1.1飞机起落架油气减震支柱结构组成工作原理
飞机起落架结构及其系统设计
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。主起落架收放形式大致可分为沿翼展方向收放和翼弦方向收放两种。收放位置锁用来把起落架锁定在收上和放下位置，以防止起落架在飞行中自动放下和受到撞击时自动收起。对于收放系统，一般都有位置指示和警告系统。
2
起落架
飞机上使用最多的是前三点式起落架(图1a[起落架布置型式]）。前轮在机头下面远离飞机重心处，可避免飞机刹车时出现“拿大顶”的危险。两个主轮左右对称地布置在重心稍后处，左右主轮有一定距离可保证飞机在地面滑行时不致倾倒。飞机在地面滑行和停放时，机身地板基本处于水平位置，便于旅客登机和货物装卸。重型飞机用增加机轮和支点数目的方法减低轮胎对跑道的压力，以改善飞机在前线土跑道上的起降滑行能力,例如美国军用运输机C-5A，起飞重量达348吨，仅主轮就有24个,采用4个并列的多轮式车架（每个车架上有6个机轮），构成4个并列主支点。加上前支点共有5个支点,但仍然具有前三点式起落架的性质。优点：（1）着陆简单，安全可靠。若着陆时的实际速度大于规定值，则在主轮接地时，作用在主轮的撞击力使迎角急剧减小，因而不可能产生象后三点式起落架那样的“跳跃”现象。（2）具有良好的方向稳定性，侧风着陆时较安全。地面滑行时，操纵转弯较灵活。（3）无倒立危险，因而允许强烈制动，因此，可以减小着陆后的滑跑距离。（4）因在停机、起、落滑跑时，飞机机身处于水平或接近水平的状态，因而向下的视界较好，同时喷气式飞机上的发动机排出的燃气不会直接喷向跑道，因而对跑道的影响较小。缺点：（1）前起落架的安排较困难，尤其是对单发动机的飞机，机身前部剩余的空间很小。（2）前起落架承受的载荷大、尺寸大、构造复杂，因而质量大。（3）着陆滑跑时处于小迎角状态，因而不能充分利用空气阻力进行制动。在不平坦的跑道上滑行时，超越障碍(沟渠、土堆等)的能力也比较差。（4）前轮会产生摆振现象，因此需要有防止摆震的设备和措施，这又增加了前轮的复杂程度和重量。
飞机结构与系统：2-2 起落架减震与收放系统
2.2起落架减震与收放系统本节内容:飞机减震原理及油气式减震支柱工作原理 轮胎减震、轮胎过热起落架受载起落架收放系统组成和功用（一）飞机减震原理动量定理：F ×t ＝m ×V y －0着陆减震原理：延长V y 消失时间，吸收完接地动能( ) ，可减小着陆撞击力；消耗接地动能则可减弱飞机颠簸跳动。
221y mv（二）油气式减震支柱工作原理1.基本组成内筒（活塞杆）、外筒、带小孔隔板、液压油、氮气2.工作原理利用气体压缩，吸收接地动能，减小着陆撞击力；（三）减震性能的使用控制油气式减震支柱充气压力的影响支柱特性变硬→撞击力增大架或机翼损坏（四）轮胎减震,轮胎过热1.轮胎的减震充压大－>爆胎，构件受力大。
充压小－>老化快。
2.轮胎过热概念：指轮胎温度过高危害:老化加快强度降低压力增大可导致脱层、剥离和爆破。
●轮胎过热主要原因刹车热传递与地面滑动摩擦生热橡胶变形内摩擦生热●轮胎过热预防措施结构预防使用预防2.2.2起落架使用的严重受载情况与使用注意1.起落架载荷：。
停机载荷-飞机停放时所受地面支持力P接地、地面运动时受动载荷-通常将其分解为：垂直载荷PY水平载荷PX侧向载荷PZ2.起落架过载：起落架某方向（垂直方向、水平方向或侧向）所受载荷与停机载荷的比值。
3.起落架严重受载情况的产生（条件）。
垂直严重受载水平严重受载侧向严重受载0P P n yy =0P P n Xx =0P P n zz =4.防止起落架及结构损坏使用时应防止重着陆：粗猛着陆-导致载荷超过规定的着陆。
