飞机起落架系统.doc

第五章 飞机起落装置飞机的起落系统是飞机主要系统之一，起落架系统主要用来使飞机能在地面滑跑和灵活地运动。飞机在着陆接地和地面运动时，会与地面产生不同程度的撞击，起落架应能减缓这种撞击，以减小飞机结构的受力；起落架还应保证飞机在地面运动时，具有良好的稳定性和操纵性，对现代飞机来说，为了减小飞行阻力，起落架必须是可收放的。基于这些要求，现代飞机的起落架，通常由承力结构、减震器、机轮与刹车系统和收放机构、前轮转弯系统等组成。起落架也是飞机上受力较大的部件之一，它的强度、刚度的安全余量不多；在飞机每次起落中都承担着飞机的全部重量及冲击载荷。起落装置各部分工作性能的好坏，直接影响着飞机的起飞、着陆性能和安全。因此，起落架系统既是平时维护量最大的系统，也是故障频繁、修理任务量较大的系统。这就要求我们深入地理解与掌握起落装置的受力特点和工作性能的变化规律，以便在维护、使用中正确地进行操作，充分发挥其良好的工作性能。51 起落架的配置型式、构造和滑行装置511起落架的配置型式及特点1起落架的配置型式起落架的配置型式，通俗地讲，就是起落架装在飞机的哪个部位上。起落架在飞机上的配置型式，经历了一个往返曲折的演变过程。在最早的飞机上，没有起落架，它的起飞是通过弹射装置，而着陆时通过滑橇。接下来出现了四点式起落架。后来实践证明，只需要三个支点，飞机就可以在地面上稳定运动，而且灵活性可以提高，因此出现了三点式起落架。常见的起落架配置型式有二种。后三点式（图5-1a）:两个支点（主轮）对称地安置在飞机重心前面，第三个支点（尾轮）位于飞机尾部。前三点式（图5-1b）:两个支点（主轮）对称安置在飞机重心后面，第三支点（前轮）位于机身前部。前三点式起落架的飞机，尾部通常还装有保护座。2前三点式起落架和后三点式起落架的特点由于早期飞机采用装在机身前部的活塞式发动机，所以安装前起落架比较困难，同时由于前三点式飞机在着陆滑跑时迎角较小，不能很好地利用气动阻力来缩短滑跑距离，因此，前三点式起落架很少采用。图52a为后三点式起落架配置的飞机，图52b为前三点式起落架配置的飞机。后三点式起落架与前三点式起落架相比，除了具有在螺旋桨飞机上容易配置和便于利用气动阻力使飞机减速等优点外，它的构造比较简单，重量也较轻，对跑道要求也较低。但是，具有后三点式起落架的飞机地面运动的稳定性较差，例如飞机员操纵不当时，飞机容易打地转。此外，这种飞机着陆时不是地面反作用力使飞机上仰，而是重心下沉引起机头上仰，支点在机轮。如果飞机以较大的速度两点接地，因两主轮位于飞机重心前，重心因惯性下沉使飞机的迎角增大，升力增大，飞机就要向上飘起，即发生所谓的“跳跃”现象。另外，大力刹车可能引起飞机倒立。这些缺点对低速飞机来说，并不十分严重，所以，在数十年（约二十世纪初到三十年代末）间，后三点式起落架曾得到极为普遍的应用，因此在国外常称后三点式起落架为“传统型”起落架。随着飞机的起飞、着陆速度的增大，后三点式起落架的性能与对飞机在地面运动的要求之间的矛盾日趋尖锐。例如，为了缩短滑跑距离，在机轮上安装了强力刹车装置，结果却增大了飞机向前倒立（拿大顶）的可能性；又如在起飞、着陆速度较大的情况下，后三点飞机还容易打地转。为了解决上述矛盾，在新的条件下（如着陆减速问题已经解决），前三点式起落架得到了应用。具有前三点式起落架的飞机，地面运动的稳定性好，滑行中不容易偏转和倒立；着陆时只用两个主轮接地，比较容易操纵。此外，这种飞机在地面运动时，机身与地面接近平行，飞行员的视界较好。对喷气式飞机来说，前三点式起落架还能使发动机轴线基本上与地面平行，避免发动机喷出的燃气损坏跑道。前三点式起落架的主要缺点，是前起落架承受的载荷较大，前轮在滑行时容易摆振。总的看来，前三点式起落架比较适用于速度较大的飞机。因此，从二十世纪四十年代初开始，它得到了迅速的推广，目前已成为起落架在飞机上配置的主要型式。图51a后三点式起落架（飞机系统，ATA32图1，第3页）图51b前三点式起落架（飞机系统，ATA32图1，第3页）图52a后三点式起落架配置型式的飞机（FAA，图92，第93页）图52b前三点式起落架配置型式的飞机（FAA，图93，第93页）3起落架的配置型式对飞机在地面运动方向稳定性的影响起落架的配置型式，对飞机在地面运动方向稳定性有很大影响，因而给操纵和维护飞机带来了许多必须注意的问题。所以这里分析前、后三点飞机运动方向稳定性。飞机在地面运动时，如果在某种外力矩（如侧风形成的力矩）作用下，飞机的纵轴偏转了一个角度，外力消失以后，能自动恢复到原来的运动方向，那么，飞机就具有方向稳定性，恢复的越快，方向稳定性越好。前三点飞机在正常滑行时，飞机重心速度方向与飞机纵轴方向一致（图53a ）。