起落架结构布局及其基本类型
3-1 起落架的型式与基本组成
§2-1 起落架型式与基本组成 21/38
起落架的基本组成及功用
主要部件的功用
减震支柱
减震支柱上端与机体铰接， 下端固定轮轴或铰接轮架， 收放时绕铰接处转动 承力和减震，油气式缓冲 支柱利用气体的压缩吸收 撞击动能，利用油液高速 流过节流孔消耗能量 基本组成包括外筒、活塞、 活塞杆、带小孔的隔板和 密封装置。
§2-1 起落架型式与基本组成 22/38
起落架的基本组成及功用
主要部件的功用
减震支柱
现代飞机广泛采用了通 油孔面积随压缩量变化 的调节装置 这种缓冲器不仅能消除 载荷高峰并取得较大的 热耗作用，而且还可以 减小飞机在高速滑跑中 受到的载荷。
§2-1 起落架型式与基本组成 23/38
起落架的基本组成及功用
主要部件的功用
防扭臂
扭力臂的上下两臂由螺栓铰 连，上臂连支柱外筒，下臂 连支柱内筒； 承受传递扭矩，防止内、外 筒相对转动。 侧撑杆由上下撑杆铰接而成， 上连机体下连减震支柱； 减小支柱的侧向载荷； 有的则与撑杆式放下锁合用。
侧撑杆
§2-1 起落架型式与基本组成 24/38
起落架的基本组成及功用
§2-1 起落架型式与基本组成 10/38
起落架的配置型式
自行车式
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安装在左右机翼下面。
§2-1 起落架型式与基本组成 11/38
起落架的配置型式
自行车式
飞机起飞抬前轮困难 飞机地面转弯困难 主起落架易于收入机身
§2-1 起落架型式与基本组成 12/38
第4章 起落架系统
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5
前三点式起落架
前轮
主轮
H
6
（2）前三点式起落架
优点: 1.地面运动的方向稳定性好，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.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：前起落架承受的载荷较大，前轮容易摆振。
H
27
2.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。
收上锁通常采用挂钩式，放下锁通常采用撑杆式。
挂钩式收上锁机构
H
28
H
29
H
30
撑杆式放下锁机构
H
31
撑杆式放下锁机构
H
32
3.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
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A320
H
80
H
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A320
H
82
H
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A320
H
84
H
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本章重点
1.起落架系统的组成（减震、收放、转弯、刹车） 2.起落架的配置形式有哪些，各有什么特点？ 3.起落架的减震原理？ 4.起落架的刹车原理？ 5.防轮胎和刹 车装置构成。
固定轮缘式轮毂
轮 毂 可卸轮缘式轮毂
分离机轮式轮毂
轮 胎 有内胎轮胎 无内胎轮胎
弯块式刹车装置
刹车装置 胶囊式刹车装置
多盘式刹车装置
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57
2.刹车装置
（1）刹车减速原理
飞行员操纵刹车时，有压力的油液（或冷气）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。
飞机起落架基本结构
起落架起落架就是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞机重力，承受相应载荷的装置。
