[舰载飞机的起落架设计]飞机起落架设计
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飞机起落架设计飞机起落架设计目录一、设计任务…………………………………………………………二、设计方案与参数的确定………………………………………….三、运动分析………………………………………………………….四、动态静力分析……………………………………………………..五、飞机起落架液压系统………………………………………………六、设计总结…………………………………………………………….七、设计中的不足………………………………………………………..八、附件………………………………………………………………...设计任务飞机起飞和着陆时,须在跑道上滑行,起落架放下机轮着地,如方案图中实线所示,此时油缸提供平衡力;飞机在空中时须将起落架收进机体内,如图中虚线所示,此时油缸为主动构件。
要求如下:1:起落架放下以后,只要油缸锁紧长度不变,则整个机构成为自由度为零的刚性架且处在稳定的死点位置,活塞杆伸出缸外。
起落架收起时,活塞杆往缸内移动,所有构件必须全部收进缸体以内。
不超出虚线所示区域。
采用平面连杆机构。
设计方案的确定方案(一)该方案是最容易想到的,简单易行,结构简单,但是由于机构没有放大功能,要使起落架运行到位,液压缸走过的行程甚大,不容易安装。
方案(二)在设计飞机起落架机构的方案的时候,把机构分成两部分,一部分机构为传动机构,它是由杆AE,BC,CD组成,利用该四杆机构死点锁紧的特性固定飞机起落架。
另一机构是动力机构,通过该机构给四杆机构一动力,使其能进行收放。
四杆机构以定,方案的变化主要是通过改变动力机构,动力机构的方案有如下几种。
1:油缸前推连杆放大动力机构如下:该机构通过三角板与四杆机构的连杆CD相连,通过油缸与连杆的共同作用驱动三角板。
从而是连杆进行收放。
缺点结构不够紧凑,不是最简单。
2:油缸浮动式动力机构如下:该机构油缸的一端直接与连杆CD相连另一端不是固定在机架上, 而是可以随着连杆CD的倾斜而运动, 故称为油缸浮动式机构。
飞机前起落架结构设计飞机前起落架结构设计8.7 前起落架的设计特点为了保证飞机在地面运动时有足够的滑跑稳定性,前轮应能绕支柱轴线自由定向旋转,因此在设计时要附加某些装置.一、前轮的自由定向及偏转操纵装置由于飞机在地面运动时要求灵活稳定,当飞机受到侧向力(如侧风、单边主轮受撞击等)而使机头偏向时,前轮应能自动转回原方向,并使飞机也e9较方便地转回原方向滑跑,面不致越偏越大,这是地面方向稳定性对前轮的要求.即便是方向稳定性好的前三点配置形式,如果将前轮固定死,则前轮处的摩擦力也将产生一定的不稳定力矩,使机头有越偏越大的趋势(图8.37)。
另外,地面滑行刹车转弯时(如刹住一侧主轮)也需前轮能自由,转以减小转弯半径。
因而现代飞机的前轮都不固定锁死,而有一定的偏转自由度,其最大值已。
由所需的最小转弯半径来定,即一般已,=~50’。
此外,为使前轮能自动转回飞机的前进方向,这就须将前轮放在支柱轴线后一定的距离“广(称为稳定距)处,这样,万一出现偏向,也会很快复原(参见图8.39).稳定距“广大一些则稳定性好,但对起落架受力不利,一般取,二e.1一o.4D(D为前轮直径)。
为了增大飞机地面运动的灵活性以保证矗小转弯半径,有的飞机,特别是大型旅客机,还装有使前轮偏转的操纵机构(如图8.38所示)。
飞机前起落架结构设计二、前轮的减摆装置当前起落架没有采用合适的减撰措施时前轮可能会出现摆振,即飞机在地面滑跑到一定速度时,能自由偏转的机轮和支柱的弹性振动与轮面的转动交织在一起,出现一种剧烈的僻摆振动,它会引起机头强烈摇晃,这种现象称为前轮摆振。
振动可能越来越厉害,直至支柱折断,轮胎撕裂,在很短的时间内酿成严重事故。
产生前轮摆振的原因是由于机轮(连带支柱)是一个弹性体.当偶然受到外力千扰时(如跑道不平、侧风、操纵不当等)使机轮偏离前进轴线一个距离^。
(图8.39)。
这时轮面倾斜,轮胎接地部分的形状变成弯腰形。
当飞机继续前进时,机轮将一边《9转“角;同时由于弹性恢复力的作用,一边向前进轴线靠近(减小^).当达到^二o,"二Jo时,由于惯性关系,在继续往前滚时又出现了一^,同时就又出现了弹性恢复力,而轮胎接地部分变成反的弯腰形,这样就使得A反向增大,到一厶后又开始减小。
