飞机起落架系统
飞行器起落架系统的动力学建模与控制
飞行器起落架系统的动力学建模与控制飞行器起落架是飞机的重要组成部分，它在飞机的起飞、降落以及地面行驶等环节起到关键的作用。
起落架系统的设计和控制对飞行安全至关重要。
本文将探讨飞行器起落架系统的动力学建模与控制方法。
一、起落架系统的构成和功能起落架系统一般由起落架框架、悬挂系统、轮胎组件、刹车系统以及液压和电气系统等组成。
它的主要功能包括支撑飞机在地面行驶时的重量、吸收起飞和降落时的冲击力以及提供刹车和悬挂等功能。
起落架系统的设计应考虑到飞机的重量、速度、着陆方式等因素，以确保其安全可靠。
二、起落架系统的动力学建模起落架系统的动力学模型一般包括悬挂系统、刹车系统以及轮胎与地面之间的力学关系等。
悬挂系统的动力学模型可以采用弹簧和阻尼模型来描述，刹车系统的动力学可以采用非线性摩擦模型来表征。
在进行动力学建模时，需要考虑到各个组件之间的相互作用和物理特性。
例如，起落架框架的弯曲刚度会对整个系统的动力学行为产生影响；轮胎与地面之间的接触力也会受到地面摩擦系数、胎压、载荷等因素的影响。
因此，建立起落架系统的动力学模型是一个复杂而关键的任务。
三、起落架系统的控制方法飞行器起落架系统的控制旨在保证起落架系统的稳定运行和安全操作。
传统的起落架系统控制方法主要基于PID控制算法，通过调节阻尼和刹车力来实现。
然而，这种方法在处理非线性和时变特性时存在一定的局限性。
近年来，基于模型预测控制（Model Predictive Control，MPC）的起落架系统控制方法获得了广泛应用。
MPC通过建立系统的动力学模型，预测系统的未来行为，并根据优化目标进行控制。
这种方法可以更好地处理系统的非线性和时变特性，提高控制的效果和鲁棒性。
另外，人工智能技术在起落架系统控制中也有着重要的应用。
基于深度学习的控制方法可以从大量的数据中学习系统的动力学模型和控制策略，以实现更准确和智能化的控制。
四、起落架系统的故障诊断和健康管理起落架系统的故障诊断和健康管理是飞行器起落架系统重要的研究领域。
第二章 飞机起落架系统(22)
§2-2 起落架减震装置
（ 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。
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
稳定距作用： ① 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。
②稳定距可使飞机在滑行时能够灵活转弯。
稳定距的获得：
① 将前起落架支柱安装成斜的（图a）
② 利用轮叉或其他构件将前轮向后伸出（图b、 c）。
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。
空客A320飞机起落架系统非典型故障研究
空客A320飞机起落架系统非典型故障研究引言空客A320是一款广泛使用的中型客机，在民航领域有着非常重要的地位。
起落架系统是飞机的重要组成部分，负责支撑起飞和降落过程中的重量，并影响飞机的飞行性能和安全性。
起落架系统也经常出现故障，而其中一些故障可能是非典型的，即不符合常规的故障模式。
对起落架系统的非典型故障进行深入研究是非常有意义的。
本文将重点讨论空客A320飞机起落架系统的非典型故障，并对其进行分析和总结，以期为飞机维护和安全运行提供有益的参考。
一、空客A320起落架系统概述空客A320飞机起落架系统是由主起落架、前起落架和后起落架组成的。
主起落架由两个独立的液压系统驱动，能够支撑飞机的整个重量。
前起落架主要起到支撑和导向的作用，而后起落架用于在飞机降落时提供额外的支撑。
起落架系统的正常操作对飞机的安全性至关重要，一旦出现故障可能会导致飞机降落和起飞时的危险情况。
二、空客A320起落架系统非典型故障案例分析1. 起落架未完全收起在某次飞行中，飞机的起落架在收起过程中出现异常，未能完全上锁。