任何人造的飞行器都有离地升空的过程，而且除了一次性使用的火箭导弹和不需要回收的航天器之外，绝大部分飞行器都有着陆或回收阶段。
对飞机而言，实现这一起飞着陆（飞机的起飞与着陆过程）功能的装置主要就是起落架。
基本介绍起落架就是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时用于支持飞机重量、吸收撞击能量的飞机部件。
简单地说，起落架有一点象汽车的车轮，但比汽车的车轮复杂的多，而且强度也大的多，它能够消耗和吸收飞机在着陆时的撞击能量。
概括起来，起落架的主要作用有以下四个：承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力；承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量；滑跑与滑行时的制动；滑跑与滑行时操纵飞机。
2结构组成为适应飞机起飞、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等。
承力支柱将机轮和减震器连接在机体上，并将着陆和滑行中的撞击载荷传递给机体。
前轮减摆器用于消除高速滑行中前轮的摆振。
前轮转弯操纵机构可以增加飞机地面转弯的灵活性。
对于在雪地和冰上起落的飞机，起落架上的机轮用滑橇代替。
2.1减震器飞机在着陆接地瞬间或在不平的跑道上高速滑跑时，与地面发生剧烈的撞击，除充气轮胎可起小部分缓冲作用外，大部分撞击能量要靠减震器吸收。
现代飞机上应用最广的是油液空气减震器。
当减震器受撞击压缩时，空气的作用相当于弹簧，贮存能量。
而油液以极高的速度穿过小孔，吸收大量撞击能量，把它们转变为热能，使飞机撞击后很快平稳下来，不致颠簸不止。
2.2收放系统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是侧向收起的。
民航飞机起落架简介
飞机起落架系统简介起落架是飞机的重要部件，用来保证飞机在地面灵活运动，减小飞机着陆撞击与颠簸，滑行刹车减速；收上起落架减小飞行阻力，放下支持飞机。
本文将简要介绍现代民用飞机起落架的组成及工作。
一、起落架的作用起落架就是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞机重力，承受相应载荷的装置。
概括起来，起落架的主要作用有以下四个：1、承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力；2、承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量；3、滑跑与滑行时的制动；4、滑跑与滑行时操纵飞机。
二、起落架的配置形式起落架的布置形式是指飞机起落架支柱(支点)的数目和其相对于飞机重心的布置特点。
目前，飞机上通常采用四种起落架形式：1、后三点式：这种起落架有一个尾支柱和两个主起落架。
并且飞机的重心在主起落架之后。
后三点式起落架的结构简单，适合于低速飞机，因此在四十年代中叶以前曾得到广泛的应用。
目前这种形式的起落架主要应用于装有活塞式发动机的轻型、超轻型低速飞机上。
后三点式起落架具有以下优点：（1）在飞机上易于装置尾轮。
与前轮相比，尾轮结构简单，尺寸、质量都较小；（2）正常着陆时，三个机轮同时触地，这就意味着飞机在飘落(着陆过程的第四阶段)时的姿态与地面滑跑、停机时的姿态相同。
也就是说，地面滑跑时具有较大的迎角，因此，可以利用较大的飞机阻力来进行减速，从而可以减小着陆时和滑跑距离。
因此，早期的飞机大部分都是后三点式起落架布置形式。
随着飞机的发展，飞行速度的不断提高，后三点式起落架暴露出了越来越多的缺点：(1)在大速度滑跑时，遇到前方撞击或强烈制动，容易发生倒立现象(俗称拿大顶)。
因此为了防止倒立，后三点式起落架不允许强烈制动，因而使着陆后的滑跑距离有所增加。
(2)如着陆时的实际速度大于规定值，则容易发生“跳跃”现象。
因为在这种情况下，飞机接地时的实际迎角将小于规定值，使机尾抬起，只是主轮接地。