由于受到侧向扰动偏转时，在最初的瞬间，飞机仍沿原来的方向（即速度v的方向）运动（图53b），使主轮产生侧向滑动，所以在两个主轮上分别作用有侧向摩擦力。它们作用在飞机重心后面，对飞机重心的力矩，是使飞机的偏转角减小的。前轮位于飞机重心的前面，前轮上的地面摩擦力对飞机重心的力矩，使飞机的偏转角增大；然而前轮可以自由偏转，当飞机在地面偏转后，前轮不会产生侧向滑动，地面摩擦力很小，它对飞机重心的力矩也很小，通常可以忽略不计。 在恢复力矩的作用下，飞机又会恢复到原来的运动状态（图53c），所以，前三点飞机在地面运动时具有方向稳定性。后三点飞机在正常滑行时（图54a），受到扰动飞机偏转（图54b），作用在主轮上的侧向摩擦力，位于飞机重心前面，它们对飞机重心的力矩，使飞机的偏转角增大（图54c）。为了使后三点飞机获得方向稳定性，尾轮上装有尾轮锁，直线滑行时，利用它把尾轮锁在中立位置。由上述可见，在方向稳定性方面，前三点飞机比后三点飞机好。512起落架的构造起落架用于提供飞机在静止和地面运动状态下的支撑。在结构上，它承受飞机三个方面的载荷以及飞机着陆和地面运动期间的颠簸。飞机起落架的结构型式，可分为构架式、支柱套筒式和摇臂式三类。现代民用运输机起落架的结构型式大多数为支柱套筒式，下面我们重点介绍支柱套筒式起落架的构造。图53（a,b,c,）前三点式飞机的地面稳定性（飞机系统，ATA32，图3第7页）图54（a,b,c,）后前三点式飞机的地面稳定性（飞机系统，ATA32，图2第5页）1主起落架主起落架提供机身的后支撑，并应用油气式减震支柱吸收飞机着陆时的撞击力和滑行时的冲击和震动。主起落架也将刹车力传递到飞机结构上去。（如图55所示）主起落架的结构附件包括：减震支柱、枢颈轴、阻力支柱、侧撑杆、收放作动筒、防扭臂、下位锁机构和上位锁机构。（1）减震支柱减震支柱是主起落架中最重要的支撑附件。飞机在地面停放时，它承受着飞机的大部分停机载荷，在飞机着陆及地面运动期间通过吸收撞击动能缓冲冲击载荷保护飞机结构。有关它的详细情况将在本书（52）中介绍。（2）枢颈轴（如图56所示）枢颈轴安装在减震支柱和机翼翼梁之间，枢颈轴是主起落架收放过程中的前铰接点，并将阻力支柱传来的载荷传递到飞机结构上去。（3）阻力支柱（如图57所示）阻力支柱一端连接在减震支柱上，另一端连接到枢颈轴上。在飞机起飞、着陆和滑行期间，阻力支柱在前后方向上起支撑和稳定减震支柱的作用。（4）侧撑杆（如图58所示）侧撑杆上端连接到飞机结构上，其下端通过万向接头连接到减震支柱上。在飞机、起飞和着陆滑行期间，侧撑杆为减震支柱提供了横向支撑。（5）防扭臂（如图59所示）防扭臂是由上、下防扭连杆组成。上防扭连杆的上端连接到减震支柱的外筒凸耳上，下防扭连杆的下端连接到减震支柱的内筒凸耳上，中间通过一减摆器相连（减摆器用于飞机高速滑行和重刹车期间，减小减震支柱内、外筒之间产生过量振动。）防扭臂可在减震支柱正常工作而又不影响其上、下动作时，防止支柱内筒和外筒间相对转动。（6）下位锁机构下位锁机构的作用是将起落架锁定在放下位。（如图510所示）下位锁机构是一个过中心几何锁，主要附件包括锁支柱、下位锁弹簧和下位锁作动筒。下位锁弹簧将锁支柱保持在过中心锁定位。在一些飞机的下位锁支柱上有一个地面锁销孔，在地面停放期间，地面锁销必须插进锁销孔。这是重要的飞机地面防收的安全措施。必须注意的是飞机起飞前将锁销从锁销孔拔出。（7）上位锁机构上位锁机构的作用是飞机在飞行条件下将起落架锁定在收上位。（如图511所示）典型的上位锁机构是锁钩型的，它是由锁钩、滚轮、弹簧和作动筒组成。上位锁机构是由液压来驱动的。如果液压系统失效，通过备用的电动或机械系统将其打开。当起落架收起后，锁钩将起落架锁在收上位，通过上位锁弹簧，将上位锁保持在过中心锁定位。滚轮负责将上位锁从打开位推动到锁定位。作动筒的作用是打开上位锁。图55主起落（飞机系统，ATA32，图14，第29页）图56枢颈轴（飞机系统，ATA32，图17，第35页）图57阻力支柱（飞机系统，ATA32，图23，第47页）图58侧撑杆（飞机系统，ATA32，图24，第49页）图59防扭臂（飞机系统，ATA32，图21，第43页）图510下位锁机构（飞机系统，ATA32，图28，第57页）图511上位锁机构（飞机系统，ATA32，图30，第61页）2前起落架在大部分喷气式客机的前起落架是向前上方收进前轮舱的。（如图512所示）前起落架的主要结构附件包括阻力支柱、锁机构、收放作动筒、锁作动筒和减震支柱。（1）阻力支柱（如图513所示）阻力支柱在前后方向上支撑减震支柱，并且将前起落架锁定在放下和收上位置。阻力支柱主件包括一个前支柱和一个通过万向接头连接的圆形管臂组成。前支柱是一个Y形组件，它是通过两个转轴安装在飞机结构上。