落架的材料
2、最早起落架可收起的哪國發(fā)明的
3、球飛機起落架論文
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本篇文章給大家談談《飛機起落架技術》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
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飛機起落架的材料
目前應用比較廣泛的起落架用材為低合金超高強度鋼,如美國的300M、法國的35NCD16、俄羅斯的30ХГСН2А等,其顯著特點是具有超乎一般的高強度。
飛機起落架制造技術發(fā)展與材料技術和制造技術的發(fā)展息息相關。
噴氣式飛機發(fā)展初期,起落架主承力構件主要由1176MPa級高強度鋼4130、30ХГСА等材料經手工電弧焊等方法制造。隨著減重和飛機機體內空間利用率的不斷提高,也隨著超高強度鋼技術和構件制造技術的不斷進步與完善,超高強度結構鋼制造大型飛機起落架主承力構件成為必然的選擇。起落架主承力構件采用比強度更高的1578~1764MPa級超高強度鋼30ХГСН2А、4330M、4340采用焊接方法制造,隨著大型壓力機的使用,在西方國家,整體鍛件制造工藝逐漸取代了拼焊結構。
隨著材料技術和制造技術的發(fā)展,強度級別1900~2100MPa的300M鋼及其抗疲勞制造技術已成為美國飛機起落架的主導應用技術。 目前國外應用比較廣泛的起落架用材為低合金超高強度鋼,如美國的300M、法國的35NCD16、俄羅斯的30ХГСН2А等,其顯著特點是具有超乎一般的高強度。材料強度高可以使起落架重量輕,減重一直是起落架設計所追求的重要指標。與此同時,材料要具有優(yōu)良的綜合性能,以保證起落架工作的可靠性。
最早起落架可收起的哪國發(fā)明的
可收放起落架應該是在噴氣式飛機出現(xiàn)之后改良的起落架技術。應該是德國或者法國人。
飛機發(fā)明就有起落架,但是在過去,由于飛機的飛行速度低,對飛機氣動外形的要求不十分嚴格,因此飛機的起落架都由固定的支架和機輪組成,這樣對制造來說不需要有很高的技術。當飛機在空中飛行時,起落架仍然暴露在機身之外。隨著飛機飛行速度的不斷提高,飛機很快就跨越了音速的障礙,由于飛行的阻力隨著飛行速度的增加而急劇增加,這時,暴露在外的起落架就嚴重影響了飛機的氣動性能,阻礙了飛行速度的進一步提高。
因此,人們便設計出了可收放的起落架,當飛機在空中飛行時就將起落架收到機翼或機身之內,以獲得良好的氣動性能,飛機著陸時再將起落架放下來。然而,有得必有失,這樣做的不足之處是由于起落架增加了復雜的收放系統(tǒng),使得飛機的總重增加。但總的說來是得大于失,因此現(xiàn)代飛機不論是軍用飛機還是民航飛機,它們的起落架絕大部分都是可以收放的,只有一小部分超輕型飛機仍然采用固定形式的起落架(如蜜蜂系列超輕型飛機)。
(起落架Undercarriage)是航空器下部用于起飛降落或地面(或水面)滑行時支撐航空器并用于地面(或水面)移動的附件裝置。起落架是唯一一種支撐整架飛機的部件,因此它是飛機不可分缺的一部份;沒有它,飛機便不能在地面移動。當飛機起飛后,可以視飛機性能而收回起落架。
球飛機起落架論文
起落架
任何人造的飛行器都有離地升空的過程,而且除了一次性使用的火箭導彈和不需要回收的航天器之外,絕大部分飛行器都有著陸或回收階段。對飛機而言,實現(xiàn)這一起飛著陸(飛機的起飛與著陸過程)功能的裝置主要就是起落架。
起落架就是飛機在地面停放、滑行、起降滑跑時用于支持飛機重量、吸收撞擊能量的飛機部件。簡單地說,起落架有一點象汽車的車輪,但比汽車的車輪復雜的多,而且強度也大的多,它能夠消耗和吸收飛機在著陸時的撞擊能量。
概括起來,起落架的主要作用有以下四個:
承受飛機在地面停放、滑行、起飛著陸滑跑時的重力;
承受、消耗和吸收飛機在著陸與地面運動時的撞擊和顛簸能量;
滑跑與滑行時的制動;
滑跑與滑行時操縱飛機。
起落架的發(fā)展演變
在過去,由于飛機的飛行速度低,對飛機氣動外形的要求不十分嚴格,因此飛機的起落架都由固定的支架和機輪組成,這樣對制造來說不需要有很高的技術。當飛機在空中飛行時,起落架仍然暴露在機身之外。隨著飛機飛行速度的不斷提高,飛機很快就跨越了音速的障礙,由于飛行的阻力隨著飛行速度的增加而急劇增加,這時,暴露在外的起落架就嚴重影響了飛機的氣動性能,阻礙了飛行速度的進一步提高。