军用飞机起落架次设计-回复军用飞机起落架次设计:提高性能与适应多种环境需求引言:军用飞机的起落架次设计是决定飞机在地面移动、升降、滑行和起降过程中承受载荷、减震、导电、阻尼等多种功能的关键元素。
本文将详细介绍军用飞机起落架次设计的重要性,设计原则,主要的构成部分以及现代技术应用。
一、起落架次设计的重要性军用飞机起落架次设计的优劣直接影响飞机的飞行性能、操作安全性和战斗效能。
良好的起落架次设计能提供稳定的地面滑行、起降过程,并承受来自各个方向的冲击、运动和负载。
同时,起落架次设计还考虑飞行器在各种复杂地形条件下的操作能力,如起降距离、爬升降落角度等,以保证其在各类任务中的高效执行。
二、起落架次设计的原则1. 结构轻量化:军用飞机需要在提供足够的强度和刚度的同时,尽可能减轻自身重量,以提高机动性和航程。
2. 构造强度和刚度:起落架应能够承受来自着陆冲击、滑行、滚动等各个方向的载荷,并在恶劣条件下保持完整稳定。
3. 减震和阻尼:为了保护飞机和飞行员免受地面冲击的影响,起落架次设计需要具备良好的减震和阻尼功能。
4. 运动和操纵性能:起落架应能够自由舵转、可伸缩,以适应各种地面高度和复杂地形条件。
5. 导电和防雷:为了提供良好的接地和保护电子设备不受雷击,起落架次设计需要具备良好的导电和防雷性能。
三、起落架次主要构成部分1. 主起落架:主起落架位于飞机的较大机动轮下方,承受飞机几乎全部的重量。
主起落架通常由弹簧或液压缸和减震器组成,能够在着陆时吸收冲击力,并在滑行和飞行过程中提供稳定支撑。
2. 前起落架:前起落架位于飞机的前部,主要用于地面滑行、转弯和起飞时的重心调整,能够在抬头起飞时减少飞机的升头角度。
3. 末端起落架:末端起落架位于飞机的机翼末端,用于支撑和平衡机翼载荷,以确保其强度和刚度。
4. 阻尼器:阻尼器位于主起落架的减震系统内,能够通过压缩气体、液压缸或弹簧等方式,减少起落架在地面滑行和起降过程中的振动和震动。
航空大词典文/王依兵尸 上期我们见识了各种类型的宅机起落架'今天我们再来看看最常见' 最经典的轮式起落架上还有什么大学问吧。
起落架并不是一个普通的"架子” ‘典型的轮式起落架包括减震器' 支柱' 机轮和喲牟装置茅。
为了 减小宅行阻力〉很多宅机的起落架在宅行后要收起〉降落时再放下,所以很多起落架还拥有收放结构。
阻力支柱机轮收放动作筒侧支柱减震支柱我们知道三角形是最稳定的结构,所以现代飞机的起落架大多采用三点式布局。
这种布局 又分为前三点式起落架、后三点式起落架,以及自行车式起落架等。
早期的飞机为了在起飞和降落时获得更大的迎角,大多采用后三点式起落架。
这种起落架 在飞机重心前并排安装两个主轮,在尾部安装一个尾轮。
后三点式起落架I 通常结构简单,重量比较轻,但是高I 速滑跑时突然刹车可能会发生倒立的I 情况,方向也很难控制,机头上仰还I会导致飞行员视界受到影响,难以观察前方情况。
II ◎后三点式起落架结构图20航空大词典前三点式起落架由一个前轮和两个尾轮组成,由于这种类型的起落架主要是尾轮受力,前轮仅起支撑和转向作用,所以尾轮又被称为主轮,很多专业人员也会把前轮所在的起落架称为前起落架,把主轮所在的起落架称为主起落架。
飞机降落时,主轮前轮主轮◎前三点式起落架结构图前轮 两个主轮/尾轮首先着地的就是主轮。
正因如此,在主起落架上会安装主减震器。
飞行减速后,主轮先着地可 以避免飞机“头重脚轻”。
前主轮 两个辅轮 后主轮◎自行车式起落架结构图自行车式起落架就是在前后各安装一个主轮,然后在两侧机翼下方安装两个辅轮。
辅轮是 为了防止飞机倾倒。
这种起落架布局一般用于“上单翼”飞机,因为这种飞机的机翼离地面较远, 不方便使用前三点式起落架。
英国的鹞式垂直起降战斗机和美国B-52轰炸机就采用了自行车式 起落架。
很多大型飞机由于重量较大,就在前三点式起落架的基础上增加了支柱和机轮的数量,一 般称为多轮多支柱式起落架,比如波音747客机就采用了 4个主起落架,每个主起落架还有4 个机轮,这样一个支柱包含多个机轮的构型也叫小车式起落架。