（2）锁机构（如图514所示）在一些飞机上，前起落架是用一个锁机构将起落架锁定在收上和放下位的。该锁机构为过中心几何锁，其构造及工作原理与主起落架下位锁相似。 图512前起落（飞机系统ATA32，图51，第103页）图513阻力支柱（飞机系统ATA32，图52，第105页）图514锁机构（飞机系统ATA32，图53，第107页）513轮式滑行装置飞机在不同的场地起降，需要采用不同形式的滑行装置，比如，在铺装良好的场地（跑道）采用轮式滑行装置，在冰雪场地起降则采用滑橇，而在水面使用的飞机必须配备浮筒或采用船身式机体。以上几种滑行装置中，轮式滑行装置应用最广泛，同时结构也最复杂，是维护和修理人员关心的主要对象。1单轮式滑行装置使用活塞式发动机的低速轻型飞机上起落架的滑行装置大多数是单轮式的（如图515所示）。在减震支柱下的轮轴上，只安装一个机轮，机轮对地面压力较大，所以只适用于轻型飞机。2双轮式和多轮式（1）双轮式（如图516所示）在减震支柱下的轮轴上固定了一对机轮，中、大型飞机的主轮普遍采用双轮式起落架，而中型和重型飞机的前起落架均为双轮式。在这种滑行装置中，一个起落架上的载荷是由两个机轮来承受的。它的优点是每个机轮对跑道的压力较小，即使一个机轮轮胎损坏，另外一个机轮还能保证飞机的安全滑行。（2）多轮式多轮式起落架往往被用作重型飞机的主起落架，（如图517所示）在减震支柱的下端与装有四个或多个机轮的轮架相连，通过机轮增加数量达到减轻机轮对地面压力的作用。图515单轮式（飞机系统ATA32，图5A，第11页）图516双轮式（飞机系统ATA32，图5B，第11页）图517多轮式（飞机系统ATA32，图5C，第11页）52减震装置飞机在着陆接地时，要与地面剧烈碰撞；在滑行中，由于地面不平，也会与地面相撞。为了减小飞机在着陆接地和地面运动时所受的撞击力，并减弱飞机因撞击而引起的颠簸跳动，飞机必需设置减震装置。飞机减震装置由轮胎和减震器两部分组成，其中轮胎（尤其是低压轮胎）大约可吸收着陆撞击动能的30%，而其余的能量必须由减震器吸收并消散掉。如果起落架减震装置工作不良，飞机就要受到很大的撞击力，并产生强烈的颠簸跳动，对飞机结构和飞行安全都极为不利。因此，研究减震原理及减震装置的工作特性，对飞机维护人员具有十分重要的意义。521减震原理飞机起落架减震装置种类很多，构造上有很大差别，但减小着陆撞击力和减弱飞机颠簸跳动的基本原理是一样的。物体相撞，总要产生撞击力。根据冲量定理，物体撞击时产生冲击力大小与撞击的时间成反比，与动量变化量成正比。当动量变化量一定时，撞击时间越长，由撞击产生的冲击力越小。起落架减震装置减小撞击力的道理也是这样：飞机着陆接地时，轮胎和减震器产生压缩变形，延长撞击时间，从而减小撞击力。然而，减震装置不但要减小着陆时的撞击力，还要将撞击动能耗散掉，减小撞击之后的颠簸跳动。减震原理的实质是：通过产生尽可能大的弹性变形来吸收撞击动能，以减小飞机所受撞击力；利用摩擦热耗作用尽快地消散能量，使飞机接地后的颠簸跳动迅速停止。522油气减震器减震器随着飞机的发展而不断发展，减震器的性能不断提高。根据吸能缓冲原理和耗能原理的不同，飞机所用减震器有橡皮减震器和弹簧减震器，油液橡皮减震器和油液弹簧减震器、油气减震器和油液减震器等。随着飞机重量和飞行速度不断增大，飞机着陆时撞击动能也相应增大，要求减震器吸收的能量就越来越多，同时要求减震器的尺寸较小，油气式减震器便应运而生。从减震器的发展看，现在飞机上应用广泛的减震器是油气式减震器，下面将详细介绍油气式减震器的构造、工作原理及维修注意事项。1典型减震支柱构造油气减震器的具体构造是多种多样的，但它们的工作原理却有很多相似之处。下面以一种常见的减震器为例，就其主要特点进行分析。如图5-18所示为典型的油气式减震支柱。外筒是一个单独的锻造件，空腔中装有内筒，外筒顶部有一个充气活门，通过它可以为减震支柱充气、检查充气压力和放气。在内筒中间装有排油管，连接到支柱底部的排放阀，在维护时将减震支柱内的油液放掉。在外筒内部的顶端装有一个节流孔支撑管，管壁上开有供油液流动的孔。锥形调节油针安装在内筒的顶端与节流孔支撑管底部的圆孔构成油液流通的环形通道。内筒可以在外筒内部的上下轴承间滑动，下轴承包含两个密封圈，每个都和内筒相接触。为减小维护时工作量，支柱下端装有备用密封圈，备用密封槽的深度比工作密封槽的深度大，密封圈被完全容纳其中，不受挤压变形。当维护减震支柱时，如果工作密封圈损坏，则可将其剪断，然后将备用密封圈放入工作密封槽，这样，便不会因为更换密封圈而将减震支柱完全分解，大大减小了维护工作量。图2.2-18 波音737 主起落架减震支柱外筒和内筒之间的空间可容纳油液，并且在内筒上支撑下面装有浮动式阻尼阀（如图519所示）。在减震器工作时，油液通过阻尼阀进出。