这种故障可能会导致起落架在飞行中自行放下，对飞机造成重大威胁。
分析：该故障可能由于起落架内部的液压系统故障引起，也可能是由于起落架本身的结构缺陷导致。
需要仔细分析起落架系统的液压系统和结构，并进行详细的检测和测试，以确定故障的具体原因。
解决措施：对飞机进行彻底的维护和检查，确保起落架系统的液压系统和结构完好无损。
加强对起落架系统的监控和检测，及时发现并解决任何潜在的问题。
2. 起落架自行放下在一次飞行中，飞机的起落架在空中出现了自行放下的情况，导致飞行员不得不进行紧急迫降。
解决措施：对飞机的液压系统和控制系统进行彻底的维护和检查，确保其运行正常。
制定应急处置方案，以应对类似故障发生时的紧急情况。
三、空客A320起落架系统非典型故障原因分析1. 设计缺陷起落架系统的设计缺陷是造成非典型故障的主要原因之一。
可能存在于系统的液压系统、机械结构、控制系统等部分，这些设计缺陷可能在飞机的使用过程中逐渐显现出来，并导致非常严重的后果。
空客A320飞机起落架系统非典型故障研究
空客A320飞机起落架系统非典型故障研究空客A320飞机起落架系统是该型号飞机的重要部件之一，负责飞机在地面行驶和起降时的支撑和缓冲作用。
起落架系统因为机动性能、经济性、安全性等方面的考虑，是飞机设计中非常重要的一个组成部分。
然而，由于复杂的机械系统和多样化的工作环境，起落架系统也经常会出现故障。
此时，对起落架系统的非典型故障进行研究显得尤为重要和必要。
本文将从起落架系统的构成、故障类型、故障原因和解决方法等方面进行探讨，以便更好地了解起落架系统的故障处理方法。
一、起落架系统的构成起落架系统由主起落架、前轮和刹车系统组成。
主起落架一般都是三点式中央靠后布局，用于支撑飞机在地面行驶和起降时的重量；前轮一般布置在机头下部，协助调整飞机的方向和姿态；刹车系统则是起落架系统的重要配件，用于保证飞机在地面行驶时的安全性。
起落架系统的故障类型繁多，常见故障包括：起落架不能展开或收回；起落架在展开过程中卡死或部分展开；起落架在收回过程中卡死或部分收回；起落架张紧或放松不当等。
三、起落架系统故障原因起落架系统故障的原因很多，通常包括：机械结构故障；液压系统故障；电气故障；腐蚀和磨损等。
各种原因可能导致飞机在地面行驶和起降时发生意外事故，进而影响航空安全。
四、解决方法为了解决起落架系统故障，可以采取如下方法：1、机械检查。
定期进行起落架的检查和维修，如果发现故障及时更换、修理或加固。
2、适当的维护。
飞机在起飞和着陆之间，应根据当时的环境条件进行相应的起落架维护工作，保证轮子表面的清洁和润滑。
3、液压系统检查。
定期对液压系统进行检查、维护和更换，防止液压系统泄漏导致的起落架故障。
综上所述，起落架系统是飞机设计中不可或缺的部分，起落架系统出现故障将会对飞机安全性产生很大的影响。
因此，在使用起落架系统的过程中，必须加强对起落架系统的检查和维护，确保飞机的安全使用。
同时，加强对非典型故障的研究，也能更好地解决起落架系统的故障问题，提高飞机运行效率和安全性。
起落架系统--飞机结构与系统-图文
减
充
气体反抗压缩变形能
滑行时飞机颠簸严 重；
油气减震装置油气量充灌标
❖ 油量充灌标准
准
减震支柱完全压缩时，油液与充气 口平齐；
❖ 气压充灌标准
按照起落架充气勤务曲线进行充气 ；
油气减震装置的维护
❖ 减震器充灌程序：
顶起飞机，伸出减震支柱；
放气，取下充气活门；
灌入规定油液，直到与充油口上部齐平；
❖ 紧固并锁定试验前安装的设备
安124运输机起落架
起落架结构形式
构架式起落架
❖ 构造较简单，重量较轻
承力构架中减震支柱及其它杆件相互铰 接，只承受轴向力，不承受弯矩
❖ 起落架外形尺寸大，很难收入飞机内部
撑杆
减震支柱 机轮
支柱套筒起落架
❖ 结构特点：减震支柱由套筒、活塞杆构成 ❖ 形式：张臂式、撑杆式 ❖ 优点：体积小，易收放 ❖ 缺点：不能很好地吸收水平撞击载荷
过程是介于等温和
绝热过程间的多变
过程；
P2
0 V1
V2 V
