第五節(jié) 起落架的結(jié)構(gòu)型式和受力
一、簡(jiǎn)單支柱式和撐桿支柱式起落架
這兩種型式的主要受力構(gòu)件是減震支柱，它上連機(jī)體結(jié)構(gòu)，下連機(jī)輪，本身作為梁柱受力。這兩種結(jié)構(gòu)型式的特點(diǎn)如下，（"）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，傳力較直接，圓筒形支柱具有較好的抗壓、抗彎、抗扭的綜合性能，因而重量較輕，收藏容易。
（）可用不同的輪軸、輪叉形式來(lái)調(diào)整機(jī)輪接地點(diǎn)與機(jī)體結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)間的相互位置和整個(gè)起落架的高度。輪叉一般受兩個(gè)平面內(nèi)的彎矩和扭矩、還有剪力等引起的復(fù)合應(yīng)力
（）簡(jiǎn)單支柱式由于上端兩個(gè)支點(diǎn)很靠近，減震支柱接近于一懸臂梁柱，因而上端的根部彎矩大。撐桿支柱式則常在支柱中部附近加一撐桿，使減震支柱以雙支點(diǎn)外伸梁形式受力，大大減小了支柱上端的彎矩。撐桿通常又兼作收放折疊連桿用，或直接用收放作動(dòng)筒鎖定于某個(gè)位置后作為撐桿，這將使起落架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。撐桿支柱式是目前常用的一種型式。
（%）由于機(jī)輪通過(guò)輪軸與減震支柱直接相連，因而不能很好吸收前方來(lái)的撞擊。通常可將支柱向前傾斜一個(gè)角度即可對(duì)前方來(lái)的撞擊起一定的減震作用，但這會(huì)使支柱在受垂直撞擊力時(shí)受到附加彎矩。
（&）這兩種型式的減震支柱本身要受彎，所以它的密封性較差，減震器內(nèi)部灌充的氣體壓力將因此受到限制，一般其初壓力約為 ’()（ * +個(gè)大氣壓），最大許可壓力約為 "+’()（ * "++個(gè)大氣壓）。因而減震器行程較大，整個(gè)支柱較長(zhǎng)，重量增加。
（,）由于減震支柱的活動(dòng)內(nèi)桿與外筒（它直接與機(jī)體結(jié)構(gòu)連接）之間不可能直接傳遞機(jī)輪載荷引起的扭矩，因此內(nèi)桿與外筒之間必須用扭力臂連接。扭力臂須保證內(nèi)桿的伸縮行程。上、下扭力臂相互間用螺栓鉸接，另一端分別與內(nèi)桿和外筒固接。傳扭時(shí)扭力臂受彎、剪，上、下兩固接點(diǎn)之間的那段支柱上也會(huì)有附加的彎矩和剪力。
二、搖臂支柱式起落架
搖臂支柱式起落架有兩種形式，一是將減震器與受力支柱分開(kāi)；另一種是將減震器和支柱合而為一，在減震器下方用萬(wàn)向鉸與搖臂相連，減震支柱的外筒上則固定有旋轉(zhuǎn)臂下部接頭，這種形式宜在前輪上使用，以便于前輪轉(zhuǎn)彎。
搖臂支柱式起落架的基本受力構(gòu)件比前述的簡(jiǎn)單支柱式多了一個(gè)搖臂，但不再
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需要扭力臂。搖臂前連支柱，中連減震器活動(dòng)內(nèi)桿，后連輪軸、機(jī)輪。這種形式的特點(diǎn)如下：
（）搖臂支柱式不僅對(duì)垂直撞擊，而且對(duì)前方撞擊（如在不平的跑道上顛跑）和剎車等均有減震能力。機(jī)輪町隨搖臂繞前支點(diǎn)上、下移動(dòng)，提高了在不平道面上的適應(yīng)性，減小了過(guò)載，改善了起落架的受力性能。
（"）由于減震器連接在搖臂中間部位，通過(guò)搖臂傳給它的力比地面作用在機(jī)輪上的力大，因而吸收同樣的撞擊能量時(shí)減震器所需的壓縮行程比簡(jiǎn)單支柱式小，可降低起落架長(zhǎng)度。