在外径开有面积较大的槽，在中间钻有小直径孔。当减震支柱压缩时，阻尼阀远离上支撑，油液可通过周边的槽自由地流入外筒与内筒间的空间，减小流过油针处节流孔的流量，消除载荷高峰；当减震支柱伸张时，阻尼阀靠在上支撑上，堵住周边地槽，外筒和内筒间的油液只能通过阀上的小孔流出，限制了油液流动速度，从而有效减小了减震支柱伸张速度，防止“反跳”出现。2油气式减震支柱的工作原理当机轮着陆时，减震支柱压缩行程开始；飞机重心向下运动，压缩减震支柱，并使内筒向外筒内滑动，推动调节油针通过油孔，用它变化的截面在压缩的全过程中控制液体流动速率。这样，大量的热量通过减震支柱的壁被散掉了。在向下行程的终了时，压缩空气受到了最大压缩，从而限制了支柱的压缩行程。如果液体和空气在减震支柱内的量不足，压缩行程将不被限制，支柱就会碰到底。在压缩行程的末尾即开始伸张行程。由于贮存在压缩空气里的能量，引起飞机相对地面和机轮向上的运动。压缩空气的作用，就象弹簧一样使支柱恢复到正常位置。此时，由于通过缓冲装置的恢复迫使液体反向流动，从而发生缓冲或阻尼作用。如果这个伸张过程不受到阻尼，由于压缩空气的作用，飞机将迅速回跳，并会上下跳动。在支柱上设有套筒，垫片或缓冲圈，以限制伸张行程。3 油气式减震器的勤务减震器作为重要的承力部件，直接影响到飞机的起飞、着陆、滑行和地面停放，因此它是飞机在维护中重要的勤务对象之一，也是修理的主要对象之一。因为各种机型的不同，其勤务和修理的方法也是多种多样的，所以，在下文中，我们只是简单介绍一下油气式减震器的勤务。（1）油气式减震支柱的检查油气式起落架需要定期检查，包括减震器内油液的泄漏情况，安装连接处的裂纹和损伤，腐蚀和转动点的磨损，除此以外，下列检查是必要的：a 要用在专门清洗液中浸泡的棉布经常擦洗内筒外露表面，避免尘土和砂砾对内筒下端封严件的损伤，同时也便于观察有无划伤或腐蚀。b 要经常对照维护手册中（或轮舱内）的充气压力/曲线（如图520所示）来检查内筒的伸缩量，检查时要移动一下飞机，避免由于支柱密封件过紧内筒不能自由伸张导致伸出量不真实。c应经常检看支柱是否漏油，如果是由于密封件失效引起的漏油，将更换密封件。如果是因为内筒滑痕引起的漏油，将更换支柱。d为安全起见，应对防扭臂，转弯臂，减摆器连接处的裂纹，磨损及其它损伤进行检查。根据维护计划，定期对起落架所有运动部分进行润滑。（2）减震器的勤务所有减震器都有一个标牌，上面注明了减震器内灌充的油液和充气的简要说明。标牌上标明了该减震器所使用的油液和气体的标准规格，并提示勤务人员按照标准方法进行减震器的灌充。下面是灌充的基本程序：a将飞机顶起，使支柱悬空；b拆下充气活门帽，缓慢释放气体压力；c气压完全释放后，拆下活门体；d在充气口接上软管，连接到一个装有一定规定液压油的油桶中。e压缩支柱到规定位置（一般压缩到底），并检查油面是否在充油口底部，如果不是，应从减震器下面的充油口，灌充标准规格的油液以满足手册中的规定。f对于新的或修理后的减震器往往要伸张和压缩支柱若干次，排出油液中的所有气体，然后重复（4）。g放下飞机并移开轮轴千斤顶，当支柱在压缩状态时，安装活门体，按照充气曲线（如图520所示）将减震器充气到规定的压力。图518油气式减震支柱（飞机系统ATA32，图32第65页）图519阻尼阀（飞机系统ATA32，图35第71页）图520减震支柱灌充勤务曲线（飞机结构与系统，图4223，第297页。摘自波音737ATA32）5.3 起落架收放系统现代飞机起落架收放系统一般都以液压为正常收放动力源，以液压、冷气或电力作为备用应急动力源。起落架收放系统能否正常工作直接影响到飞机和旅客的安全，因此了解起落架收放的工作原理，掌握正确的维护方法是相当重要的。531正常收放系统1.顺序的协调装置正常收放系统主要解决起落架收放，保证收放机构正确地顺序进行收放，控制收放机构工作顺序的方法很多，主要采用液压传动顺序的协调装置，常见的顺序协调装置主要有利用顺序活门的顺序协调装置和传压筒（液压延时器）的顺序协调装置。（1）利用顺序活门的顺序协调装置在该顺序协调装置中，为了保证传动顺序协调，都专门设置了控制传动顺序的附件。控制传动顺序的附件主要有：机械触通式顺序活门和液压触通式顺序活门。下面以起落架收放作动筒和轮舱盖收放作动筒并联的管路为例，说明上述附件控制起落架和轮舱盖的收上顺序的原理。图521所示为一种利用机械触通式顺序活门控制传动顺序的协调装置。收起落架时，高压油液一路通至起落架收放作动筒，将起落架收上；另一路通至机械触通式顺序活门。起落架尚未收好时，顺序活门的活塞杆顶起，打开钢珠活门，这时油液才能进入轮舱盖收放作动筒，把轮舱盖收上。图522所示为一种利用液压触通式序活门控制传动顺序的协调装置。收起落架时，通向液压触通式顺序活门的油液，受到活门的阻挡，不能流动。