超重着陆-着陆重量超过规定的着陆。
2.2.3起落架收放系统(一)采用可收放起落架的目的: 减小飞行阻力(二)收放机构功用：保证安全可靠收放起落架。
1.收放手柄:用于控制起落架收放2.动作筒：用于提供收放起落架所需的动力3.位置锁功用：用于将起落架可靠地固定在要求的位置型式:•挂钩式收上锁•撑杆式放下锁•液锁式收上锁4.起落架信号设备灯光型指示（英美制飞机） 绿灯（常为3个）红灯（3个或1个）红、绿灯全灭（三）收放操纵1.正常收放手柄2.应急放下电门或手柄人工开锁重力放下–人工打开机械锁–人工解除液锁–人工通过电动机解除收上锁高压氮气（或高压干空气）放下应急液压：电动泵、冲压空气涡轮、手摇泵起落架的地面安全装置功用:防止地面误收起落架。
飞机起落架系统简介 阮聪
飞机起落架系统简介阮聪摘要：飞机起落架是飞机上极其重要的部件，飞机的滑行、地面转弯、刹车都需要由起落架来完成，飞机着陆时的冲击能量也主要由起落架吸收。
起落架的设计除了要满足结构的强度、刚度及在预期的安全寿命前提下保证质量最轻要求之外，还要满足起落架的使用、维护和工艺性等要求。
基于此，文章就飞机起落架系统进行分析。
关键词：飞机；起落架系统1 起落架系统布组成及功能以波音系列飞机为例，起落架采用前3点式布局，使用油气式减震支柱，控制系统采用传统的机械液压电气控制方式。
波音系列飞机起落架系统由1个前起落架和2个主起落架组成。
液压能源系统由A、B两套及备用液压系统组成。
实现的主要功能包括起落架正常收放、起落架应急放、手轮操纵前轮转弯、脚蹬差动刹车前轮转弯、有防滑控制的正常刹车、有防滑控制的备用刹车、停机应急刹车等。
2 起落架结构形式2.1 构架式起落架构架式起落架的主要特点是:它通过承力构架将机轮与机翼或机身相连。
承力构架中的杆件及缓冲器都是相互铰接的。
它们只能承受轴向力而不承受弯矩，因此，这种结构的起落架构造简单，质量较小，只有一些小型低速飞机在用。
2.2 支柱式起落架支柱式起落架的主要特点是:缓冲器与承力支柱合二为一，机轮直接固定在缓冲支柱上。
对收放式起落架，收放作动筒可兼作撑杆。
扭矩通过扭力臂传递，亦可以通过活塞杆与缓冲支柱的圆筒内壁采用花键连接来传递。
这种形式的起落架构造简单紧凑、易于收放，而且质量较小，是现代飞机上广泛采用的形式之一。
支柱式起落架的缺点是:活塞杆不但承受轴向力，而且承受弯矩，因而容易磨损及出现卡滞现象，使缓冲器的密封性能变差，不能采用较大的初压力。
2.3 摇臂式起落架摇臂式起落架的主要特点是:机轮通过可转动的摇臂与缓冲器的活塞杆相连。
缓冲器亦可兼作承力支柱。
这种形式的缓冲器只承受轴向力，不承受弯矩，因而密封性能好，可增大缓冲器的初压力以减小缓冲器的尺寸，克服了支柱式的缺点，在现代飞机上得到了广泛的应用。
飞机各种起落架结构形式和受力
飞机各种起落架结构形式和受力8．5 起落架的结构型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。
4第四章起落架系统
2.2.2 保险接头 每个主起落架有1个保险螺拴和2个保险紧固件。 保险螺拴位于上阻力杆的上端，在承受过大载荷时会 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。
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。