11月标准化修正飞机起落架的设计分析11月标准化修正[键入作者姓名]姓名:龙玉(起落架的结构,布置型式,疲劳强度研究,动力学研究,设计与分析目录一.引言……………………………………………………………………………………………………………………………..2二.起落架结构概述…………………………………………………………………………. .21.结构 (2)①.承力支柱、减震器 (2)—②.收放系统 (2)③.机轮和刹车系统 (2)④.转弯系统 (2)2.布置型式 (3)/①.前三点式起落架 (3)②.后三点式起落架 (3)③.自行车式起落架 (3)④.多支柱式起落架 (3)(3.结构分类 (4)三.起落架研究现状与发展趋势 (4)(一). 疲劳破坏的相似规律………………………………………………………………………………………….51.疲劳强度的统计估算法………………………………………………………………………………………………………… (5)@2.起落架结构材料疲劳破坏相似规律的研究 (5)(二). 起落架动力学的分析方法 (6)(三). 起落架设计………………………………………………………………………………………… (6)1.主起落架长度与防翻角的关系 (6):2.主起落架长度与尾座角的关系 (6)3.主起落架长度与侧翻角的关系 (6)(四). 发展趋势………………………………………………………………………………………… (8)…四.总结 (8)五.参考文献 (8)|飞机起落架的设计分析一.引言%起落架是航空器下部用于起飞降落以及滑行时支撑航空器并用于移动的附件装置。
起落架是唯一一种支撑整架飞机的部件,因此它是飞机不可分缺的一部份;随着飞行器设计和制造技术的发展,起落架也在不断的改进和创新之中。
在二战以前,由于飞机的飞行速度较低,所以当时的起落架在飞机飞行的时候也可以暴露在外面,这样对飞行性能的影响不太大,所用的技术要求不高。
飞机起落架的优化设计说明简介本文档旨在提供飞机起落架的优化设计说明。
飞机起落架是飞机中一个重要的组成部分,其设计对于飞机的安全性、稳定性和性能具有重要影响。
为了提高飞机的性能和减少飞行阻力,优化起落架设计是非常必要的。
优化设计方案起落架材料选择起落架的材料选择直接影响到其强度、重量和耐久性。
在优化设计中,应选择高强度、轻量化、耐腐蚀的材料,例如复合材料和钛合金。
这些材料具有优异的力学性能和耐用性,可以减轻飞机的重量,提高飞机的燃油效率和飞行性能。
起落架几何形状优化起落架的几何形状设计也是优化的关键。
通过对起落架参数的合理设计和调整,可以降低飞机的阻力,提高飞机的升力。
例如,合理设计起落架的椭圆形状以减小气动阻力,增加起飞和降落时的升力,从而提高飞机的性能。
起落架系统优化起落架系统是由多个组成部分组成的,包括悬挂系统、缓冲系统、刹车系统等。
在优化设计中,应综合考虑各个组成部分的性能和协作效果,以提高系统的可靠性和安全性。
例如,采用先进的减震器技术和刹车控制系统,可以提高起落架的减震效果和刹车性能,增强飞机的安全性。
起落架维护与维修优化起落架的维护与维修对于延长其使用寿命和保证飞机的运行安全至关重要。
在优化设计中,应考虑到起落架的易于检查、维修和更换零部件等方面。
合理布置起落架的结构和组件,利于快速维修和保养,能够减少维修时间和成本,提高飞机的可用性和经济性。
结论通过优化飞机起落架的设计,可以提高飞机的性能和安全性。
合理选择起落架材料、优化几何形状、优化系统和优化维护与维修等方面的设计,可以有效减轻飞机的重量、降低阻力、提高飞机的燃油效率和飞行性能。
本文提供了一些优化设计的方案和思路,希望对飞机起落架的设计工作有所帮助。
[键入公司名称][键入文档标题][键入文档副标题]【键入作者姓名]姓名:龙玉起落架的结构,布置型式,疲劳强度研究,动力学研究,设计与分析目录一.引言.......................................................... ...................... ..2二.起落架结构概述..........................................................• 21 •结构 (2)① .承力支柱0 减震洋..........W-②■收放系统③•机轮和刹车系统............................................................................. .. (2)④^ 转弯系统............................................................................... ............... .2.33. 