因此,人們便設計出了可收放的起落架,當飛機在空中飛行時就將起落架收到機翼或機身之內,以獲得良好的氣動性能,飛機著陸時再將起落架放下來。然而,有得必有失,這樣做的不足之處是由于起落架增加了復雜的收放系統(tǒng),使得飛機的總重增加。但總的說來是得大于失,因此現(xiàn)代飛機不論是軍用飛機還是民航飛機,它們的起落架絕大部分都是可以收放的,只有一小部分超輕型飛機仍然采用固定形式的起落架(如蜜蜂系列超輕型飛機)。
起落架的基本組成
為適應飛機起飛、著陸滑跑和地面滑行的需要,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接在機體上,并將著陸和滑行中的撞擊載荷傳遞給機體。前輪減擺器用于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。對于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(fā)生劇烈的撞擊,除充氣輪胎可起小部分緩沖作用外,大部分撞擊能量要靠減震器吸收?,F(xiàn)代飛機上應用最廣的是油液空氣減震器。當減震器受撞擊壓縮時,空氣的作用相當于彈簧,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?yōu)闊崮?,使飛機撞擊后很快平穩(wěn)下來,不致顛簸不止。
收放系統(tǒng)
收放系統(tǒng)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。對于收放系統(tǒng),一般都有位置指示和警告系統(tǒng)。
機輪和剎車系統(tǒng)
機輪的主要作用是在地面支持收飛機的重量,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。主起落架上裝有剎車裝置,可用來縮短飛機著陸的滑跑距離,并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。應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。
[編輯本段]起落架的布置型式
前三點式起落架
飛機上使用最多的是前三點式起落架(圖1a[起落架布置型式])。前輪在機頭下面遠離飛機重心處,可避免飛機剎車時出現(xiàn)“拿大頂”的危險。兩個主輪左右對稱地布置在重心稍后處,左右主輪有一定距離可保證飛機在地面滑行時不致傾倒。飛機在地面滑行和停放時,機身地板基本處于水平位置,便于旅客登機和貨物裝卸。重型飛機用增加機輪和支點數目的方法減低輪胎對跑道的壓力,以改善飛機在前線土跑道上的起降滑行能力,例如美國軍用運輸機C-5A,起飛重量達348噸,僅主輪就有24個,采用4個并列的多輪式車架(每個車架上有6個機輪),構成4個并列主支點。加上前支點共有5個支點,但仍然具有前三點式起落架的性質。
優(yōu)點
* 著陸簡單,安全可靠。若著陸時的實際速度大于規(guī)定值,則在主輪接地時,作用在主輪的撞擊力使迎角急劇減小,因而不可能產生象后前三點式起落架那樣的“跳躍”現(xiàn)象。
* 具有良好的方向穩(wěn)定性,側風著陸時較安全。地面滑行時,操縱轉彎較靈活。
* 無倒立危險,因而允許強烈制動,因此,可以減小著陸后的滑跑距離。
* 因在停機、起、落滑跑時,飛機機身處于水平或接近水平的狀態(tài),因而向下的視界較好,同時噴氣式飛機上的發(fā)動機排出的燃氣不會直接噴向跑道,因而對跑道的影響較小。
缺點
* 前起落架的安排較困難,尤其是對單發(fā)動機的飛機,機身前部剩余的空間很小。
* 前起落架承受的載荷大、尺寸大、構造復雜,因而質量大。
* 著陸滑跑時處于小迎角狀態(tài),因而不能充分利用空氣阻力進行制動。在不平坦的跑道上滑行時,超越障礙(溝渠、土堆等)的能力也比較差。
* 前輪會產生擺振現(xiàn)象,因此需要有防止擺震的設備和措施,這又增加了前輪的復雜程度和重量。
盡管如此,由于現(xiàn)代飛機的著陸速度較大,并且保證著陸時的安全成為考慮確定起落架形式的首要決定因素,而前三點式在這方面與后三點式相比有著明顯的優(yōu)勢,因而得到最廣泛的應用。
后三點式起落架
