民航概論作業(yè)

1、關(guān)于飛機的起落架每次飛機停在地面上，我們都會見到飛機下面的那個支 架與小輪子，那就是起落架，在經(jīng)過一番了解后，我發(fā)現(xiàn)起 落架是飛機很重要的一個部件，所以我決定對起落架進(jìn)行更 深層次的了解。總的說來，起落架（Undercarriage）是航空器下部用于 起飛降落或地面 （或水面） 滑行時支撐航空器并用于地面 （或 水面）移動的附件裝置。起落架是唯一一種支撐整架飛機的 部件，因此它是飛機不可或缺的一部份；沒有它，飛機便不 能在地面移動。當(dāng)飛機起飛后，可以視飛機性能而收回起落 架。為適應(yīng)飛機起飛、著陸滑跑和地面滑行的需要，起落架 的最下端裝有帶充氣輪胎的機輪。為了縮短著陸滑跑距離， 機輪上裝有剎車或

2、自動剎車裝置。此外還包括承力支柱、減 震器（常用承力支柱作為減震器外筒） 、收放機構(gòu)、前輪減 擺器和轉(zhuǎn)彎操縱機構(gòu)。面根據(jù)起落架的組成進(jìn)行了解機輪與剎車說起起落架，首先聯(lián)想到的應(yīng)該就是起落架的機輪與剎車，畢竟起落架上最顯眼的就是那只輪胎了。機輪主要由輪 轂和輪胎組成。機輪的作用很重要，在地面上機輪要支撐飛 機的重量，減少飛機地面運動的阻力，另外，機輪還能吸收 飛機著陸和地面運動時的一部分撞擊動能，大大減少了飛機 在迫降是發(fā)生危險的可能性。既然提到了飛機的降落，自然會想起飛機的剎車，與汽車一樣，飛機的剎車系統(tǒng)就在主起落架上。 飛機的剎車裝置， 可用來縮短飛機著陸的滑跑距離，并使飛機在地面上具有良

3、好的機動性。與地面交通工具相比，飛機降落時所產(chǎn)生的熱量要大得多，因此材料上也更加苛刻?，F(xiàn)在的剎車裝置主要 有彎塊式、膠囊式和圓盤式三種，然而應(yīng)用最為廣泛的是圓 盤式，就是因為圓盤式的剎車裝置摩擦面積大，熱容量大， 更加容易維護(hù)。飛機減擺器前輪減擺器的主要作用是消除高速滑行中前輪的擺震，是防止前輪擺震和傳遞扭轉(zhuǎn)載荷的重要部件。1前輪擺振現(xiàn)象及防止前輪擺振的措施飛機在直線滑跑中，如果由于跑道不平或操縱上的原因，使前輪偶爾受到一個外力或外力矩，它就會向一邊偏移 一段距離，或者向一方偏轉(zhuǎn)一個角度（圖1-1）。這時，前輪便能圍繞著飛機運動的軸線X-X，不停地左右搖擺，它的運動軌跡是一條曲線。前輪的這種左

4、右搖擺的振動，稱為前 輪擺振，它是一種白激振動。圖1-1前輪擺振現(xiàn)象雖然滾動著的前輪是由于受到外力或外力矩的作用而 開始擺動的，但前輪是可以繞支柱面的接觸點還可以偏離飛 機運動軸線。這就是前輪可能出現(xiàn)擺振的根本原因。目前防止前輪擺振最有效的措施是在前起落架上安裝 減擺器，而使用得最廣泛的是油液式減擺器。2油液式減擺器的工作原理、特性目前使用的油液式減擺器主要有活塞式和旋板式兩種。 它們都是利用油液流過節(jié)流孔的熱耗作用，消耗前輪擺振的 能量，從而防止擺振的。活塞式（圖1-2）和旋板式（圖1-3）減擺器的基本構(gòu)造 如圖所示。它們的殼體與支柱的固定部分固接，活塞或旋板 則通過傳動裝置與旋轉(zhuǎn)臂相連。減