减震器工作特性分析
❖ 气体工作特性 ：
减震器工作过程中 ，气体压缩、膨胀 过程是介于等温和 绝热过程间的多变 过程；
气体压力与减震器 压缩量的关系曲线 如右图所示：
P Pmax
0
Smax S
减震器工作特性分析
❖ 液体工作特性 P
：
液体通过阻尼孔时 ，产生与减震器压 缩、膨胀方向相反 的的阻尼力，该阻 尼力与压缩量的关 系如右图所示：
❖ 经若干压缩和伸张行程，全部撞击 动能被耗散，飞机很快平稳下来！
飞机减震过程的能量转换
❖ 压缩行程
飞机接地前的位能 飞机接地撞击动能
飞机起落架系统课件
定期检查起落架系统的电气线路，确保其 完好无损。
起落架系统的常见故障及排除方法
起落架无法正常放下
起落架颤振
检查起落架控制线路和作动筒是否正 常，如有异常及时修复。
检查起落架系统各部件的连接是否牢 固，调整起落架的平衡状态。
起落架收放不顺畅
对起落架系统各活动关节进行润滑， 清理堵塞的管道和阀门。
04
C919起落架系统特点
该系统具有高适应性和可维护性，能够适应各种 机场和天气条件，同时降低维护成本。
3
C919起落架系统工作原理
起落架通过气压和液压系统进行展开和收起，同 时配有刹车系统和转向装置。
THANKS
起落架系统的设计与发展 趋势
起落架系统的设计理念
01
02
03
安全可靠
起落架系统是飞机安全起 降的关键，设计时应确保 其结构强度、稳定性和可 靠性，以保障飞行安全。
高效节能
起落架系统应具备较高的 能量转换效率，降低飞机 起降过程中的能耗，提高 飞行效率。
轻量化
起落架系统作为飞机的重 要部分，应尽量减轻重量 ，以降低飞机的整体重量 ，减少燃料消耗。
飞机起落架系统课件
目录
• 起落架系统简介 • 起落架系统的工作原理 • 起落架系统的维护与保养 • 起落架系统的设计与发展趋势 • 案例分析
01
起落架系统简介
起落架系统的定义和作用
总结词
起落架系统是飞机的重要组件，用于支撑飞机重量、吸收着陆冲击、改变飞机姿 态以及在地面滑行时提供必要的稳定性。
统的可靠性和安全性。
复合材料应用
随着复合材料技术的发展，起落架 系统将更多地采用复合材料，以进 一步减轻重量、提高强度和耐腐蚀 性。
第3章 飞机起落架系统《航空器系统与动力装置》
4——两端分别与轮架和支柱外筒相连，主要减弱轮架在不平跑 道上的俯仰振
动。
大 型 客 机 的 主 起 落 架
（5）
——收放作动筒、位置锁及信号装置等，主要保证起落架
收放安全、可靠。
（6）
——保证四轮小车式起落架在刹车时前后轮受力均匀。
（7）
——收上时翻转轮架以便收轮入舱，轮架定位作动筒
保证着陆时放正轮架。
（8） ——保证飞机地面滑行和着陆滑跑，主轮一般安装有刹车装置。
• 前轮稳定距是前轮接地点到偏转轴线的垂直距离t。
• 前轮减摆装置主要减弱与防止前轮摆振，保证飞机稳定滑跑和前起 落架安全。
• 前轮中立机构保证飞机在离地时，前轮回到中立位置而有利于收轮 入舱；着陆接地前使前轮中立有利于滑跑方向控制。
《航空器系统与动力装置》
✩精品课件合集
第3章 飞机起落架系统
3.1 飞机起落架的形式
3.2 起落架减震与收放系统 3.3 起落架刹车系统
飞机起落架的形式
1—重心； 2—纵轴； 3—主轮； 4—尾轮； 5—前轮； 6—辅助轮
• 它一般用于
。
• 与后三点式起落架飞机比较，前三点式起落架飞机地面运动的方向稳定性、侧 向稳定性均较好。
（2） （3）
——小速度转大弯。 ——大速度修正飞机滑跑方向。
• 单轮式又有半轴式、轮叉式与半轮叉式3种，前两种的轮轴与支柱 都要承受侧向弯矩。
• 中、小型飞机的主轮和大、中型客机的前轮多为双轮式，大型客机 主轮则为双轮、四轮或六轮小车式。
• 多数飞机的轮冠为弧形，也有的飞机采用平底轮开双槽。
✓ 轮胎按充气压力分为
• 起落架载荷的严重情况不仅与单方向受载有关，还应考虑Px、Py、Pz 共同作用的情况。 ：不按规定的高度、速度、接地角操纵而导致载荷超过 规定的着陆。
起落架系统介绍
