前起落架艙門聯動機構研究

楊貴強

【摘 要】本文介紹了前起落架艙門與前起落架聯動機構的一般設計方法。這種方法適用于在前起落架艙門聯動機構初始方案設計階段，快速準確進行方案確定和運動協調。

【關鍵詞】前起落架；艙門；聯動機構

0 引言

飛機飛行時，為了減少阻力、保證飛機理論外形應將起落架艙用起落架艙門封閉。

起落架艙門根據起落架收放的需要進行開啟和關閉。

對于可收放的前起落架，前起落架艙門需要相應的開啟/關閉機構。

前起落架艙門的開啟/關閉機構大致可以分為2種，即用收放作動筒驅動的前起落架艙門開啟/關閉機構，和與前起落架聯動的前起落架艙門開啟/關閉機構。

本文將介紹的是與前起落架聯動的前起落架艙門開啟/關閉機構。收放作動筒式的前起落架艙門開啟/關閉機構本文不涉及。

1 前起落架艙門聯動機構的基本結構

1.1 基本準則

前起落架艙門聯動機構是普遍意義上運動機構在飛機上的具體應用，它遵循著一般運動機構的基本設計準則：

a.幾何布置著手，但在可能時應盡量用數學分析方法代替；

b.保證在起落架收放運動全過程中具有合適的運動力臂；

c.盡可能使用最簡單的機構運動；

d.初步設計布置中采用近似的作動筒的死結構長度值。

1.2 機構的基本結構

1.前起落架艙門 2.艙門拉桿 3.搖臂1 4.連桿 5.搖臂2 6.起落架連桿 7.前起落架

前起落架艙門聯動機構主要結構件有：搖臂1、搖臂2、艙門拉桿、連桿、起落架連桿。如圖1所示。

a.艙門連桿

艙門連桿是指連接前起落架艙門與搖臂的連桿。它的作用是帶動艙門完成艙門開啟/關閉的運動效果。

b.搖臂1

搖臂1位置在艙門拉桿與連桿之間，作用是調整連桿與艙門連桿的運動方向和運動比例。

c.連桿

連桿的位置在搖臂1與搖臂2之間，作用是傳遞運動。

d.搖臂2

搖臂2的位置在連桿與起落架拉桿之間，作用是根據需要改變運動方向、運動比例和傳遞運動。

e.起落架拉桿

起落架拉桿的位置在前起落架與搖臂2之間，作用是將起落架的運動傳遞給聯動機構，實現艙門與起落架的聯動。

1.3 機構的基本要求

圖1展示的聯動機構為最基本的前起落架的聯動形式。在飛機上具體機構設置要取決于起落架與艙門具體的相對位置、前起落架艙的具體結構形式、前起落架艙區域的結構布置和起落架的應急放要求。

拉桿與連桿只承受軸向的拉力和推力，并要求傳遞運動準確。在進行拉桿與連桿的設計時，要確保它們的剛度與穩定性滿足承載和運動要求。

由于零件生產和裝配過程中會產生誤差，聯動機構的拉桿和連桿在設計時應具有無極調節的功能。

2 基本參數的確定

前起落架艙門聯動機構的設計，需要運用數學的方法，根據飛機的具體結構，選取各個鉸接點的具體位置、搖臂的具體形式和連桿的長度。其中，鉸接點位置的選取是機構設計的重點和關鍵。

a.起落架與起落架連桿的鉸接點位置的確定。

起落架與起落架連桿的鉸接點位置，需要根據起落架艙門開啟角度的需要確定。該鉸接點距離起落架轉軸越遠，機構得到的輸入位移就越大、機構的運動精度就越高。反之則機構得到的輸入位移就越小、機構的運動精度就越低。

但是，該點的選取受機構本身可運動空間的限制，需要迭代計算后最終確定。

b.搖臂2鉸接點位置的確定。

搖臂2鉸接點位置，根據起落架艙門的設計需求來確定。該設計需求分為2種情況，即當前起落架處于放下位置時，前起落架艙門需要處于打開狀態，還是需要處于關閉狀態。

1.前起落架收起位置 2.前起落架放下位置 3.前起落架收起一半時位置

當前起落架處于放下位置，前起落架艙門需要處于關閉狀態時，搖臂2的鉸接點位置應該基本處于當起落架收起一半位置時，起落架轉軸位置與起落架連桿與起落架鉸接點連線的延長線上。

當前起落架處于放下位置，前起落架艙門需要處于打開狀態時，搖臂2的鉸接點位置應該基本處于當起落架收起或放下位置時，起落架轉軸位置與起落架連桿與起落架鉸接點連線的延長線上。

c.搖臂1鉸接點位置的確定。

搖臂1鉸接點位置應當使艙門開啟/關閉的效率最高，保證艙門拉桿應與艙門轉軸在空間上基本垂直。搖臂的鉸接點位置應當使搖臂1在傳遞運動時效率最高。基本特點是使搖臂1的一個支臂基本垂直于艙門拉桿；另一個支臂基本垂直于連桿。

任何一個點位的確定，都受限于飛機的具體結構，并經過整個機構的迭代模擬運動之后確定。

前起落架艙門聯動機構的效率要足夠高，確保應急放順利實現。

3 結束語

本文提供的是最基本的機構設計原則和方法，具體設計細節需要根據具體飛機的結構形式來確定。飛機的型號眾多，具體的結構形式也是因飛機型號的不同而各不相同，但是，越是追尋統一的規律，必定是越簡潔的結構形式。

【參考文獻】

[1]諾曼·斯·科里.飛機起落架設計原理和實踐[M].北京：航空工業出版社，1990.

[2]陳東曉，邵箭.飛機設計手冊·起飛著陸系統設計[M].北京：航空工業出版社，2002.

[責任編輯：朱麗娜]endprint