起落架的“减振术”

依蔓

乘坐飞机时，尤其是降落阶段，不少人会有各种担心：飞机着陆时会产生非常大的能量，导致机身颠簸，甚至可能造成危险。但正常情况下，飞机都会平安落地，而确保飞机平安落地的“大功臣”就是飞机的“腿脚”——起落架。

减振：起落架的必修功

无论是固定翼飞机还是旋翼飞机，目前常见的起落架有两种：一种是轮式起落架，一种是滑橇式起落架。起落架作为连接飞机机身与地面的装置，具有支撑机身，帮助飞机完成起降和滑行动作的作用，落地过程中更担负着消耗和吸收飞机着陆时与地面撞击所产生的能量的重任。

 飞机的起落架减振支柱、机轮轮毂等通常采用强度非常高的合金钢材制造

 一架客机迎着太阳起飞。飞机起飞后，起落架若不收回，会形成较大的空气阻力，影响飞行，因此飞机起飞后要将起落架收到起落架舱中

飞机落地时，起落架承受着巨大冲击，且冲击力远大于飞机停置在地面时起落架的载荷。为减少这种撞击对机身结构和飞行安全造成的危害，减振就成为起落架必不可少的功能。

轮式起落架的“适度”与“极度”

在轮式起落架上，主要的减振装置是减振支柱与机轮。目前，民航客机和一些直升机多采用油气式减振支柱，这种减振支柱由内筒和外筒构成，筒内分为上下两个通过限流孔连接的腔室，腔室内充有压缩氮气和液压油。减振支柱利用气体的压缩变形吸收撞击动能，借助液压油高速通过限流孔产生的摩擦升温消耗能量，从而减弱飞机着陆时的撞击和跳动。

油气式减振支柱正常工作时，其油液与压缩气体都需保持合适的量。如果油液不足，飞机与地面撞击的能量无法消耗，可能会导致飞机向上弹跳、颠簸；而油液过多或气压不足导致减振支柱无法及时储能时，飞机就会像人从高处跳到地面没能屈腿缓冲一样，极可能发生起落架折断等严重事故。

起落架的机轮和汽车、卡车的车轮不同，它虽不需要承受长时间运行的负荷，却承担着飞机落地时极短时间内的高冲击载荷，而且还要“顾得上”高速转动。这要求起落架机轮轮胎必须具备远超汽车轮胎的变形量，机轮轮毂（gǔ）要无比结实，才能确保机轮在着陆时不被巨大冲击力损坏。

 滑橇起落架结构图

酷似雪橇的滑橇式起落架

轮式起落架多应用于固定翼飞机、大中型直升机，滑橇式起落架则常常出现在轻型直升机、无人机身上。

滑橇式起落架没有机轮，虽无法靠轮胎吸收撞击、颠簸的能量和实现转弯、刹车的功能，却可以方便直升机在雪地、沙滩等软性地面条件下起降。其外形酷似雪橇，主要由前、后“弓”形横管，左、右滑管以及踏板等组成，其中前、后“弓”形横管是起缓冲和支撑作用的主要結构。

直升机的智能“腿脚”

起落架作为飞机的“腿脚”，能否也做到像动物的腿脚那样灵敏、灵活呢？近些年，科学家们基于仿生学原理，通过人工智能技术，研制出了一种“自适应起落架”，并应用到了直升机上。

自适应起落架将地形辨识、仿生设计、智能监控与信息监测等前沿技术融为一体，采用机器人仿生技术，看起来就像昆虫的腿一样。它的每条机械腿上有多个关节，收放自如并且可以折叠。

通过“腿”上绑定的中央计算机的压力传感器，自适应起落架能够实时感测地形、调整姿态，从而具备了在各种复杂环境下稳定着陆甚至“行走”的能力，同时能有效维持机身平衡，降低旋翼接触地面的风险。这种特殊本领可以大幅提升直升机岛礁登陆、舰艇甲板起降的能力，使直升机在未来的海上救援、两栖作战中发挥更大的作用。

起落架不仅是飞机的“腿脚”，也是保障乘客生命安全的关键部件。它的发展与成熟，是无数科技工作者智慧的结晶。相信随着科技的进步，我们会看到更多先进的起落架，说不定其中也有你的贡献哦！