主起落架舱门反向搭接改进研究

孟要伟 李耀

摘要：主起落架舱门是主起落架的运动通道，关系到飞机的起落安全，本文通过舱门反向搭接故障现象分析、原因排查，制定了有效的改进方案，保证了飞机的使用安全。

Abstract： The main landing gear door is the movement channel of the main landing gear， which is related to the safety of the aircraft. This article analyzes the phenomenon of the reverse overlap of the door and investigates the cause， and formulates an effective improvement plan to ensure the safety of the aircraft.

關键词：起落架舱门;反向搭接;有限元分析

Key words： main landing gear door;reverse overlap;finite element analysis

中图分类号：V267                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）31-0118-03

0  引言

在飞行过程中，右侧机翼主起落架右前舱门遮光板反向搭接于左前舱门外蒙皮上，左侧机翼未发现问题。飞机着陆后进行地面起落架收放试验，故障未复现。经地面检查，起落架收放功能正常，结构未见明显损伤，仅右前舱门遮光板与左前舱门边缘存在磕碰痕迹。

1  结构简介

主起落架安装于机翼靠翼根部位，主起落架短舱为收起状态的主起落架提供整流。主起落架短舱包含前、后舱门各一对，前舱门位于前部，通过拉杆连接于主起落架支柱上，随主起落架联动。后舱门由独立的操纵系统控制。

主起落架前舱门由门体、悬挂支架、叉形接头、遮光板等组成。门体为盒形结构，由内外蒙皮、横向隔板、纵向隔板组成。遮光板铆接于前舱门对缝处，作用是堵塞前舱门收起时的对缝间隙。前舱门上装有两个悬挂支架，舱门通过悬挂支架装在整流罩梁的悬挂接头上。同时前舱门上设计有可转动的叉形接头，操纵前舱门开闭的拉杆连接在叉形接头上，拉杆和叉形接头及和斜支柱卡箍的连接均为万向接合。前舱门通过拉杆与主起落架支柱连接，前舱门随起落架同步联动。起落架收起时，前舱门关闭，起整流作用;起落架放下时，前舱门开启，作为起落架的通道。左右侧机翼前舱门的遮光板均连接于顺航向右侧前舱门上。右主起落架前舱门结构示意见图1、图2。

2  故障分析

2.1 故障件检查

故障飞机地面检查，左右前舱门对缝间隙及舱门与周围结构间隙满足设计要求，拉杆与起落架支柱间隙满足设计要求，前舱门边缘处顺航向及垂直航向阶差满足设计要求，右前舱门遮光板与左前舱门边缘存在磕碰痕迹。

2.2 故障原因分析

通过分析，造成右侧机翼主起落架前舱门反向搭接问题的可能原因见图3。

2.2.1 拉杆故障

①运动过程中拉杆卡滞。

拉杆安装过程中，拉杆两端万向接头均按要求润滑，故障飞机地面收放试验时拉杆未卡滞，排除该原因。

②拉杆调节螺栓松动。

对故障飞机起落架舱门拉杆进行目视检查，出厂时拉杆调节螺栓有标线。经检查，标线未错位，排除该原因。

2.2.2 卡箍故障

①卡箍安装偏差。

卡箍安装方式为超静定固定。装配中起落架安装后必须进行地面收放试验，调节卡箍位置及拉杆长度以保证舱门阶差。故障飞机地面收放试验中舱门运动正常，排除该原因。

②卡箍发生松动。

对起落架卡箍进行目视检查，卡箍有标线。观察发现标线未错位，排除该原因。

2.2.3 气动力影响

①前舱门门体受气动力变形。

对前舱门施加气动力进行分析，在气动力作用下前舱门产生变形，见图4，从云图中可以看出两个前舱门对缝前点的垂向变形较小且两侧舱门变形同步，排除该原因。

②遮光板受气动力变形。

对固定于前舱门上的遮光板施加气动力进行强度分析，右侧舱门遮光板在气动力作用下变形较小，见图5，排除该原因。

③飞行中机翼姿态上翘。

飞行中机翼受到升力作用上翘，可能引起两个前舱门垂向位移不一致。起落架收放在飞机起降阶段，故选取飞机起飞爬升阶段载荷计算“机翼-主起落架短舱”部件变形。计算中选择右侧机翼主起落架及起落架舱建立局部模型，分析结果见图6，可见右前舱门前点低于左前舱门前点，因此，飞行过程中右侧机翼左右前舱门的垂向位移差可能导致舱门在关闭时舱门不同步，造成反向搭接现象。

同理，左侧机翼主起落架舱关闭时，左前舱门滞后于右前舱门（安装遮光板一侧），因此左侧机翼主起落架舱前舱门未出现反向搭接。

2.2.4 舱门故障

①叉形接头安装偏差。

叉形接头采用专用工装对进行定位安装，排除该原因。

②叉形接头卡滞。

拉杆安装过程中两端头万向接头按要求润滑，且故障飞机地面收放试验检查未卡滞。排除该原因。

③舱门与遮光板运动间隙。

根据遮光板安装图纸，舱门关闭后右侧舱门遮光板边缘距左侧舱门内蒙皮理论高度值，经运动模拟，舱门开合时不应发生干涉。实际装配中，舱门调整安装以舱门间不干涉为原则，未对遮光板与另侧舱门运动间隙加以控制。如果此运动间隙过小，将大大增加干涉或反向搭接的风险。

综上所述，可以判定故障原因为：右侧机翼右前舱门遮光板与左前舱门边缘运动间隙不足，在飞行中机翼上翘影响下，舱门与遮光板干涉或反向搭接。

3  改进方案

由以上分析可知，外场飞机改进可以从控制右侧机翼遮光板与左前舱门运动过程中最小间隙，从而满足使用要求。后续飞机将右侧机翼前舱门遮光板换装到左前舱门上，可以彻底解决前舱门反向搭接问题。

4  结论

飞机结构设计是一个系统工程，在设计过程中应充分考虑飞机预期的使用工况，特别是有功能需要的零部件应进行充分的分析验证，确保飞机使用安全。

参考文献：

[1]牛春匀.实用飞机结构工程设计[M].北京：航空工业出版社，2008.

[2]王宝忠.飞机设计手册 第10册[M].北京：航空工业出版社，2000.

[3]杨贵强.前起落架舱门联动机构研究[J].科技视界，2017（14）：73，95.