作動筒對主起落架應急放的影響分析

楊貴強

【摘 要】飛機起落架的應急放要求是飛機對起落架設計的基本要求，若無法滿足起落架應急放要求，可能會對飛機安全著陸造成不利影響。在起落架設計之初將應急放因素考慮在內的話，可以從根本上避免應急放失敗的隱患。

【關鍵詞】起落架；應急放；作動筒

0 引言

本文主要針對作動筒對大型客機主起落架應急放進行的影響分析，并不包含作動筒對前起落架應急放影響的分析。

大型客機主起落架設計人員的主要精力放在方案布置、機構設計和功能零部件的優化設計上，對主起落架應急放的設計考慮不足。

在以往的設計當中，普遍認為主起落架的應急放并不存在很大的問題。主要是因為：

a.主起落架沒有與主起落架艙門復雜的聯動機構，主起落架放下的時候負載很小；

b.主起落架受氣動力的影響較小，主起落架放下時的運動方向基本與氣動力方向垂直，在主起落架應急放時既不需要克服氣動力，也不需要借助氣動力；

c.可以設置輔助動力，軍用飛機的起落架設計允許設置輔助動力。

以往軍機或者小飛機主起落架的設計習慣讓一些設計員不太重視主起落架應急放的設計。然而，主起落架應急放的設計并非無事可做。

1 主起落架應急放要求

主起落架應急放即在飛機液壓系統失效的情況下，主起落架在只借助重力和氣動力的情況下，將主起落架放下并上鎖的過程。

為了保證飛機的著陸安全，飛機應具備一個完全獨立于主系統的應急放下/鎖定系統。最好是利用重力將主起落架放下并鎖住，必要的話可以用彈簧或冷氣瓶作為輔助動力。

目前，民用飛機尤其是大型客機的設計，對主起落架應急放的要求是不允許借助輔助動力。軍用飛機允許設置輔助動氣，協助主起落架應急放。

本文主要針對大型客機主起落架應急放進行研究，即在不考慮輔助動力的前提下，對主起落架的設計進行專門的考慮，提高主起落架應急放的可靠性和成功率。

2 影響主起落架應急放的主要因素

大型客機主起落架應急放的優化方向是減小主起落架放下過程中遇到的阻力。

主起落架在放下的過程中遇到的阻力可歸結為3類：作動筒阻尼、輪胎與艙門摩擦力以及轉軸阻尼。本文金對作動筒的影響進行分析。

2.1 作動筒阻尼

起落架機構中，給放起落架帶來阻尼的作動筒有三個：主起落架收放作動筒、下位鎖開鎖作動筒以及內艙門收放作動筒（如果有內艙門）。

在執行起落架應急放之前，這3個作動筒的2端油腔的液壓油均接油箱，此時液壓油對作動筒的影響最小，作動筒的阻尼主要來自作動筒自身密封圈與活塞桿外壁和密封圈與外筒內壁之間的摩擦力。

2.2 作動筒的數量

作動筒的阻尼普遍大于機構轉軸副的阻尼，優先選用合適的機構一替代更多作動筒的選用。

2.3 作動筒的行程

選用更小行程的作動筒，減小對機構的影響。更小的行程還可以更加節約空間。

3 收放作動筒的設計優化

根據上文分析可知，主要的優化方向為作動筒的阻尼優化。

3.1 作動筒設計的設計優化

收放作動筒的設計優化，從作動筒結構本身的特點入手。

收放作動筒的阻尼主要由密封圈與活塞桿或外筒之間的摩擦力引起，因此減小作動筒阻尼的優化方向為減小密封圈與活塞桿或外筒之間的摩擦力。

密封圈的優化方向為：

a.減小密封圈變形量。

在保證密封要求的前提下，減小密封圈的變形量。主要考慮方向有2個方面。

在設計密封圈的密封槽時，首先是選擇使密封圈變形量最小的尺寸；其次考慮液壓系統的壓力，使密封效果不要有太多富余。

b.選擇摩擦系數小的密封圈。

活塞桿或外筒的優化方向為：

活塞桿和外筒的摩擦面選用耐磨的鍍層；摩擦面的表面粗糙度盡量選擇Ra0.4。

4 結束語

飛機設計的要求是搞安全性和高可靠性。這些指標靠每個專業的每個設計員的共同努力來完成。

飛機起落架是飛機的三大部件之一，是全機載荷最大的部件，同時也是保證飛機安全的重要部件。起落架系統是運動機構因此也是飛機所有部件當中最容易出現故障的一個系統。正因如此，起落架的設計需要從各個方面進行考慮和優化。

主起落架應急放的研究，是在起落架設計諸多設計需求中的一個方面，是一款完美的起落架不可或缺的。

主起落架應急放的研究，可以最大限度的避免將來在應急放的操作中遇到的問題，為整機的安全性和可靠性做出重要貢獻。

同時，該研究可以明確應急放故障的解決思路，使大型飛機的應急放故障的解決思路有章可循，最大限度減少故障分析的時間，最大限度減少解決方案確定的時間。

【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.