起落架收好后，油液压力迅速升高，活门上的液压作用力大于活门弹簧的张力，油液才顶开活门，流入轮舱盖收放作动筒，把轮舱盖收上。（2）利用液压延时器的顺序协调装置延时阀用于控制采用同一液压源供压，具有并联多个执行元件的动作顺序。如飞机起落架收放系统中，常用于控制先打开起落架舱门收放起落架的动作顺序。图523 所示为采用延时阀的顺序回路。图中B为延时阀，它由一个节流孔和一个传压筒b及单节流器c组成。当换向阀A左位时，压力油经单向节流器进入作动筒I的右腔，使活塞伸出；与此同时压力油经过节流孔a进入传压筒b的左腔和作动筒的左端。由于节流孔a的节流作用和传压筒右端与回油路相通，所以不能在作动筒II的左腔建立起所需的工作压力，只能使传压筒的自由活塞缓慢地向右移动。只有当自由活塞运动到右端极限位置并堵住回油通路时，作动筒II才有可能作伸出运动，因此起到延时作用。换向阀再次换向，则在作动筒作缩入运动时，传压筒自由活塞左移给作动筒施加背压，同样使作动筒的运动落后于作动筒I的动作。图521利用机械触通式顺序话门控制传动顺序的协调装置（飞机结构与系统，图4.34，第300页）图522利用液压触通式顺序活门控制传动顺序的协调装置（飞机结构与系统，图4.35，第300页）图523利用延时器的顺序协调装置（飞机结构与系统，图2.628，第136页）5 3.2收放系统工作原理常用的典型以液压为动力的起落架收放系统作动筒，选择阀、收上锁、放下锁、顺序阀、管路及一些的液压附件组成，这些附件是以能保证起落架和舱门的顺序运动而互相连接起来的。液压传动起落架收放系统的工作情况是非常重要的，所以必须相当详细地掌握。下面两个例子分别介绍一下利用顺序活门和利用液压延时器的收放系统的工作原理。1利用顺序活门控制的起落架收放系统图524为一个典型利用顺序活门控制的起落架收放系统。我们仅考虑当收上起落架的工作情况。把选择阀扳向“收上”位置，压力油直接进入起落架收上油路，液体流到八个部件：进入顺序阀C和D，进入三个起落架放下锁，进入前起落架作动筒和两个主起落架作动筒。注意当液压油刚刚流进顺序阀C和D时，由于顺序阀是关着的，这时压力油不能流入舱门作动筒，因而舱门是不能关闭的；压力油进入三个放下锁作动筒，放下锁打开，此时起落架开始收上。前起落架因为它的作动筒尺寸小，所以首先收好并使收上锁锁上。另外，因为前起落架舱门由前起落架联动装置单独操纵，所以舱门也关闭；同时，主起落架仍在收上动作中，并将每个主起落架作动筒放下端的液体挤出去。此时，油液畅通无阻地通过单向限流阀，压开顺序阀A或B，并流经起落架选择阀进入液压系统的回油管路；然后，当主起落架达到完全收上位置并且使收上锁锁好时，传动机构的连杆推动顺序阀C和D的作动杆，打开顺序阀内的活门并使压力油进入舱门作动筒，并关闭起落架舱门。2利用液压延时器控制的起落架收放系统图525、526为一个大型民航客机的起落架收放系统原理图。我们简单叙述一下其收放过程。（1）收起起落架操纵手柄放在“UP”（收起）位时（图525），手柄通过钢索带动选择活门，液压将收起管道C2增压，主起落架和前起落架被液压作动而收起。当液压流入液压组件时，由于液压组件流量限制器的作用，使收放作动筒管路中的油液流动受阻，和起落架收放作动筒并联的传压筒中的活塞从收上管路一侧向放下管路一侧移动，将液压传递到放下管路中，使是作动器的收上端与放下端压力基本一致，这样，在收放作动筒压力完全建立起来之前，使放下锁作动器先开锁。这只是一个瞬间动作，之后，当传压筒运动到放下一端时，前起落架和主起落架收放作动筒放下管路一侧压力下降，起落架将收起。在主起落架上锁作动器上，压力将被提供收回活塞杆。当起落架到达收上位时，支柱上的滚轮（锁环）冲撞上锁钩，进入锁定位，将起落架锁住。施加到前起落架锁作动器上开始收上循环的压力，同样将前起落架锁定在收上并锁好位。当机轮进入轮舱区域之前，从收上管来的液压还被供到两个各用刹车计量活门，用来停止机轮旋转（刹车）。（2）放下起落架操纵手柄放在“DOWN”（放下）位时，选择活门中的液压从P转到放下管C1。使液压进入起落架收放作动筒的放下端、上锁作动器的开锁端、下锁作动器的锁定端，并通过起落架液压组件进入起落架锁作动器。起落架收放作动筒收上端的回油在液压组件中由流量限制器限制，限制作用和传压筒内活塞的运动瞬时造成将压力从收放作动筒的放下端传到收上端，致使因活塞面积差而造成起落架瞬间收起。这个瞬间作用有利于锁作动器将起落架收上锁开锁。当传压筒运动到头时，收放作动器收上端压力下降之后，起落架以正常方式放下。当起落架到达全伸展放下位时，锁作动器强迫锁支柱进入过中立位，将起落架锁住。液压可以保持起落架处于放下并锁好位。若在液压失去的情况下，由弹簧保持起落架处于锁定位。