类............................................................................... ................. ・・4三.起落架研究现状与发展趋势 (4)(一)疲劳破坏的相似规律..................................................................... •51■硬劳强度的统计估算法............................................................................ .52.起落架结构材料疲劳破坏相似规律的研究 (5)(二). 起落架动力学的分析方法 (6)(三). 起落架设计 .................................................................................. .61.主起落架长度与防翻角的关系............... ・ .................................................. .62.主起落架长度与尾座角的关系............... ・ .................................................. .63.主起落架长度与侧翻角的关系............... ・ .................................................. .6(四)•发展趋势 .................................................................................... .8四总结.......................... . ..............................飞机起落架的设计分析一•引言起落架是航空器下部用于起飞降落以及滑行时支撑航空器并用于移动的附件装置。
[舰载飞机的起落架设计]飞机起落架设计关于歼10战斗机能否上舰的议题,已有许多人发表了自己的观点。
但很少有人从起落架的角度谈及这个话题。
本文试图就舰载飞机对主轮距的要求,从一个侧面阐述歼10能否上舰的问题。
舰载飞机降落的技术要求
一架常规起降的舰载飞机正在接近航空母舰的斜角甲板。
此时,航空母舰正在迎风全速前进,并在海浪中左右颠簸、上下起伏。
只见训练有素的飞行员驾驶飞机钩住了一条拦阻索,安全着舰了……
喜欢军事的朋友,大抵在影视资料中看过F-14、F/A-18等舰载飞机在航母上降落的画面。
在陆上机场降落,可供飞机降落的跑道较长,而航空母舰的斜角甲板较短,舰载飞机降落时几乎是砸向飞行甲板的。
而高速运动中的航母,加上飞行员不断调整飞行姿态的需要,极有可能造成飞机歪斜着舰。
当舰载飞机降落在航母的瞬间,起落架必须保证飞机平稳着舰,且不能有任何部位与斜角甲板相碰撞。
否则,后果不堪设想。
常规起降的作战飞机,无论从航空母舰上如何起飞,都需要拦阻降落。
而保证飞机能够安全降落的重要装置,除了拦阻钩外,便是起落架。
首先对起落架设计的基本要求是:在飞机的起飞、着陆(舰)过程中能够吸收一定的能量,包括垂直和水平方向的;在滑行、离地(舰)和接地(舰)时飞机的其他部分不能触及地(舰)面;不允许发生不稳定现象,特别是在最大刹车、侧风着陆(舰)和高速滑行时。
大部分起落架上都安装有减震器,其作用是吸收飞机着陆(舰)时垂直方向的能量,包括飞机粗暴着陆(舰)的撞击能量(严重状态),并且在滑跑时还应使飞机平滑地越过地面(舰)突起的鼓包。
大部分现代飞机起落架都使用油气减震器,因为在各种减震器中它的效率最高,并且具有最好的能量吸收能力。
舰载飞机着舰瞬间的撞击载荷、拦阻索强制制动载荷,使得舰载飞机的起落架以及机体结构,特别是与起落架安装密切相关的结构都需要在设计时考虑加强,使之能够承受弹射起飞、拦阻着舰时产生的巨大力量,避免结构破坏。
因此,舰载飞机的机体结构和起落架均要比陆基飞机的强度要高,其减震器在着舰时吸收的能量比陆基飞机的要大。
舰载飞机除了强壮的起落架支柱和长行程的减震支柱外,对主轮距也有严格的要求。
飞机在地面或航母飞行甲板上滑行时的横向稳定性与主轮距和飞机重心到地(舰)面的距离有关,主轮距越大、飞机重心越低,飞机就越不容易倾覆。