1.3.2 前轮转弯 当飞机在地面运动时，前轮转弯系统可提供方向控制。
转弯手轮位于机长座椅旁边的侧壁上，可提供左右 78°的最大转弯角度。飞机在地面时，通过方向舵脚 蹬也可操纵前轮左右偏转7°。在P1板上有1个备用前 轮转弯电门，提供备用压力（B系统）进行前轮转弯操 纵。 1.3.3 正常刹车 驾驶员通过刹车脚蹬可以进行人工正常刹车。 1.3.4 自动刹车 通过P2板上的自动刹车选择电门可以在飞机着陆前选 用自动刹车，飞机接地后，自动施加刹车压力。自动 刹车解除指示灯（琥珀色）在选择电门的上方。
被剪断，从而减轻对主结构的破坏。阻力杆上部接头 处的保险销被涂成黄色，以防止与阻力杆下部紧固件 互换。 2个保险紧固件用来固定耳轴连杆的2个球形轴承，避 免起落架在收放过程中出现卡阻。 2.2.3 维护 起落架上有许多润滑加注口。当润滑油压力超过2500 PSI时，可能会导致加注口错位。加油枪的压力最大 应限制在2500PSI。 向主起落架转动轴承注油时，压力不能超过400 PSI。
起落架系统介绍
1.3.5 防滞刹车 防滞刹车控制电门在P2板上，在电门上
方有1个防滞不工作警告灯（琥珀色）
1.3.6 停留刹车 停留刹车的操纵手柄和工作指示灯（红
色）在中央操纵台上。
起落架系统介绍
2. 主起落架及其舱门
2.1 功用 主起落架的作用是支撑机身后部。 当起落架收起后，舱门关闭，可以减小阻力。 采用油气式减震支柱来吸收、消耗着陆和滑行时的撞
第四章 起落架系统
1. 概述
1.1 功用 起落架用于在地面停放及滑行时支撑飞机，使飞机在地面上灵 活运动，并吸收飞机运动时产生的撞击载荷。
1.2 简介 B737飞机起落架为前三点式，采用油气式减震支柱进行减震。 可利用液压进行起落架正常收放。也可以人工应急放下起落架。 减震支柱的压缩可用于空地感应控制。在地面滑行时，可利用 前轮进行转弯。刹车组件装在主起落架机轮内，防滞系统用于 提高刹车效率。
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驾驶舱防滞 自动刹车电 门图片
1、起落架和门
2、收放系统
5、空地 3、机轮和刹车
4、前轮转弯
1、起落架和门
2、收放系统
5、空地 3、机轮和刹车
4、前轮转弯
图 片
图 片
图 片
图 片
图 片
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起落架人工放下系统从收上锁定位置放下前及左右主 起落架。
在液压系统A压力失效或正常放下系统失效时使用起
落架人工放下系统。
人工放下系统
1、起落架和门
2、收放系统
5、空地 3、机轮和刹车 4、前轮转弯
正常刹车
液压刹车 系统
备用刹车 储压器刹车 起落架收上刹车
刹车组件
图片
前起落架收放
前起放下顺序 — 锁作动筒伸出 — 锁机构开锁 — 前起路架作动筒缩入
收上顺序 — 锁作动筒缩入 — 锁机构开锁
— 前起落架作动筒伸出
— 前起落架收上 — 锁作动筒继续缩入 — 锁机构锁定
— 前起落架放下
— 锁作动筒继续伸出 — 锁机构锁定
人工放下系统
1、起落架和门
起落架和门
5、空地
2、收放系统
3、机轮和刹车 4、前轮转弯
主起落架和门
前起落架和门
1、起落架和门
2、收放系统
5、空地 3、机轮和刹车 4、前轮转弯
1、起落架和门
2、收放系统
5、空地 3、机轮和刹车 4、前轮转弯
1、起落架和门
2、收放系统
控制系统
5、空地
主起落架正常收放
4、前轮转弯
3、机轮和刹车
前起落架正常收放
起落架 收放系统
人工放下系统
主起落架收放
主起落架收放
主起落架收放
主起落架收放
主起落架放下和收上顺序
放下顺序： — 上位锁作动筒缩入 — 上位锁机构开锁 — 主起落架作动筒缩入 — 主起落架放下 — 下位锁作动筒缩入 — 下位锁机构锁定。 收上顺序： — 下位锁作动筒伸出 — 下位锁机构开锁 — 主起落架作动筒伸出 — 主起落架收上 — 上位锁锁柱移入上位锁机构 — 上位锁机构锁定。