接地瞬间，作用在主轮的撞击力将产生抬头力矩，使迎角增大，由于此时飞机的实际速度大于规定值，导致升力大于飞机重力而使飞机重新升起。
起落架结构布局及其基本类型
起落架组成及其基本结构类型
1.起落架组成
起落架主要由支柱、缓冲器、扭力臂、机轮组及刹车装置等构成。
2.起落架配置形式
通常有三种：前三点式、后三点式和自行车式。
前三点式：两个主起落架对称地安装在飞机重心之后，前轮位于机身前部。
（主要缺点是容易发生摆振）；
后三点式：两个主起落架对称地安装在飞机重心之前，尾轮装在机身后部。
（主要缺点是滑跑稳定性差，操作不当容易原地打转）；
自行车式：在飞机对称面内重心前后各有一副主起落架，左右意见下有护翼轮
3.基本结构形式
a)支柱式起落架
缓冲器与承力支柱合一，称为缓冲支柱，机轮组直接安装在支柱下端。
b)摇臂式起落架
机轮通过可转动的摇臂与缓冲器下端相连的构造形式。
c)气垫式起落架
利用气垫支撑原理制作的起落架。
d)其他形式起落架
4.机轮布置形式
单轮、双轮、小车式、多轮式。
3-1起落架的型式与基本组成
起落架的基本组成及功用
主要部件的功用
减震支柱
减震支柱上端与机体铰接， 下端固定轮轴或铰接轮架， 收放时绕铰接处转动
承力和减震，油气式缓冲 支柱利用气体的压缩吸收 撞击动能，利用油液高速 流过节流孔消耗能量
基本组成包括外筒、活塞、 活塞杆、带小孔的隔板和 密封装置。
§2-1 起落架型式与基本组成 19/38
起落架的基本组成及功用 现代大型客机主起落架多采用支柱
套筒式加四轮小车式滑行装置，也 称为小车式起落架。
§2-1 起落架型式与基本组成 20/38
起落架的基本组成及功用
起落架的基本组成
减震支柱 防扭臂 轮胎 收放机构 刹车装置 前轮转弯机构 侧撑杆、阻力撑杆 稳定减震器 刹车平衡机构 轮架翻转机构
飞机在地面时支撑飞机重量 收上起落架飞行减小阻力 滑跑刹车减速 保证飞机在地面灵活运动 减小飞机着陆撞击与颠簸
§2-1 起落架型式与基本组成 3/38
对起落架的性能要求
收放安全可靠
收放动作协调，到位锁住与信号显示可靠等。
良好的刹车性能
滑跑刹车安全、效率高，停留刹车可靠，保证小 车式机轮刹车时受力均匀。
后三点式
飞机重心在主起落架之后
前三点式
飞机重心在主起落架之前
自行车式
飞机重心在前后主起落架之间
§2-1 起落架型式与基本组成 5/38
起落架的配置型式 后三点式
§2-1 起落架型式与基本组成 6/38
起落架的配置型式
后三点式
航向稳定性差，易打转； 纵向稳定性差，易倒立； 侧向稳定性差，易侧翻； 驾驶员视野不好； 着陆时需轻三点接地，着陆时滑跑迎角小，
Y12F型飞机起落架结构设计_第2章起落架总体布局研究
（ 2-2）
（ 2-3）
（ 2-4）
（ 2-5）
=10.5+10.5 =21kN 承受最大总载荷的25.4%
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哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
步骤8：初步选择轮胎。 主起落架分为左、右主起落架，每个主起落架有一个支柱，每个支柱装一个 轮胎；前起落架有一个支柱，该支柱上装两个轮胎。
襟翼 图 2-2 主起侧向位置影响因素
其他
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第 2 章 起落架总体布局研究
步骤1：确定该型飞行器平均气动力弦 MAC位置。 由机翼外形计算出飞机平均气动力弦 MAC，平均气动力弦 MAC的确定由总 体气动设计人员提供 步骤2：飞机重心在前限及后限位置。 该极限由飞机总体部门提供 参考基准面„„„„„„机头前 1.000m（3.28ft）处垂直于飞机纵轴的平面 后重心限制„„„„„„„„„„„„全重量基准面后 8.007m（ 26.27 ft） 前重心限制„„„„„„„ 4800 kg(10582 lb) 或以下时的前重心在基准面后 7.551m(24.774ft) ；直线变化到 6200 kg(13668 lb) 时的基准面之后的 7.613m(24.977ft ） ；直线变化到 8400 kg(18520 lb) 时的基准面之后的 7.800m(25.591ft) 。 平均气动力弦长度„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2.074 m(8.871 ft) 平均气动力弦前缘位置„„„„„„„„„„„„„„ 7.281 m（23.888 ft） 重心限制详见图 2-3。
