【《起落架减震支柱概述》2400字】

起落架减震支柱概述目录TOC\o"1-3"\h\u11973起落架减震支柱概述 1235421.1飞机起落架结构 117021.1.1起落架收放系统 4186241.1.2减震支柱 5289601.2支柱式起落架数学模型 6195591.1.1支柱式起落架结构模型 671781.1.2缓冲器数学模型 7114331.1.3轮胎垂直力 71.1飞机起落架结构根据结构，起落架大致分为三种类型：框架型，摇臂型和立柱型。本文主要对第三种支柱式起落架进行研究。图1.1A320主起落架结构图如图1.1所示的A320主起落架是支柱式结构，它的功能是吸收并减少飞机的湍流和坠机过程中的跳跃。撑杆式起落架的主要特征是将减震器和轴承撑杆合为一体，车轮直接固定在减震器的活塞杆上，并且撑杆可以通过可伸缩的致动器加倍。该起落架由于其结构简单，易于收回和质量轻而成为现代飞机上最常用的形式之一。详细结构如图1.2所示，它的组成部分包括减震支柱外筒(Mainfitting)、减震支柱内筒(Slidingfitting)、收放作动筒(RetractionActuatingcylinder)、侧撑杆(Sidestay)、锁连杆(Lockstay)、扭力臂和从属连杆(Torquelink&SlaveLink)等。图1.2A320主起落架详细构件减震支柱的主支柱(Mainfitting)包括减震支柱、阻力支柱、横梁、支柱与机身接头，支柱顶端还装有与机翼后梁相连的两个接耳。如图1.3所示图1.3主支柱(Mainfitting)构件收放作动筒(RetractionActuatingcylinder)安装在支柱的顶端，可以控制飞机起落架在收放行程开始和结束时的速度，如图1.4所示，收放作动筒由液压供压后可控制活塞杆运动，活塞伸出即起落架收起，反之放下。图1.4收放作动筒(RetractionActuatingcylinder)侧撑杆(Sidestay)组件主要包括上下两节相连的撑杆，分别连接在主起落架的支柱和机身结构上，主要功用是防止起落架的侧向运动，同时由锁连杆(Lockstay)将侧撑杆锁定在放下位，如图1.5所示。图1.5侧撑杆(Sidestay)和锁连杆(Lockstay)扭力臂（Torquelink）将减震支柱外筒和滑动内筒连接在一起，上下臂之间装有阻尼装置。它可以限制主支柱和滑动内筒之间的转动同时保证上下滑动。从属连杆(SlaveLink)主要支撑液压管路和电气线路，避免管路接触机轮造成严重后果，如图1.6所示。图1.6扭力臂（Torquelink）和从属连杆(SlaveLink)滑动内筒（SpareSealActivatingValve）在主支柱内移动，它是减震支柱最主要的结构，滑动内筒和机轮轮轴为一体，如图1.7所示。图1.7滑动内筒（SpareSealActivatingValve）撑杆式起落架的缺点是，活塞杆同时承受轴向力和弯矩，易磨损且容易卡死，减震器的密封性能下降，因此初始压力不能太大。1.1.1起落架收放系统A320/A330机型的起落架收放系统由电控液压操纵，LLGCIU（起落架控制与接口组件）计算机根据起落架控制手柄的状态（UP或DOWN）控制多个液压机械部件，实现起落架收上和放下操作。起落架收上和放下的过程由一系列步骤组成，这些步骤在LGCIU计算机的控制下顺序进行。起落架收上过程为：起落架控制手柄UP→起落架舱门上锁释放→起落架舱门打开→起落架下锁释放→起落架收上并锁定→起落架舱门收上并锁定→安全隔离活门关闭。起落架放下过程为：起落架控制手柄DOWN→安全隔离活门打开→起落架舱门上锁释放→起落架舱门打开→起落架上锁释放→起落架放下并锁定→起落架舱门收上并锁定。起落架系统的多个位置设计了接近传感器，使LGCIU计算机能够准确判断起落架及其舱门的状态。当起落架控制手柄的位置改变后，LGCIU开始计时，如果30s后起落架及其舱门的位置与起落架控制手柄的位置不一致，LGCIU将触发驾驶舱警告。1.1.2减震支柱减震支柱（ShockAbsorber）是标准的油-气式震动吸收器，在外筒中有一个内筒在运动。减震支柱内分为两个部分，上部充有压缩氮气，下部充有液压油。工作原理如下图所示，油气式减震支柱主要利用气体的压缩变形吸收撞击动能，利用油液高速流过阻尼孔的摩擦热耗作用消耗能量。在压缩过程中，撞击动能的大部分由气体吸收，其余则由油液高速流过阻尼孔时的摩擦和密封装置等的摩擦，转变成热能消散掉。在伸张过程中，气体放出能量，其中一部分转化成飞机的势能，另一部分则由油液高速流过小孔时的摩擦和密封装置等的摩擦，转变成热能消散掉。A320的减震支柱采用的是两腔式油气减震器,包括四个腔：第一级气腔(FIRSTSTAGE)充有低压氮气和液压油。防反弹腔(RECOILCHAMBER)只充有液压油。压力腔(COMPRESSIONCHAMBER)。第二级气腔(SECONDSTAGE)充有高压氮气。在起落架伸张行程中防反跳活门（RECOILPLATE）会展现其单向节流的特点，堵住一部分通油孔（RECOILPLSTEVALVES），限制流速，达到防反跳的目的。液压油从防反弹腔流到气腔,再从气腔流到压力腔。带有限流孔的（ORIFICE）的调节油针（DAMPINGTUBE）和限流孔组件ORIFICEBLOCK用来调节油液流速。第二级气腔(SECONDSTAGE)包含高压氮气,通过浮动活塞FLOATINGPISTONG把下腔和上腔分隔开来。图减震支柱工作原理1.2支柱式起落架数学模型1.1.1支柱式起落架结构模型支柱式起落架是现代飞机起落架采用最多的结构形式。这种起落架的减震支柱由外缸和活塞杆套住，轮轴直接连接至支柱的底部，支柱的顶部固定至车身框架。现代飞机的大多数缓冲器都是石油气类型，具有吸收效率高和参数可调的优点。在起落架的压缩-延伸过程中，机油以高速通过节流孔以产生大量热量，这会将飞机的部分动能转化为热能以供消耗。油－气式缓冲器结构形式见图1.2。图1.2典型的油-气式缓冲器1.1.2缓冲器数学模型缓冲器的载荷Fs通常由空气力Fa、油液力FhFs=F（1）空气力气腔受压缩是一个绝热过程，由热力学方程可以得知,Fa=A（2）油液力根据流体力学经典的局部压力损失理论，可推导出油液力,Fh=ρ式中：ρo为油液密度；Ah为主油腔有效压油面积；Ad为正、