防波管和释压活门位于主起落架收放作动筒头部和回油管之间，它们释放了在起落架放下时由于重量的作用而产生的高压。（3）巡航起落架操纵手柄置于“OFF”位时，液压被阻挡在选择活门前，放下管C1和收上管C2均通回油R。起落架收起后，当飞机处于巡航状态时，应将起落架操纵手柄放在“OFF”位。收放作动器、锁作动器的两端均为回油压力，这时，弹簧提供上锁机构的锁定力。回油管向主起落架减摆器提供液压。这样有利于在飞行过程中节省能量，并且有利于在液压系统发生失效时理由备用方式将起落架应急放出。3电传起落架收放系统图527由电传起落架收放系统。在该系统中信号的传递形式是由电信号来传递的，而不是由滑轮钢索来传递操纵指令。驾驶员操纵手柄将一个操纵指令由一个电信号的形式传递给起落架控制和接口装置（L.G.C.I.U）。L.G.C.I.U通过临近传感器接收到舱门和起落架的所在位置，并且输出一个指令到选择活门组件，选择活门组件中有两个电控活门，一个控制舱门锁和舱门作动筒，另一个控制起落锁和起落架作动筒，L.G.C.I.U控制这些活门的工作顺序。临近传感器连续地监控着起落架和舱门的位置，并且将这些信号传递给L.G.C.I.U，以便由它控制起落架的收放顺序。在高速飞行时，一个电磁控制的安全活门将切断供起落架的液压油。当飞行速度达到某一规定值时，安全活门自动关闭。一个自由脱落切断活门是备用放下系统的一部分。图524利用顺序活门控制的起落架收放系统（飞机结构与系统，图4.3-7第302页。电子课件中有该图）图525起落架收放手柄（摘自波音737ATA32）图526利用延时器控制的起落架收放系统（飞机结构与系统，图438第303页。摘自波音737ATA32）图527利用电信号控制的起落架收放系统（飞机系统ATA32，图103第207页）533应急放下系统如果正常收放系统动力失效，为保证飞机能够安全着陆，现代飞机均设有应急放下系统。对应急放下系统的要求是：（1）当正常收放系统发生任何合理的失效时，应能放下起落架；（2）任何单个的液压源、电源或等效能源失效时，应能放下起落架。现代民航机采用的应急放下措施通常是在驾驶舱内设置人工应急放下操纵手柄，通过钢索和机械连杆与起落架收上锁相连接。当起落架收放系统发生故障时，由驾驶员拉动应急放下操纵手柄，打开起落架收上锁，起落架在自身的重力和迎面气流的吹动而放下。图528所示为某大型飞机起落架人工放下手柄。图529所示为主起落架人工开锁机构，该机构是由扇形轮和曲柄、上锁释放拉杆、凸轮轴和双指凸轮以及回程弹簧组成。整个机构位于主轮舱中，紧邻主起落架上锁机构。当使用人工放下手柄时，该机构施加机械力将主起落架上位锁打开。释放主起落架的动作由钢索传递到扇形轮组件，扇形轮的旋转驱动曲柄拉动上锁释放拉杆，拉杆通过一个凸轮转动凸轮轴。这就使双指凸轮触动上锁连杆上的滚轮，上锁连杆克服弹簧力触动止动连杆，使上锁锁钩向外侧移动。这时，上锁滚轮被释放（开锁），起落架自由落下直到放下并锁好。当松开人工放下手柄时，连接到扇形轮组件上的回程弹簧将人工放下手柄系统拉回到初始状态。图3.1-13 某大型飞机人工开锁示意图图528起落架人工放下手柄（飞机结构与系统，图439第304页。摘自波音737ATA32）图529起落架人工开锁机构（飞机结构与系统，图410第305页。摘自波音737ATA32）534 起落架位置指示与警告系统及地面防收安全措施1位置指示与警告系统（1）位置指示为使驾驶员了解起落架的位置，不至于在着陆过程中发生危险，在驾驶舱中都设置起落架位置指示与警告系统。其中位置指示信号可分为正常指示和备用指示系统。正常指示系统一般采用灯光信号，备用指示大多采用机械指示，在最新型的民航客机中，备用指示也采用了灯光信号。a.正常指示系统正常指示系统利用信号灯来指示起落架的位置。如图530所示，信号灯由红灯和绿灯组成，装在起落架收放手柄的上方，给驾驶员明确的指示。指示情况见图531。b.备用指示灯光指示信号会由于电气线路和终点电门及灯泡的故障而发生误指示现象，为确保安全，还加装备用指示信号，一般采用机械信号指示，由副驾驶或随机工程师靠目测观察起落架是否放下锁定，机械指示信号通常直接装在起落架下位锁处。如图532所示为B-737主起落架下位锁机械指示装置：主起落架是在侧撑杆关节处涂一条红色线，当起落架放下锁定时，侧撑杆伸直，观察到一条红色实线，而当此线变为虚线时，则表示起落架没有可靠锁定。为了避免机组人员查看机械指示时的繁琐和给乘客带来恐慌，最新型客机的备用指示系统也采用灯光信号。该信号灯是三个绿色放下锁定备用指示灯，位于飞机后顶板。（2）警告系统为了确保飞机安全着陆，当飞机处于某种着陆状态而起落架的位置不正确时，警告系统会发出警告提醒驾驶员，警告系统一般包括灯光警告和音响警告。a.