早期在螺旋槳飛機上廣泛采用后三點式起落架(圖1b[起落架布置型式])。其特點是兩個主輪在重心稍前處,尾輪在機身尾部離重心較遠。后三點起落架重量比前三點輕,但是地面轉彎不夠靈活,剎車過猛時飛機有“拿大頂”的危險,現(xiàn)代飛機已很少采用。
優(yōu)點
一是在飛機上易于裝置尾輪。與前輪相比,尾輪結構簡單,尺寸、質量都較??;
二是正常著陸時,三個機輪同時觸地,這就意味著飛機在飄落(著陸過程的第四階段)時的姿態(tài)與地面滑跑、停機時的姿態(tài)相同。也就是說,地面滑跑時具有較大的迎角,因此,可以利用較大的飛機阻力來進行減速,從而可以減小著陸時和滑跑距離。因此,早期的飛機大部分都是后三點式起落架布置形式。
缺點
(1)在大速度滑跑時,遇到前方撞擊或強烈制動,容易發(fā)生倒立現(xiàn)象(俗稱拿大頂)。因此為了防止倒立,后三點式起落架不允許強烈制動,因而使著陸后的滑跑距離有所增加。
(2)如著陸時的實際速度大于規(guī)定值,則容易發(fā)生“跳躍”現(xiàn)象。因為在這種情況下,飛機接地時的實際迎角將小于規(guī)定值,使機尾抬起,只是主輪接地。接地瞬間,作用在主輪的撞擊力將產生抬頭力矩,使迎角增大,由于此時飛機的實際速度大于規(guī)定值,導致升力大于飛機重力而使飛機重新升起。以后由丁速度很快地減小而使飛機再次飄落。這種飛機不斷升起飄落的現(xiàn)象,就稱為“跳躍”。如果飛機著陸時的實際速度遠大于規(guī)定值,則跳躍高度可能很高,飛機從該高度下落,就有可能使飛機損壞。
(3)在起飛、降落滑跑時是不穩(wěn)定的。如過在滑跑過程中,某些干擾(側風或由于路面不平,使兩邊機輪的阻力不相等)使飛機相對其軸線轉過一定角度,這時在支柱上形成的摩擦力將產生相對于飛機質心的力矩,它使飛機轉向更大的角度。
(4)在停機、起、落滑跑時,前機身仰起,因而向下的視界不佳。
基于以上缺點,后三點式起落架的主導地位便逐漸被前三點式起落架所替代,目前只有一小部分小型和低速飛機仍然采用后三點式起落架。
自行車式起落架
還有一種用得不多的自行車式起落架,它的前輪和主輪前后布置在飛機對稱面內(即在機身下部),重心距前輪與主輪幾乎相等。為防止轉彎時傾倒,在機翼下還布置有輔助小輪(圖1c[起落架布置型式])。這種布置型式由于起飛時抬頭困難而較少采用。
多支柱式起落架
這種起落架的布置形式與前三點式起落架類似,飛機的重心在主起落架之前,但其有多個主起落架支柱,一般用于大型飛機上。如美國的波音747旅客機、C-5A(軍用運輸機(起飛質量均在350噸以上)以及蘇聯(lián)的伊爾86旅客機(起飛質量206噸)。顯然,采用多支柱、多機輪可以減小起落架對跑道的壓力,增加起飛著陸的安全性。
在這四種布置形式中,前三種是最基本的起落架形式,多支柱式可以看作是前三點式的改進形式。目前,在現(xiàn)代飛機中應用最為廣泛的起落架布置形式就是前三點式。
[編輯本段]起落架的結構分類
構架式起落架
構架式起落架的主要特點是:它通過承力構架將機輪與機翼或機身相連。承力構架中的桿件及減震支柱都是相互鉸接的。它們只承受軸向力(沿各自的軸線方向)而不承受彎矩。因此,這種結構的起落架構造簡單,質量也較小,在過去的輕型低速飛機上用得很廣泛。但由于難以收放,現(xiàn)代高速飛機基本上不采用。
支柱式起落架
支柱式起落架的主要特點是:減震器與承力支柱合而為一,機輪直接固定在減震器的活塞桿上。減震支柱上端與機翼的連接形式取決于收放要求。對收放式起落架,撐桿可兼作收放作動筒。扭矩通過扭力臂傳遞,亦可以通過活塞桿與減震支柱的圓筒內壁采用花鍵連接來傳遞。這種形式的起落架構造簡單緊湊,易于放收,而且質量較小,是現(xiàn)代飛機上廣泛采用的形式之一。
支柱式起落架的缺點是:活塞桿不但承受軸向力,而且承受彎矩,因而容易磨損及出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象,使減震器的密封性能變差,不能采用較大的初壓力。
搖臂式起落架
搖臂式起落架的主要特點是:機輪通過可轉動的搖臂與減震器的活塞桿相連。減震器亦可以兼作承力支柱。這種形式的活塞只承受軸向力,不承受彎矩,因而密封性能好,可增大減震器的初壓力以減小減霞器的尺寸,克服了支柱式的缺點,在現(xiàn)代飛機上得到了廣泛的應用。搖臂式起落架的缺點是構造較復雜,接頭受力較大,因此它在使用過程中的磨損亦較大。
中國飛機起落架技術狀況如何?