作为舰载机,增大主轮距的另一个目的,是防止飞机在停放时遇到风浪而导致侧翻。
为了保证陆基飞机在各种情况下机翼不与地面发生接触,设计时主轮距应与翼展呈一
定比例关系。
通常,主轮距大小应为翼展的15%~30%,而对于在良好的混凝土机场使用的飞机,主轮距可为翼展的15%~25%。
如F-16战斗机的主轮距为2.36米,翼展为9.45米;瑞典JAS39战斗机的主轮距为2.4米,翼展为8.4米。
对于舰载飞机而言,主轮距要比同类型陆基飞机大一些。
例如F-4舰载战斗机的主轮距为5.45米,F-14的主轮距为5米。
在陆基飞机改为舰载飞机的过程中,美国海军的F/A-18、T-45的前起落架均由单轮改为双轮,并加大了主起落架机轮间距。
其中
F/A-18的主轮距由 2.1米加至3.11米,T-45的主轮距由3.47米加大到3.9米。
其他舰载机,例如印度正在研制的LCA舰载型飞机,为了增加主轮距,其主起落架已由原来的传统形式的摇臂式主起落架改为近似“狂风”战斗轰炸机的支柱式主起落架,其明显特征就是主起落架支柱通过向外扩张的机构与机身相连。
瑞典萨伯飞机公司拟研制的“海鹰狮”舰载战斗机,是在JAS39“鹰狮”NG的基础上研制的,主起落架支点向外移至与机翼翼根相连接的整流罩内。
主起落架上的玄机
起落架设计是个很复杂的事情,既要考虑结构强度,又要布局合理。
常规起降的舰载飞机对起降性能的要求,与其在甲板上安全降落是一对矛盾。
前者要求大展弦比,翼展较大,以改善飞机低速状态
的稳定性;后者要求小展弦比,翼展较短,以避免翼尖在歪斜降落时碰触航母甲板。
为此,除了合理设计飞机机翼外,还需要在起落架上颇费工夫。
目前,飞机的主起落架主要有以下几种布局方式:安装在机翼下,安装在机身与翼根连接部位的起落架整流罩内,安装在机身腹部或两侧,安装在翼下发动机短舱内。
主起落架的安装位置和结构型式与机翼的安装位置有很大关系。
上单翼飞机的主起落架一般安装在机身腹部或两侧;下单翼飞机的主起落架一般安置在机翼下面;中单翼飞机的主起落架布置相对灵活些,可使用以上两种主起落架的安装方法。
一般来说,下单翼飞机的主轮距最大,上单翼飞机的主轮距最小,中单翼的主轮距居中。
最常见的机翼布局当属下单翼飞机,尤其在活塞式飞机和民用飞机上表现得更为突出。
优点是,下单翼飞机可以获得较大的主轮距。
为了避免翼尖在起降过程中碰触地面或飞行甲板,这类飞机机翼一般都有明显的上反角。
如F-4战斗机,A-10、阿根廷“普卡拉”攻击机,瑞士/美国PC-9/T-6教练机和我国的初教6等,是几种比较典型的外翼段带有明显上反角的飞机。
在下单翼飞机中,安装支柱式主起落架的陆基飞机有美国的
F-84、F-106、F-117、F-5,瑞典的萨伯37、法国“幻影”2000、欧
洲“台风”等战斗机以及图波列夫设计局的图-22M、图-160等轰炸机。
而在舰载飞机中,改自T-33的T2V-1/T-1A教练机、F-4战斗机、AD-1/A-1攻击机、A-4攻击机等也皆为安装支柱式主起落架的下单翼飞机。
改自F-86的FJ“愤怒”系列战斗机、衍生自“鹰”式教练机的T-45教练机,分别是采用摇臂式、半摇臂式主起落架的下单翼舰载飞机。
中单翼飞机中,主起落架的安置有两种形式,其一安置在机翼下面,其二安置在机身腹部(两侧)或翼根处起落架整流罩内。
安置在机翼下面的飞机多数采用支柱式主起落架,如美国F3H/F-3、
F4D/F-6、F7U、F9F战斗机,法国“超军旗”攻击机。
个别如英国“掠夺者”攻击机以及苏霍伊飞机公司的苏-7/17则采用半摇臂式主起落架。
安置在机身腹部或两侧的,如F-16(陆基飞机,曾有舰载型的研制计划)采用构架式主起落架,美国的F/A-18,雅克夫列夫设计局的雅克-38、雅克-141,苏霍伊设计局的苏-25,意大利M346和我国的“猎鹰”教练机等采用摇臂式主起落架。
安置在翼根整流罩内的中单翼舰载飞机主要有A-6/EA-6、F-14、F-35、苏-33等。
由于这些飞机的主起落架采用了支柱式结构,支柱相对较长,强度有些不足。
为了增加主起落架强度,这些飞机均要加装附加的装置。
例如,苏
-27/33,为了增加主起落架强度,主起落架的下位锁采用了附着在进气道外缘的短支臂形式的锁杆。
同样为了增加主起落架强度,F-14、
A-6/EA-6的主起落架带有斜撑杆。
同理,X-32、X-35、F-35、米格-29、“阵风”等飞机的主起落架也都采用了这种构型。
内容仅供参考。