起落架的“減振術”

依蔓

乘坐飛機時，尤其是降落階段，不少人會有各種擔心：飛機著陸時會產生非常大的能量，導致機身顛簸，甚至可能造成危險。但正常情況下，飛機都會平安落地，而確保飛機平安落地的“大功臣”就是飛機的“腿腳”——起落架。

減振：起落架的必修功

無論是固定翼飛機還是旋翼飛機，目前常見的起落架有兩種：一種是輪式起落架，一種是滑橇式起落架。起落架作為連接飛機機身與地面的裝置，具有支撐機身，幫助飛機完成起降和滑行動作的作用，落地過程中更擔負著消耗和吸收飛機著陸時與地面撞擊所產生的能量的重任。

?飛機的起落架減振支柱、機輪輪轂等通常采用強度非常高的合金鋼材制造

?一架客機迎著太陽起飛。飛機起飛后，起落架若不收回，會形成較大的空氣阻力，影響飛行，因此飛機起飛后要將起落架收到起落架艙中

飛機落地時，起落架承受著巨大沖擊，且沖擊力遠大于飛機停置在地面時起落架的載荷。為減少這種撞擊對機身結構和飛行安全造成的危害，減振就成為起落架必不可少的功能。

輪式起落架的“適度”與“極度”

在輪式起落架上，主要的減振裝置是減振支柱與機輪。目前，民航客機和一些直升機多采用油氣式減振支柱，這種減振支柱由內筒和外筒構成，筒內分為上下兩個通過限流孔連接的腔室，腔室內充有壓縮氮氣和液壓油。減振支柱利用氣體的壓縮變形吸收撞擊動能，借助液壓油高速通過限流孔產生的摩擦升溫消耗能量，從而減弱飛機著陸時的撞擊和跳動。

油氣式減振支柱正常工作時，其油液與壓縮氣體都需保持合適的量。如果油液不足，飛機與地面撞擊的能量無法消耗，可能會導致飛機向上彈跳、顛簸；而油液過多或氣壓不足導致減振支柱無法及時儲能時，飛機就會像人從高處跳到地面沒能屈腿緩沖一樣，極可能發生起落架折斷等嚴重事故。

起落架的機輪和汽車、卡車的車輪不同，它雖不需要承受長時間運行的負荷，卻承擔著飛機落地時極短時間內的高沖擊載荷，而且還要“顧得上”高速轉動。這要求起落架機輪輪胎必須具備遠超汽車輪胎的變形量，機輪輪轂（gǔ）要無比結實，才能確保機輪在著陸時不被巨大沖擊力損壞。

?滑橇起落架結構圖

酷似雪橇的滑橇式起落架

輪式起落架多應用于固定翼飛機、大中型直升機，滑橇式起落架則常常出現在輕型直升機、無人機身上。

滑橇式起落架沒有機輪，雖無法靠輪胎吸收撞擊、顛簸的能量和實現轉彎、剎車的功能，卻可以方便直升機在雪地、沙灘等軟性地面條件下起降。其外形酷似雪橇，主要由前、后“弓”形橫管，左、右滑管以及踏板等組成，其中前、后“弓”形橫管是起緩沖和支撐作用的主要結構。

直升機的智能“腿腳”

起落架作為飛機的“腿腳”，能否也做到像動物的腿腳那樣靈敏、靈活呢？近些年，科學家們基于仿生學原理，通過人工智能技術，研制出了一種“自適應起落架”，并應用到了直升機上。

自適應起落架將地形辨識、仿生設計、智能監控與信息監測等前沿技術融為一體，采用機器人仿生技術，看起來就像昆蟲的腿一樣。它的每條機械腿上有多個關節，收放自如并且可以折疊。

通過“腿”上綁定的中央計算機的壓力傳感器，自適應起落架能夠實時感測地形、調整姿態，從而具備了在各種復雜環境下穩定著陸甚至“行走”的能力，同時能有效維持機身平衡，降低旋翼接觸地面的風險。這種特殊本領可以大幅提升直升機島礁登陸、艦艇甲板起降的能力，使直升機在未來的海上救援、兩棲作戰中發揮更大的作用。

起落架不僅是飛機的“腿腳”，也是保障乘客生命安全的關鍵部件。它的發展與成熟，是無數科技工作者智慧的結晶。相信隨著科技的進步，我們會看到更多先進的起落架，說不定其中也有你的貢獻哦！