航空机轮和刹车装置零组件及结构要素通用化研究

潘虹

【摘 要】航空机轮是保障飞机能够安全起降的重要设备。随着我国社会经济科技各方面的快速发展，航空科技水平也得到了大幅度的进步，在这种情况下，飞机的载荷和飞行速度也不断的增加，所以航空机轮和刹车装置的使用条件变得越来越重要。目前，航空机轮和刹车装置对产品的要求也越来越高，像可靠性、安全性、使用寿命等方面的要求。本文重点针对航空机轮和刹车装置的结构设计方面来进行探究和分析。

【关键词】航空机轮；刹车装置；结构要素通用化

0.引言

航空机轮和刹车装置作为航空飞机进行落地着陆系统的最为关键部分，对它的研究和技术上的改进是非常重要的。它对产品本身的质量和性能的要求标准是相当严格的，所以，对其研制和生产时要严格遵守相关的技术要求标准和规范。

本篇文章从三个方面来阐述航空机轮和刹车装置零组件及结构要素通用化：①首先，阐述航空机轮和刹车装置零组件及结构要素通用化的重要性，以及对它研究的意义。②其次，针对当前国内外一些航空机轮和刹车装置方面的问题和现状进行分析。③最后，制定出航空机轮和刹车装置零组件及结构要素通用化相关研究工作的实施方案。

1.刹车机轮零组件及结构要素通用化研究的重要性

经过近些年来国内外航空技术的不断发展，以及相关的许多实践证明了“航空四化”的重要性和可行性。分别是综合化、标准化、通用化、小型化这四个方面。无论是民航飞机还是军用飞机，这四个方面的保障作用是非常关键的。其中的通用化起着较为关键的作用，通用化就是指在航空飞机刹车机轮整个结构要素中，选择或者确定具有功能的零件和要素的标准化形式。结构要素通用化的前提要求就是互换性，其中的互换性就是指不同的时间和不同的地点生产出来的零组件，在进行装配和维修的时候不需要修整就可以替换使用。

可以看出对其结构要素通用化的相关研究工作是很有必要的，也是非常重要的。因为要想更好地达到刹车机轮零组件结构要素通用化就必须具备和满足以下前提条件：结构设计方面要具有技术先进性；功能要齐全且具有一致性；零组件大小尺寸要具有互换性等。所以，进行研究相当关键。

对航空飞机机轮和刹车装置零组件及结构要素通用化进行研究和分析，可以科学的制定行之有效的实施方案，更好的保护航空飞机在落地着陆的时候平稳安全。

2.刹车机轮零组件及结构要素通用化的现状和问题

航空机轮和刹车装置方面的一些基本结构零组件：①机轮。轮缘、轮毂、隔热屏、止动环、齿轮、显示器等。②刹车装置。齿轮、刹车盘、刹车壳体、压紧环、指示杆、钢夹、活塞等。

在我国国内，航空机轮和刹车装置的相关研制和发展已经走过了大半个世纪的历程。像一些航空机轮和刹车装置的零组件，我國也是慢慢发展而来的，一开始结构设备相关的功能可能并不完善，质量也不是最好的，科技技术也不是很先进，可是经过了长期的发展和研究，对其技术和规律逐渐掌握。

毕竟我国的航空技术起步和发展的比较晚，在有些方面落后于发达国家，所以，在对我国的航空机轮和刹车装置零组件及结构要素通用化研究中会存在一些问题：

①对相关的零组件及结构要素通用化研究一般仅仅局限于一些非重要的零组件，涉及的层次面比较小。

②没有建立完善的结构零组件标准体系，同样仅仅是把现有的一些产品组件进行归类。

③很多种零组件没有建立有效的数据库系统，资料不齐全。

④缺乏规范的制度章程，没有完善的管理体系和工作要求标准，相关的技术工作人员在设计时往往只看重产品组件的性能指标，而忽略了产品组件本身的通用化要求。通俗点就是说，工作人员在研制设计时只注重技术，很少考虑综合化、通用化的系统要求。

⑤缺乏专业的技术研发和设计人员，对航空机轮和刹车装置零组件及结构要素通用化的工作研究趋向于形式化。

像一些欧美国家，在航空飞机刹车机轮配置方面，就充分的考虑到了结构要素的通用化原则。有一些民用的航空飞机在刹车装配上的通用化程度就非常的高，例如：空客300、320等，这些飞机的刹车盘内外径和凹槽就有在结构类型和尺寸方面相当匹配的轮毂、钢夹和刹车壳体。所以，着许多情况下，仅仅通过改变刹车盘和其性能就可以完全满足多种类型飞机的要求。再说下俄罗斯在航空刹车机轮配置方面的研制，俄罗斯的设计人员在研发机轮的时候也是充分考虑到通用原则，比如热熔塞、活动轮缘等。

3.我国对航空机轮和刹车装置零组件和结构要素通用化的实施方案

3.1坚持通用化原则

针对航空机轮和刹车装置零组件及结构要素通用化研究过程中，通过对现有的产品零组件和结构要素的研究和分析，把一些不合理的零组件、不合理的结构要素进行摒弃淘汰，确定新的科学合理的零组件及结构要素，使其趋向于系列化。在产品零组件设计的时候，应优先的选择通用的尺寸、结构、品种、材料等，尽量简化相关工艺的制造设计流程。例如，像刹车盘（容易损坏的零组件）、拆卸过于频繁的零组件都是通用化的选择目标。

3.2通用化实施方案

重点针对几个方面进行方案的实施：

①轮毂结构设计。在我国航空机轮一般都是采用偏置式的设计结构，它的最大优点就是为刹车装置提供了一个很大的容腔。但是，由于它本身悬臂长的特点，力矩较大从而导致强度较差。一些发达国家多采用对开式结构，这种设计结构和我国普遍使用的结构优缺点形成对比，它提供的容腔较小，但其它方面都非常好，所以，我国可以在对开式结构刹车装置的容腔设计方面加大研制。

②轮毂大密封圈。轮毂大密封圈多用于我国的偏置式航空机轮，所以在这方面，应该规范化的制定其密封的结构化标准，严格规范和统一密封圈的材料、尺寸、大小、深度等。

③刹车盘铆钉。刹车盘铆钉断裂问题一直都是航空机轮发生故障的三大原因之一。针对这一现象就应该对铆钉进行分类，这样便于统计工作。可以按结构分、按直径大小分、按制作材料分。

④钢夹。在国内主要使用的是碳盘钢夹，它的作用很关键，就是保护刹车动盘，因为钢夹可以预防机轮在进行拆卸和安装中对刹车盘的碰撞。由于应用非常广泛，作用也很关键，所以必须要对钢夹的标准形式和产品规格进行制定。

⑤活塞。在我国之前的航空领域，对刹车装配中的活塞组件一直没有研究和标准化制定，许多故障和问题都是因为直径一样而活塞不一样造成的。所以，应该根据不同机型不同结构确定不同的活塞结构要素标准。 [科]

【参考文献】

[1]马艳阳，董丰收，刘鹏等.航空刹车装置动力试验台参数标定[J].重型机械，2013，（2）.

[2]陈勇，周志平，湛建平等.飞机机轮轮毂与刹车装置干涉分析[J].航空制造技术，2005，（3）.

[3]韩建辉.飞机刹车系统的设计与性能仿真分析[D].南京航空航天大学，2011.