作动筒对主起落架应急放的影响分析

杨贵强

【摘 要】飞机起落架的应急放要求是飞机对起落架设计的基本要求，若无法满足起落架应急放要求，可能会对飞机安全着陆造成不利影响。在起落架设计之初将应急放因素考虑在内的话，可以从根本上避免应急放失败的隐患。

【关键词】起落架；应急放；作动筒

0 引言

本文主要针对作动筒对大型客机主起落架应急放进行的影响分析，并不包含作动筒对前起落架应急放影响的分析。

大型客机主起落架设计人员的主要精力放在方案布置、机构设计和功能零部件的优化设计上，对主起落架应急放的设计考虑不足。

在以往的设计当中，普遍认为主起落架的应急放并不存在很大的问题。主要是因为：

a.主起落架没有与主起落架舱门复杂的联动机构，主起落架放下的时候负载很小；

b.主起落架受气动力的影响较小，主起落架放下时的运动方向基本与气动力方向垂直，在主起落架应急放时既不需要克服气动力，也不需要借助气动力；

c.可以设置辅助动力，军用飞机的起落架设计允许设置辅助动力。

以往军机或者小飞机主起落架的设计习惯让一些设计员不太重视主起落架应急放的设计。然而，主起落架应急放的设计并非无事可做。

1 主起落架应急放要求

主起落架应急放即在飞机液压系统失效的情况下，主起落架在只借助重力和气动力的情况下，将主起落架放下并上锁的过程。

为了保证飞机的着陆安全，飞机应具备一个完全独立于主系统的应急放下/锁定系统。最好是利用重力将主起落架放下并锁住，必要的话可以用弹簧或冷气瓶作为辅助动力。

目前，民用飞机尤其是大型客机的设计，对主起落架应急放的要求是不允许借助辅助动力。军用飞机允许设置辅助动气，协助主起落架应急放。

本文主要针对大型客机主起落架应急放进行研究，即在不考虑辅助动力的前提下，对主起落架的设计进行专门的考虑，提高主起落架应急放的可靠性和成功率。

2 影响主起落架应急放的主要因素

大型客机主起落架应急放的优化方向是减小主起落架放下过程中遇到的阻力。

主起落架在放下的过程中遇到的阻力可归结为3类：作动筒阻尼、轮胎与舱门摩擦力以及转轴阻尼。本文金对作动筒的影响进行分析。

2.1 作动筒阻尼

起落架机构中，给放起落架带来阻尼的作动筒有三个：主起落架收放作动筒、下位锁开锁作动筒以及内舱门收放作动筒（如果有内舱门）。

在执行起落架应急放之前，这3个作动筒的2端油腔的液压油均接油箱，此时液压油对作动筒的影响最小，作动筒的阻尼主要来自作动筒自身密封圈与活塞杆外壁和密封圈与外筒内壁之间的摩擦力。

2.2 作动筒的数量

作动筒的阻尼普遍大于机构转轴副的阻尼，优先选用合适的机构一替代更多作动筒的选用。

2.3 作动筒的行程

选用更小行程的作动筒，减小对机构的影响。更小的行程还可以更加节约空间。

3 收放作动筒的设计优化

根据上文分析可知，主要的优化方向为作动筒的阻尼优化。

3.1 作动筒设计的设计优化

收放作动筒的设计优化，从作动筒结构本身的特点入手。

收放作动筒的阻尼主要由密封圈与活塞杆或外筒之间的摩擦力引起，因此减小作动筒阻尼的优化方向为减小密封圈与活塞杆或外筒之间的摩擦力。

密封圈的优化方向为：

a.减小密封圈变形量。

在保证密封要求的前提下，减小密封圈的变形量。主要考虑方向有2个方面。

在设计密封圈的密封槽时，首先是选择使密封圈变形量最小的尺寸；其次考虑液压系统的压力，使密封效果不要有太多富余。

b.选择摩擦系数小的密封圈。

活塞杆或外筒的优化方向为：

活塞杆和外筒的摩擦面选用耐磨的镀层；摩擦面的表面粗糙度尽量选择Ra0.4。

4 结束语

飞机设计的要求是搞安全性和高可靠性。这些指标靠每个专业的每个设计员的共同努力来完成。

飞机起落架是飞机的三大部件之一，是全机载荷最大的部件，同时也是保证飞机安全的重要部件。起落架系统是运动机构因此也是飞机所有部件当中最容易出现故障的一个系统。正因如此，起落架的设计需要从各个方面进行考虑和优化。

主起落架应急放的研究，是在起落架设计诸多设计需求中的一个方面，是一款完美的起落架不可或缺的。

主起落架应急放的研究，可以最大限度的避免将来在应急放的操作中遇到的问题，为整机的安全性和可靠性做出重要贡献。

同时，该研究可以明确应急放故障的解决思路，使大型飞机的应急放故障的解决思路有章可循，最大限度减少故障分析的时间，最大限度减少解决方案确定的时间。

【参考文献】

[1]诺曼·斯·科里.飞机起落架设计原理和实践[M].北京：航空工业出版社，1990.

[2]陳东晓.邵箭.飞机设计手册·起飞着陆系统设计[M].北京：航空工业出版社，2002.