5、擺器內(nèi)充滿油液，油液在 殼體內(nèi)，被活塞或旋板隔成兩個或四個工作油室，在活塞或 旋板上鉆有供油液流動的節(jié)流孔。飛機滑跑時，如果前輪發(fā) 生擺動，旋轉(zhuǎn)臂就帶著活塞或旋板在殼體內(nèi)往復(fù)移動或轉(zhuǎn) 動，迫使容積減小的工作油室內(nèi)的油液經(jīng)過活塞或旋板上的 節(jié)流孔流至容積增大的工作油室中去。在油液經(jīng)節(jié)流孔來回 流動的過程中，油液作用力要產(chǎn)生一個對支柱軸線的力矩 減擺力矩M減擺，阻止前輪擺動，并使擺振的能量逐漸 轉(zhuǎn)變成熱能消散掉。4圖1-2活塞式減擺器圖1-3旋擺式減擺器（1支柱；2 旋轉(zhuǎn)臂；3左工作油室；（1旋板；2殼體；4殼體；5活塞；6限流孔；3限流孔4工作油室）7右工作室）減擺器產(chǎn)生減擺力矩的大小，近似地與

6、減擺器傳動裝置的轉(zhuǎn)動角速度（它取決于前輪偏轉(zhuǎn)的角速度 ）成正比。因為傳動裝置的轉(zhuǎn)動角速度越大， 則活塞的移動速度（或旋板的轉(zhuǎn) 動角速度）和油液的流動速度越大， 油液作用力也越大，產(chǎn)生 的減擺力矩就越大。即M減擺 h式中h減擺器的特性系數(shù)。這樣，當(dāng)前輪高速擺動時，減擺器就能有效地消耗擺振 能量，而當(dāng)飛機在滑行中轉(zhuǎn)彎時，前輪的偏轉(zhuǎn)角速度很小， 減擺器產(chǎn)生的減擺力矩也很小，對轉(zhuǎn)彎的影響不大。減擺器的特性系數(shù)矗越大，則在傳動裝置轉(zhuǎn)動角速度相同的條件下，減擺力矩越大。因此，特性系數(shù)h大小，可以說明減擺器減擺能力的強弱。特性系數(shù)主要與節(jié)流孔的面 積、油液的粘度以及減擺器工作油室的尺寸等因素有關(guān)。節(jié) 流孔的

7、面積越小，或油液的粘度越大，則油液流動越困難， 消耗的能量越多，減擺器的減擺能力也就越強。工作油室的 尺寸越大，則當(dāng)傳動裝置的轉(zhuǎn)動角速度相同時，單位時間內(nèi) 流過節(jié)流孔的油液越多， 摩擦越劇烈，消耗的能量也就越多。 因而，在一些中型和重型飛機上，采用了大型減擺器。特性系數(shù)過大也是不好的，因為這會妨礙飛機在地面轉(zhuǎn) 彎的靈活性，并且當(dāng)前輪受到側(cè)向撞擊時，會使前起落架的 構(gòu)件和減擺器的傳動裝置受力過大。收放系統(tǒng)起落架需要在著陸時放下，又 要在起飛后及時收起，這時就需要 飛機的起落架中的收放系統(tǒng)，自 然，收放系統(tǒng)也是很重要的。1收放系統(tǒng)是什么？顧名思義，收放系統(tǒng)就是控制起落架收起與放下的裝置。收放系統(tǒng)一