2.3 主起落架减震支柱组件 2.3.1 结构 起落架减震支柱是起落架的主要支承件。包括外筒、 内筒、节流孔支撑管、缓冲活门和计量油针。另外上 部和下部支承提供滑动表面。 一个密封组件（包括O型密封圈和T型密封圈）可提供 内外筒之间的静、动密封。 外筒后轴承联接外筒到后支撑梁，前轴承联接耳轴连 杆到后翼梁。前后轴承提供主起落架收放转轴。 内筒上有轮轴、刹车凸缘(法兰盘)、计量销和放油管。 可更换的衬套装于轮轴上提供安装机轮轴承和保护轮 轴。刹车凸缘用于安装刹车组件。
2.10 主起落架舱门
2.10.1 组成 包括外舱门、中舱门和内舱门。 外舱门铰接在机翼上，通过一个连杆联接到耳轴连杆的下侧。 中舱门通过卡箍固定在减震支柱和阻力杆上。 内舱门铰接在中舱门下端，一个连杆将舱门连接到减震支柱的 万向接头上。 2.10.2 运动 没有液压力操纵舱门。舱门运动是通过耳轴连杆转动和万向接 头转动来打开和关闭的。 2.11.1 概述 减震支柱使用MILH5606液压油和干燥的压缩空气或氮气。 一个单向活门组件位于减震支柱底部，用来灌充或排防减震支 柱内的油液。一个空气活门位于减震支柱的顶部，用来对减震 支柱充气或放气。 注意：不要拆下空气活门体，内部压力会使活门体飞出，会打 坏结构或伤人。
飞机构造课件4起落架系统
油气式减震支柱
工作原理
利用气体压缩吸收着陆撞击动能减小撞击力； 利用油液高速流过小孔产生的摩擦热耗散能量减弱颠簸跳动。
53
起落架载荷
停机载荷
飞机停放所受地面反作用力
着陆撞击载荷
着陆接地所受地面反作用力
滑跑撞击载荷
飞机滑跑时所受迎面撞击力
起落架的结构形式
23
起落架的结构型式
构架式起落架
起落架的结构型式
构架式起落架
由撑杆和减震支柱铰链而成空间支架承力和减震。 特点
结构简单，重量轻 各杆铰接承受轴向力 梳状接头处易产生裂纹 固定式起落架
起落架的结构型式
支柱套筒式起落架
起落架的结构型式
支柱套筒式起落架
由内筒和外筒组成 特点
起落架支柱电门（安全电门、空/地电门）控制的收放电路
在地面将收放控制电路断开。
地面安全销
插入起落架活动关节处，防止起落架收上。
本课小结
基本问题： ◆收放系统组成部件和功用 ◆收放操纵与指示和警告 ◆应急放下原理和方法 ◆地面安全装置功用及型式
地面转弯系统
86
飞机地面转弯的方法
前轮（或尾轮）偏转 不对称刹车 不对称推力(多发飞机)
*刹车系统的组成和工作原理
105
客机着陆滑跑减速力
空气阻力
客机着陆滑跑减速力
发动机反推力
客机着陆滑跑减速力
刹车力
注意：
在干跑道上着陆时，刹车是最主要的减速手段。
刹车系统的功用
减速 转弯 制动
对刹车的要求
要求驾驶员正确使用刹车 安全、高效
刹车装置能产生足够刹车力矩； 刹车装置摩擦系数稳定； 刹车装置耐磨性及抗压性好； 刹车冷却性好； 刹车灵敏性好； 刹车制动性能好； 滑行中单刹车转弯好控制。
飞机构造基础第4章起落架系统
主讲教师:ZHANG
第4章 起落架系统
概述
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。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。
在过去，由于飞机的飞行速度低，对飞机气动外形的要求不十 分严格，因此飞机的起落架都是固定的，这样对制造来说不需 要有很高的技术。当飞机在空中飞行时，起落架仍然暴露在机 身之外。随着飞机飞行速度的不断提高，飞机很快就跨越了音 速的障碍，由于飞行的阻力随着飞行速度的增加而急剧增加， 这时，暴露在外的起落架就严重影响了飞机的气动性能，阻碍 了飞行速度的进一步提高。因此，人们便设计出了可收放的起 落架，当飞机在空中飞行时就将起落架收到机翼或机身之内， 以获得良好的气动性能，飞机着陆时再将起落架放下来。然而， 有得必有失，这样做的不足之处是由于起落架增加了复杂的收 放系统，使得飞机的总重增加。但总的说来是得大于失，因此 现代飞机不论是军用飞机还是民航飞机，它们的起落架绝大部 分都是可以收放的，只有一小部分超轻型飞机仍然采用固定形 式的起落架（如蜜蜂系列超轻型飞机）