灯光警告现代大型民航飞机，其红色指示灯不但指示起落架的位置，同时也是非安全着陆警告灯。图533为B737飞机的位置指示灯的电路，红灯点亮发出警告的条件为： 收放手柄位置与起落架位置不一致；任一发动机油门杆在慢车位而起落架不在放下锁定位。b音响警告为了进一步提醒驾驶员飞机处于较危险的状态，飞机上除了灯光警告外，还需有音响警告系统，通常称作着陆警告系统。图534为 B737飞机的着陆警告系统的电路。警告的条件为：一个油门手柄收回，襟翼放下，而起落架（任一个）不在放下锁定位，系统将发出连续音响警告，此时可通过按压复位电门进行人工停响。襟翼放下超过10个单位，若此时两个油门手柄同时收回，而起落架（任一个）不在放下锁定位，系统将发出连续音响警告，但不能通过按压复位电门进行人工停响。襟翼放下超过15个单位，而起落架（任一个）不在放下锁定位，无论油门处于多大的角度，系统将发出连续音响警告，但不能通过按压复位电门进行人工停响。530起落架位置指示灯（波音737ATA32）531起落架位置指示情况（摘自起落架电子课件）532起落架备用指示（飞机结构与系统，图4311第307页。摘自波音737ATA32）533起落架灯光警告（飞机结构与系统，图4312第307页。波音737ATA32）534起落架音响警告（波音飞机结构与系统，图4313第308页。737ATA32）2地面防收安全措施飞机在地面停放时，要有地面防收装置，防止起落架意外地收起，造成人员伤亡和设备损坏，起落架的防收措施有以下几种：（1）起落架手柄不能直接扳动，防止由于维护人员的触碰而收起起落架。在空中，驾驶员收起起落架时，要拉出手柄才能扳动起落架手柄。（2）利用手柄锁，起落架手柄在地面不能扳到收上位。图535为B737起落架控制手柄和手柄锁工作原理。飞机在地面停放时，由在起落架上的空/地传感器发出信号，起落架手柄锁继电器断电，起落架手柄锁锁柱立起，使起落架手柄只能扳到放下位和关断位。在地面进行起落架收放试验时，必须将飞机顶起，使空/地传感器发出空中信号，起落架手柄锁继电器通电，起落架手柄锁柱倒下，才能使起落架手柄扳到收上位。当然，为了防止手柄锁在空中发生故障，在收放手柄上装有超控扳机，这可装置可在锁柱立起时，是手柄绕过锁柱到达收上位。（3）除上述安全措施外，许多飞机还配有附加的安全装置一一地面锁。常用的方法如图536所示：将锁销插入起落架支承结构的定位孔内，并挂上红色标签，提醒人们注意。将锁销插入起落架支承结构的定位孔内，并挂上红色标签，提醒人们注意。图535起落架手柄锁（飞机结构与系统，图4315第309页。波音737ATA32）图536起落架地面锁销（起落架装置电子课件或波音737ATA32）5 34起落架收放系统维护对于起落架的收放系统是起落架上的一个重要系统，它能否正常工作，关系到飞行安全。因此，起落架收放系统要定期进行维护，主要包括检查、附件的拆卸/安装、收放试验等项目。1检查 根据外场航前、航后维护工作以及定检级别的不同，检查的项目也有所不同。需要注意的是，收放系统的检查并不是独立的，要根据施工方案（工卡）对起落架所有部件同时检查。一旦发现有损坏的部件，应该按照维护手册中的要求，进行更换。另外，应对收放机构进行保险、运动部分的磨损、油液渗漏及管路和电缆的擦伤的检查。并对舱门和轮胎进行相应检查，包括检查因机轮带起的尘沙引起的损伤，轮胎的擦伤痕迹或损伤的连杆表明存在不正确的安装；通常，小的损伤可以保留，并在恰当的时候做部分再保护；但裂纹、管路的扭结及超过维护手册规定限度是不允许的。气源系统中一些部件的渗漏是允许的，但严重的渗漏将影响系统工作。有时，液压系统的渗漏通过清洗和重装连接处而解决，持续渗漏的部件应更换。2部件的安装只要在收放系统中安装一个新的部件，应对其进行仔细的调整以防止其机械的损伤及确保它的正常工作。安装后，校准部件和连杆的一般方法是先顶起飞机，起落架不工作时，装上地面锁销，使系统断电，处于安全状态。使用手动泵单独操纵收放作动筒。这就可保证缓慢、可控制地进行工作，并可对机构进行个别校准并根据相应维护手册进行测量。校装后，系统被重新连接并排气，然后进行收放试验。3收放试验发生下列情况时要进行收放试验，包括更换有故障的部件，发生或怀疑有不正确的工作及发生硬着陆和重着陆。操作的程序将根据特殊的设备和涉及的收放系统的类型，并且全部的详细说明都可以从相应的维护手册中得到。对于大多数可收放的起落架，一般工作程序如下：（1）顶起飞机使机轮离地，并固定好千斤顶。确保没有地面设备和人员在起落架和舱门附近。需要特别提醒的是，在某些飞机上，收放期间机轮运行非常靠近地面，在这种情况下，地面应进行进一步的清理。（2）接上电源和外部液压源及相应的气源勤务设备。（3）进行几次收放。