8、般以液壓作為正 常收放動力源，以冷氣、電力作為備用動力源。一般前起落架向前收入前機身，而某些重型運輸機的前起落架 是側(cè)向收起的。主起落架收放形式大致可分為沿翼展方 向收放和翼弦方向收放兩種。收放位置鎖用來把起落架 鎖定在收上和放下位置，以防止起落架在飛行中自動放 下和受到撞擊時自動收起。對于收放系統(tǒng)，一般都有位 置指示和警告系統(tǒng)。2.對收放系統(tǒng)有什么要求？起落架收放機構(gòu)通常采用高壓液壓油作為動力。對收放系 統(tǒng)的要求是：收放起落架所需要的時間應(yīng)符合要求；保證起 落架在收上和放下時都能可靠地鎖住，并能使飛行員了解起 落架收放情況。收放機構(gòu)必須協(xié)調(diào)工作，使起落架收放、鎖 和艙門等能按一定的順序工作。

9、3.起落架不能正常工作會怎樣？同時，如果起落架的收放系統(tǒng)不能正常工作，對于飛機是非常危 險的。試想一下如果飛機起飛后起落架沒能夠及時地收起， 那么，起落架會影響空氣的流動，飛機的正常航行就會受到 影響，這對載著幾百人的飛機來說無疑是極其危險的。 如果飛機起落架在飛機要降落時沒有及時放下，飛機就有可 能直接撞在地上，這不僅僅是對機上人員造成生命的危險， 更對地面上的人的生命造成威脅。由此可見飛機起落架的收 放系統(tǒng)對飛機安全的重要性。轉(zhuǎn)彎操作機構(gòu)鳥兒有了翅膀就可以自由的飛翔，我認(rèn)為這句話是非常錯 誤滴！翅膀只是客觀性地給了鳥兒浮在空中的力， 換句話說， 有了翅膀鳥兒可以上下任意的飛，但如果牽扯到左

10、右、前后 的飛行，那它的轉(zhuǎn)彎操縱機構(gòu) （除翅膀以外的其它身體部位 ） 是至關(guān)重要的，就像壓縮機于空調(diào)和冰箱，金箍棒于孫悟空 一樣！當(dāng)把話題延伸到與我們生活出行息息相關(guān)的民航飛機 上時， 作用就可能更加不可忽略了。 想要更深地探索、 研究、 發(fā)展飛機轉(zhuǎn)彎的靈活性和安全性，那我們首先就來詳細(xì)而又 大概地了解一下飛機是怎樣實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的吧！ 汽車等陸上交通工具的操縱比較容易，利用方向盤控制前輪 偏轉(zhuǎn)即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。 飛機的運動自由度多， 在空中無依無靠， 操縱的復(fù)雜性和難度要大得多。飛機的操縱必須通過操縱機 構(gòu)控制三個氣動操縱面（升降舵、方向舵和副翼）的偏轉(zhuǎn)來 實現(xiàn)。依據(jù)空氣動力作用原理，三個氣動操縱面基

11、本一樣， 都是改變舵面上的空氣動力，產(chǎn)生附加力和相對于飛機重心 的操縱力矩，達(dá)到改變飛機飛行狀態(tài)的目的。飛機轉(zhuǎn)彎主要 是通過方向舵和副翼來實現(xiàn)。方向舵位是位于垂直尾翼后緣 的可動翼面，一般可左右偏轉(zhuǎn) 30°。飛行員踩左腳蹬時，傳 動機構(gòu)可使方向舵向左偏轉(zhuǎn)。這時正面吹來的氣流使方向舵 產(chǎn)生一個附加力，方向向右，這個力與重心共同作用產(chǎn)生使飛機向左偏航的力矩，飛機飛行方向向左偏轉(zhuǎn)。操縱飛機向 右偏航則相反，但原理一樣。不過僅操縱方向舵會引起側(cè)向滑行，不能使飛機轉(zhuǎn)彎，還必 須同時操縱副翼。轉(zhuǎn)彎時，飛機必須傾斜，也就是左右主翼 一高一低。如果飛行員向左壓駕駛桿，左邊副翼向上偏，右 邊副翼向下偏