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第 3 章 起落架总体方案分析与确定
第 3 章 起落架总体方案分析与确定
3.1 引言
本章是在第二章的基础上进行进一步的细化设计及工程计算。在第二章未 考虑起落架空间几何，收放形式，上下位锁，作动形式，结构尺寸，缓冲性能， 刹车及地面操纵性能等问题的情况下，本章主要对结构尺寸、缓冲性能和刹车 三个方面进行具体分析和详细设计。 起落架结构尺寸设计是与起落架各种功能密切相关的，例如起落架主支柱 外筒设计，其直径是与缓冲器有直接关系的。支柱外径尺寸由乘以一定系数确 定，而主支柱缓冲器内径可通过计算缓冲器压气面积得到。
起落架结构形式和受力
起落架的结构主要由受力支柱、减震器(当支柱和减震器合成一个构件时则称为减震支柱)、扭力臂或摇臂、机轮和刹车装置等主要构件组成．当起落架放下并锁住时常为静定的空间杆系结构，用以承受和传递机轮上传来的集中力，也便于松开锁后进行收放。
下面介绍几种常用的结构型式并进行受力分析，一、简单支柱式和撑杆支柱式起落架这两种型式的主要受力构件是减震支柱，它上连机体结构，下连机乾，本身作为梁柱受力(图8．12．图8．13)。
这两种结构型式的特点如下：(1)结构简单紧凑，传力较直接，圆筒形支柱具有较好的抗压、抗弯、抗扭的综合性能，因而重量较轻，收藏容易。
(2)可用不同的轮轴、轮叉形式来调整机轮接地点与机体结构连接点间的相互位置和整个起落架的高度。
轮叉一般受两个平面内的弯矩和扭矩、还有剪力等引起的复合应力(图8．14)。
(3)简单支柱式由于上端两个支点很靠近，减震支柱接近于一悬臂梁柱，因而上端的根部弯矩大(图8．12)。
撑杆支柱式则常在支柱中部附近加一撑杆，使减震支柱以双支点外伸梁形式受力．大大减小于支柱上端的弯矩(图8，13)．撑杆通常又兼作收放折叠连杆用(图8．1)；或直接用收放作动筒锁定于某个位置后作为撑杆(图8．13)，这将使起落架结构简化。
撑杆支柱式是目前常用的一种型式．(4)由于机轮通过轮轴(或轮叉)与减震支柱直接相连，因而不能很好吸收前方来的撞击．通常可将支柱向前倾斜一个角度(图8．12)即可对前方来的撞击起一定的减震用，但这会使支柱在受垂直撞击力时受到附加弯矩。
(5)这两种型式的减震支柱本身要受弯，所以它的密封性较差，减震器内部灌充的气体压力将因此受到限制，一般其初压力约为3MPa(一30个大气压)，最大许可压力约为IOMPa(一100个大气压)．因而减震器行程较大，整个支柱较长，重量增加。
(6)由于减震支柱的活动内杆与外筒(它直接与机体结构连接)之间不可能直接传递机轮载荷引起的扭矩，因此内杆与外筒之间必须用扭力臂连接。
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起落架组成及其基本结构类型
1.起落架组成
起落架主要由支柱、缓冲器、扭力臂、机轮组及刹车装置等构成。
2.起落架配置形式
通常有三种：前三点式、后三点式和自行车式。
前三点式：两个主起落架对称地安装在飞机重心之后，前轮位于机身前部。
（主要缺点是容易发生摆振）；
后三点式：两个主起落架对称地安装在飞机重心之前，尾轮装在机身后部。
（主要缺点是滑跑稳定性差，操作不当容易原地打转）；
自行车式：在飞机对称面内重心前后各有一副主起落架，左右意见下有护翼轮
3.基本结构形式
a)支柱式起落架
缓冲器与承力支柱合一，称为缓冲支柱，机轮组直接安装在支柱下端。
b)摇臂式起落架
机轮通过可转动的摇臂与缓冲器下端相连的构造形式。
c)气垫式起落架
利用气垫支撑原理制作的起落架。
d)其他形式起落架
4.机轮布置形式
单轮、双轮、小车式、多轮式。