起初采用低动力源已保证起落架低速运行，并使用正常及应急系统，检查以下事项：a 起落架是否正常工作。b 舱门是否正常工作及安装。c当起落架收进时，机轮与机舱的间隙，因为机轮旋转产生离心力，这使得它们之间的间隙是否合适显得尤为重要。d 连杆是否工作正常和正确安装。e锁、电门、警告设备及机械指示是否正常工作。f收放期间，管路尤其是柔性管应顺畅。g全部机构是否平稳工作。在初始装配、更换或重大调整后，应进行收放试验，包括从支柱上拆下舱门、如果需要，可用手操纵顺序阀；松动的操纵杆应离开结构。这个工作程序将允许直接检查间隙及校准情况，同样也允许机械止动块、顺序连接点、上、下位锁和过中心连杆的调整。(4)拆下勤务设备，放下飞机和安装地面锁。 (5)最后要立即紧固和锁定试验.5.4 前轮转弯系统前三点式起落架飞机前轮转弯系统为飞机在地面机动滑行时提供方向控制。本节在重点介绍现代民航运输机液压驱动的前轮转弯系统的同时，还将介绍与此有关的前起落架支柱的结构特点、前轮稳定距概念和自动定中机构。5.4.1前起落架支柱的构造特点和前轮稳定距1前起落架构造特点前起落架的构造，许多方面与主起落架相类似。但是由于前起落架还承担着使飞机在地面上灵活转弯的作用，所以，前轮应可以左右摆动，这样就会带来一些问题。如自由偏转的前轮会出现滑行不稳定的情况；收前起落架时，如果前轮受侧风作用而偏转，可能会出现不能收入轮舱的情况；着陆时，如果前轮偏转了，接地时会使前起落架上某些机构受力增大；在滑跑时，前轮还可能产生摆振的情况等。因此在前起落架上装有前轮转弯机构、中立机构、减摆器等。为了使前轮能绕支柱轴线偏转，支柱套筒式前起落架在前轮上采取了一些措施。图537表示一种支柱套筒式前起落架，前轮固定在减震支柱内筒下部的轮轴上，内筒通过防扭臂与可绕支柱外筒转动的转弯套筒相连，转弯套筒通过轴承与减震支柱外筒相连。当转弯作动筒驱动转弯套筒绕减震支柱轴线转动时，通过防扭臂带动内筒和前轮一同旋转。对于装备转弯机构的重型飞机的前起落架，其最大旋转角度由转弯机构的行程限制。2前轮稳定距在各种型式的前起落架上，前轮的接地点都在其偏转轴线与地面交点的后面。前轮接地点（即地面对前轮的反作用力着力点）至起落架偏转轴线的垂直距离，叫做稳定距t（图537）。有了稳定距，飞机滑行时，前轮的运动就可以保持稳定。如图538所示，当前轮因某种原因而偏转了一个角度时，作用于前轮的侧向摩擦力T对支柱轴线的力矩，就能使前轮转回到原来位置。图538保持前轮方向稳定性图539稳定距对飞机在地面转弯的作用为了使飞机在地面滑行时能够灵活地转弯，也需要前轮具有稳定距。例如飞机在滑行中，利用单刹车使两边主轮的滚动阻力不等，形成转弯力矩而转弯时，如果前轮没有稳定距(图539a)，前轮的侧向摩擦力对支柱轴线的力矩等于零，前轮不能偏转，只能被飞机带着向一侧滑动，这时前轮上的侧向摩擦力很大，转弯比较困难，如果前轮有稳定距（图539b)，则当飞机转弯时，作用在前轮上的侧向摩擦力对支柱轴线产生一个力矩，使前轮相应地偏转，这样飞机就比较容易转弯。图537前轮绕支柱轴线偏转的前起落架（飞机系统ATA32，图58第117页）图538保持前轮方向稳定性图539稳定距对飞机在地面转弯的作用5.4.2 前轮转弯机构1前轮转弯机构的基本型式早期的飞机是通过主轮单刹车或调整左右发动机的推力（拉力），使飞机转弯；现代的民航运输机是通过前轮转弯机构，直接操纵前轮偏转，使飞机转弯。前轮转弯机构通常有两种型式:一种是由机械控制液压作动（机液转弯机构），在这个系统中，驾驶员发出的转弯信号是由钢索传递给转弯控制活门，控制活门将高压油液供往转弯执行机构，一般来说其执行机构为作动筒（如图540），波音系列飞机大多采用该型式的转弯机构；另一种转弯机构是由电信号控制液压作动（电液转弯机构），在该系统中，驾驶员的转弯信号是通过导线传递给电子组件，电子组件再将信号传给转弯伺服活门，再由伺服活门将高压油供往转弯执行机构，一般来说其执行机构为齿条和齿轮（如图541），空客系列飞机大多采用这种型式的转弯机构。在这里将重点介绍机液转弯机构。2 机液转弯机构（1）基本组成和工作原理该系统为典型的机液位置伺服系统，图542为伺服控制回路图。输入元件给出输入信号，该系统中输入元件有两个，一个为转弯手轮，它用于飞机低速滑行转弯操纵，可使前轮偏转角达60或更多些，以取得小的滑行转弯半径。另一个为方向舵脚蹬，它通过空地离合机构在地面操纵前轮转弯，用于飞机高速滑行（起飞和着陆过程）方向修正转弯，一般前轮偏转角度为7左右。避免因操纵过大使飞机发生倾翻的危险。在地面操纵方向舵脚蹬时，方向舵也随着偏转，在空中转变系统脱开。脱开机构由起落架减震支柱扭力臂作动的空地感应机构控制。交联传动机构，使转弯手轮和脚蹬分别输入，由同一个输出端输出机械位移到比较机构。反馈机构测量