12、。左副翼上偏使迎角減小，左翼升力降低；右 副翼下偏使迎角增大，右翼升力增大。左右機翼產(chǎn)生的升力 差相對于飛機縱軸產(chǎn)生一個橫滾力矩，進(jìn)而使飛機向左方傾 斜，飛機實現(xiàn)左轉(zhuǎn)彎。反之亦然。用通俗的話講：靠左右輪 剎車，飛機前輪是會自動回中立位置的。蹬左舵捏剎車，左 輪剎住，右輪動，飛機前輪借力左轉(zhuǎn)，飛機左轉(zhuǎn)；蹬右舵捏 剎車，右輪剎住，左輪動，飛機前輪借力右轉(zhuǎn)，飛機右轉(zhuǎn)。 松開剎車前輪自動中立。舵蹬平，剎車，左右輪同時剎車， 飛機停住。飛機在地面滑行是靠發(fā)動機噴氣的推理驅(qū)動的；轉(zhuǎn)彎是用 的導(dǎo)向的原理；轉(zhuǎn)向輪的約束靠的是阻尼機構(gòu)。注意：飛機 在地面靠的是發(fā)動機慢車的噴氣前進(jìn)的，因為不可以使用反 噴，所以飛

13、機在地面時是不能倒車的。轉(zhuǎn) 彎 操 縱 機 構(gòu) 又 稱 轉(zhuǎn) 向 操 縱 機 構(gòu) ( steering control mechanism) 駕駛員操縱轉(zhuǎn)向器工作后， 比機構(gòu)又將駕駛員作 用在轉(zhuǎn)向盤上的力傳遞到轉(zhuǎn)向器，從而使得飛行器發(fā)生轉(zhuǎn)向 的裝置。它由轉(zhuǎn)向盤、防傷轉(zhuǎn)向機構(gòu)、轉(zhuǎn)向傳動軸等組成。飛行駕駛員操縱飛機在地面轉(zhuǎn)彎有兩種方式，一種是通 過主輪單剎車或調(diào)整左右發(fā)動機的推力（拉力）使飛機轉(zhuǎn)彎;而另一種方式是通過前輪轉(zhuǎn)彎機構(gòu)操縱前輪偏轉(zhuǎn)使飛機轉(zhuǎn) 彎。輕型飛機一般采用前一種方式，因為前輪轉(zhuǎn)彎操縱機構(gòu) 可以增加飛機地面轉(zhuǎn)彎的靈活性。轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)；而中型及以上的飛機因轉(zhuǎn)彎困難，大多裝有前輪 轉(zhuǎn)彎機構(gòu)。另外

14、，有些重型飛機在轉(zhuǎn)彎操縱時，主輪也會配 合前輪偏轉(zhuǎn)，提高飛機的轉(zhuǎn)彎性能。，額外的關(guān)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的知識： 機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有傳力 件都是機械的。機械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向 傳動機構(gòu)三大部分組成。 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動機動力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。在正常情況下，汽車轉(zhuǎn)向所需能量，只有一小部分由駕駛員提供，而大部分是由發(fā)動機通過動力轉(zhuǎn)向裝置 提供的。但在動力轉(zhuǎn)向裝置失效時，一般還應(yīng)當(dāng)能由駕駛員 獨立承擔(dān)汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。因此，動力轉(zhuǎn)向系是在機械轉(zhuǎn)向系 的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動力轉(zhuǎn)向裝置而形成的。減震器一、 概述飛機降落時的顛簸是無可避免

15、的，過于強烈的顛簸會使飛機 及機上人員遭受到一定傷害，所以此時減震系統(tǒng)就相應(yīng)而生 了。飛機起落架的減震系統(tǒng)由減震器和輪胎組成。其中減震 器 （也稱緩沖器 ）是所有現(xiàn)代起落架所必須具備的構(gòu)件，也是 最重要的構(gòu)件對于某些起落架來說，它們可以沒有機輪、 剎車、收放系統(tǒng)等部件，但是它們都必須具備某種形式的減 震器。而輪胎雖然也能吸收一部分能量，但僅占減震系統(tǒng)總 量的10%15%。當(dāng)飛機以一定的下沉速度 （一般 限制下沉 速度”為3 m/s）著陸時，起落架會受到很大的撞擊，并來回 振動。這時便會給機上人員帶來明顯不適。減震裝置的主要 作用就是用來吸收著陸和滑行時的撞擊能，以使作用到機體 上的載荷減小到可