自行车式起落架：这种起落架除了在飞机重心前后各有一个 主起落架外，还具有翼下支柱，即在飞机的左、右机翼下各 有一个辅助轮。 优点： ①解决了部分飞机主起落架的收放问题 ②无论是前三点式起落架还是后三点式起落架，其主轮都是 布置在机翼下方，因此飞行时都将主轮收入机翼内。但有一 些飞机的机翼非常薄，或者是布置了其它结构设备，因此难 于将主起落架收入机翼内，这种飞机（特别是采用上单翼的 轰炸机）往往采用自行车式起落架，如美国的B-52等。由于 自行车式起落架的两个主轮都在机身轴线上，飞行时直接收 入机身内，而只在左右机翼下各装一个较小的辅助轮。
起落架介绍(含简要力学分析)
一、起落架的发展和概述（一）、起落架的发展演变在过去，由于飞机的飞行速度低，对飞机气动外形的要求不十分严格，因此飞机的起落架都由固定的支架和机轮组成，这样对制造来说不需要有很高的技术。
当飞机在空中飞行时，起落架仍然暴露在机身之外。
随着飞机飞行速度的不断提高，飞机很快就跨越了音速的障碍，由于飞行的阻力随着飞行速度的增加而急剧增加，这时，暴露在外的起落架就严重影响了飞机的气动性能，阻碍了飞行速度的进一步提高。
因此，人们便设计出了可收放的起落架，当飞机在空中飞行时就将起落架收到机翼或机身之内，以获得良好的气动性能，飞机着陆时再将起落架放下来。
然而，有得必有失，这样做的不足之处是由于起落架增加了复杂的收放系统，使得飞机的总重增加。
但总的说来是得大于失，因此现代飞机不论是军用飞机还是民航飞机，它们的起落架绝大部分都是可以收放的，只有一小部分超轻型飞机仍然采用固定形式的起落架（如农-5飞机）。
（二）、 起落架的概述起落架是飞机起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必须的支撑系统，是飞机的重要部件之一，其工作性能的好坏及可靠性直接影响飞机的使用和安全。
通常起落架的质量月占飞机正常起飞总重量的4%—6%，占结构质量的10%—15%。
飞机上安装起落架要达到两个目的：一是吸收并耗散飞机与地面的冲击能量和飞机水平能力；二是保证飞机能够自如二又稳定地完成在地面上的各种动作。
为适应飞机在起飞、着陆滑跑和地面滑行的过程中支撑飞机重力，同时吸收飞机在滑行和着陆时震动和冲击载荷，并且承受相应的载荷，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。
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1.1飞机起落架油气减震支柱结构组成工作原理
飞机起落架油气减震支柱的结构组成和工作原理如下：
1. 结构组成：飞机起落架的油气减震支柱主要由以下几个部分组成：储油罐、活塞、油管、油气分离器、橡胶密封件等。
2. 工作原理：当飞机起落架降落时，储油罐中的油会通过油管压入活塞，使活塞产生位移。
这个位移会产生压力，使油气分离器中的气体被压缩，从而产生减震效果。
同时，橡胶密封件可以保证油气在系统中的正常流动。
3. 优点：油气减震支柱的优点是减震效果好，可以有效地减小飞机在起落过程中的震动，提高飞行安全性。
同时，油气减震支柱的结构相对简单，易于维护和更换。
4. 缺点：油气减震支柱的缺点是需要在储油罐中储存大量的油，增加了飞机的重量。
同时，如果油气分离器出现问题，可能会导致油气泄漏，影响飞行安全。
总的来说，飞机起落架的油气减震支柱是一种高效且安全的减震系统，它在飞机起落过程中起着至关重要的作用。