起落架的技術含量相比飛機的其他部位還是比較低的,當然,像美國海軍艦載機起落架需要承受起飛和降落時的極大沖擊力,要求較高,技術難度大。就另當別論了。
所以這種小部件對中國來說還是綽綽有余的。如果連這個都搞不定中國就別造飛機了。
中國在飛機最關鍵的發(fā)動機技術上于世界先進水平差距不小,這倒是真的。
有沒有飛機是以履帶作為起落架的?
一般來說,飛機的起落架是使用輪胎的,少數也有使用滑撬的,但個別腦洞大開的飛機使用了拖拉機履帶作為起落架。這架飛機就是冷戰(zhàn)時期美國研制的YB-36A轟炸機的履帶起落架驗證機。
這架驗證機拋棄了飛機輪胎,使用特別設計的V形皮帶履帶,在主起落架安裝了兩條40厘米寬的鋼絲加強的橡膠履帶,地面壓強只有390千帕,只有使用輪胎式起落架的三分之一,這一改進大大降低了重型轟炸機對跑道強度的要求。讓B-36轟炸機可以進駐簡易的野戰(zhàn)機場。
起落架是航空器械下部用于起飛、降落或者滑行的支撐部位。起落架的發(fā)展是從后三點式起落架開始的,這也是最經典的起落架形式。起落架是唯一一個支撐整架飛機的部件,因此它是飛機不可缺失的一部分;沒有它,飛機便不能移動。當飛機起飛后,可以視飛機性能而收回起落架,另有一些奇葩起落架,例如多支柱式起落架。
這種起落架較為奇葩,機腹下部沒有或者只有一組主輪,而左右各設有一組主輪,所以機輪在收起的時候是收入機翼內部。這種起落架形式技術難度較高,適合用在軍用飛機上使用,尤其是那些將機身下方空間改造成空載大武器艙的軍機。
和前三點式起落架類似,飛機重心也同樣位于前主輪之前,但是主輪不止一組,一般超過3組或者更多,一般這種多支柱式起落架被用于大型飛機,如波音747。由于飛機與地面接觸點的增多,這無疑可以降低起落架與地面跑道之間的壓強,并增加飛機起降時的安全度。另外,機輪越多,剎車系統(tǒng)的效率越高,所以這也是大型飛機主要采用多支柱式起落架的原因。
多柱式起落架的機構相當復雜,所以理論上履帶式起落架是一個很好的替代方案。不過,由于B-36轟炸機這套履帶系統(tǒng)要比輪胎起落架重了2噸,而且高速滑跑性能很差,履帶發(fā)出的尖嘯的噪音,甚至能讓飛行員發(fā)瘋。此外,履帶式起落架與跑道的摩擦較小,導致轟炸機起降滑跑距離過長,這一些列的缺陷,讓美國空軍放棄了履帶式起落架的探索,于是這套履帶式起落架就被扔進倉庫生銹去了。
飛機起落架的分類有哪些?
前三點式。現(xiàn)代飛機上使用最廣泛的是前三點式起落架。兩個主輪保持一定間距左右對稱地布置在飛機質心稍后處,前輪布置在飛機頭部的下方。飛機在地面滑行和停放時,機身地板基本處于水平位置,便于旅客登機和貨物裝卸。
后三點式。早期在螺旋槳飛機上廣泛采用后三點式起落架。其特點是兩個主輪(主起落架)布置在飛機的質心之前并靠近質心,尾輪(尾支撐)遠離質心布置在飛機的尾部。在停機狀態(tài)時,飛機90%的質量落在主起落架上,其余的10%由尾支撐來分擔。后三點起落架重量比前三點輕,但是地面轉彎不夠靈活,現(xiàn)代飛機已很少采用。
自行車式。還有一種用得不多的自行車式起落架,它的前輪和主輪前后布置在飛機對稱面內(即在機身下部),重心距前輪與主輪幾乎相等。為防止轉彎時傾倒,在機翼下還布置有輔助小輪。這種布置型式由于起飛時抬頭困難而較少采用。
多支點式。這種起落架的布置形式與前三點式起落架類似,飛機的重心在主起落架之前,但其有多個主起落架支柱,一般用于大型飛機上。如美國的波音747客機、C-5A(軍用運輸機(起飛質量均在350噸以上)以及蘇聯(lián)的伊爾86客機(起飛質量206噸)。采用多支點式可以使局部載荷減小,有利于受力結構布置;還能夠減小機輪體積,從而減小起落架的收放空間。
起落架是飛機下部用于起飛降落或地面(水面)滑行時支撐飛機并用于地面(水面)移動的附件裝置。起落架是唯一一種支撐整架飛機的部件,因此它是飛機不可分缺的一部份;沒有它,飛機便不能在地面移動。當飛機起飛后,可以視飛行性能而收回起落架。
關于《飛機起落架技術》的介紹到此就結束了。