16、以接受的程度；同時須使振動很快衰減。 由于需滿足以上的要求，相關(guān)人員對減震裝置提出如下的設(shè) 計要求：（ 1 ）在壓縮行程 （正行程 ）時，減震裝置應(yīng)能吸收設(shè)計規(guī)范要求 的全部撞擊能，而使作用在起落架和機體結(jié)構(gòu)上的載荷盡可 能小。在壓縮過程中載荷變化應(yīng)勻滑，功量曲線應(yīng)充實 也即減震器應(yīng)具有較高的效率（2）為了減少顛簸或在伸展行程 （反行程 ）中不出現(xiàn)回跳，要求系統(tǒng)在壓縮行程中所吸收的能量中的較大部分（一般應(yīng)有65%80%左右）轉(zhuǎn)化為熱能消散掉。（3）為了讓起落架能及時承受再次撞擊， 減震器應(yīng)有必要的能 量和伸展壓力使起落架恢復(fù)到伸出狀態(tài)，伸展放能時應(yīng)柔 和，支柱慢慢伸出，這樣可消除回跳。減震器完

17、成一個正、 反行程的時間應(yīng)短，一般不能大于 o. 8s。以上（2）, （3）項措 施同時也對提高機上人員舒適性有利。二、減震器的類型： 現(xiàn)在讓我們來了解下減震器的類型。減震器一般有兩種類 型，一是固體減震器，如橡膠減震器、彈簧減震器、摩擦塊 減震器等：（ 1） 彈簧式減震器，是利用彈簧變形吸收能量，在減震器 內(nèi)筒上加裝摩擦墊圈，以增大熱耗作用。其結(jié)構(gòu)簡單，維修 方便。（2） 橡皮式減震器， 是利用橡皮的彈性變形吸收撞擊能量， 并利用橡皮伸縮來消耗能量，飛機會產(chǎn)生較強的顛簸跳動， 只有用于一些減震要求不高的飛機上。二是氣體、液體或氣液混合減震器：（1） 油液彈簧式減震器，在起落架伸展和壓縮的過程

18、中， 油液被迫高速流過小孔產(chǎn)生劇烈摩擦來耗散能量，在壓縮過 程中，彈簧變形吸收能量，伸展過程中，將積蓄的能量釋放 出。2） 油氣減震器，它是目前應(yīng)用最廣泛的一種。它通常由 外筒、活塞內(nèi)筒、制動活門 （反沖閥 ）、柱塞 （阻尼孔支撐管 ） 組成，有的還帶有油針，內(nèi)充氣體 （空氣或氮氣 ） 和油液。當(dāng) 起落架受到撞擊時， 油液被迫通過一個或多個阻尼孔 （也稱油 IL 或限流孔 ） 壓縮氣體，減震器吸收能量。在初始撞擊之后， 由壓縮后的高壓氣體迫使活塞內(nèi)筒向外伸出。這一反彈過程 由氣體壓力控制，它迫使油液通過一個或多個反彈阻尼孔流 回油液腔。假如油液回流太快，飛機將向上彈跳；如果油液 回流太慢，會使支柱不能足夠快地回到它的初始位置，將使 高頻撞擊 （在滑行時可能出現(xiàn) ）不能完全被阻尼。 （3）全油液式減震器的構(gòu)造與油氣式基本相同，不過沒有 氣體。在全伸屜的狀態(tài)下，筒腔內(nèi)全部充滿液體。減震器工 作時，油液被來回擠壓流過油孔而起到吸功散能、緩沖減震 作用