（）減震器可設(shè)計(jì)成只受軸力，不受彎矩，改善了受力性能，因而密封性好，可提高減震器內(nèi)部的充氣壓力。一般初壓力可達(dá)到 %&’，最大許可壓力可達(dá)到 (%&’左右。這樣減震器吸收同樣能量時(shí)其行程較小，減震器尺寸可做得比較小，與簡(jiǎn)單支柱式相比，起落架的整個(gè)高度可以減小。
（)）機(jī)輪上的外載引起的扭矩由搖臂傳給支柱，再傳給機(jī)體結(jié)構(gòu)。（(）由于搖臂受力大且復(fù)雜，交點(diǎn)多，協(xié)調(diào)關(guān)系也多，因此它的構(gòu)造和工藝均較復(fù)雜，一般比較重。起落架前后方向的尺寸也將有所增大。這種形式適用于起落架高度較小、著陸速度較大、或使用跑道較差的飛機(jī)上，尤其是在前起落架上用得較多。
三、外伸式起落架
這種起落架安裝在機(jī)身側(cè)面，放下時(shí)向側(cè)下方伸出，收起時(shí)則收藏于機(jī)身內(nèi)。這種形式多用于中單翼或上單翼的戰(zhàn)斗機(jī)上，可避免中、上單翼飛機(jī)的主起落架較長(zhǎng)、較重、收藏不便等困難，現(xiàn)已有較多的飛機(jī)采用了這種形式。它通常由受力很大的斜撐桿式支柱、減震器、輪軸、機(jī)輪和收放機(jī)構(gòu)組成。由于斜撐桿式的支柱受很大彎矩，為保證起落架外伸和收入機(jī)身內(nèi)，收放機(jī)構(gòu)又比較復(fù)雜，因而重量較大。
四、多輪式起落架
大型運(yùn)輸機(jī)和重型轟炸機(jī)的重量很大，為了減小機(jī)輪對(duì)地面的壓力，提高飛機(jī)的漂浮性，同時(shí)為避免機(jī)輪過(guò)大難于收藏等原因，一般都采用多輪式起落架。就整個(gè)起落架結(jié)構(gòu)而言，多輪式起落架有用撐桿支柱式，也有用搖臂支柱式。
多輪式起落架的型式有很多種。如多輪小車式起落架，即在一個(gè)支柱下方的車輪架上裝有前后、左右 )個(gè)或 *個(gè)機(jī)輪。有的則在每個(gè)支柱下方的一根輪軸上并排安裝 )個(gè)機(jī)輪，如大型飛機(jī)的前起落架和三叉戟、伊爾 + ,*的主起落架。當(dāng)用于主起落架時(shí)，為了便于飛機(jī)在地面上小轉(zhuǎn)彎要做特殊設(shè)計(jì)，且收放機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。而“爵克”式多輪主起落架，其雙輪或多輪（如 -+ *“協(xié)同式”和安 + ""的主起落架）為前
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后串列排列。當(dāng)飛機(jī)很重，以致輪子數(shù)量很多時(shí)，往往采用 個(gè)主起落架，如 " %的 個(gè)主起落架各有 &個(gè)機(jī)輪，共 ’個(gè)；波音 ((則各有 個(gè)機(jī)輪，共 )&個(gè)。由于機(jī)輪多，各輪的工作情況就可能有所不同。例如在跑道上遇到不平的凸塊，前面的機(jī)輪受撞擊，而整個(gè)起落架就可能抬起，前面的機(jī)輪將增加載荷，而后面的機(jī)輪可能不受力，大仰角著陸時(shí)后輪組又可能受力很大。這些情況對(duì)起落架及機(jī)輪受力不利。為解決此問(wèn)題有多種設(shè)計(jì)方案，以下我們著重介紹使用最多的多輪小車式起落架。
（)）多輪小車式起落架為解決上述問(wèn)題，將連接前、后輪組的車架做成與支柱鉸接，以平衡前、后輪組的載荷。為了避免車架變成可繞鉸接軸任意旋轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定的活動(dòng)機(jī)構(gòu)，須加裝一個(gè)緩沖器。它一般是一個(gè)油氣式減震器，起緩沖、減震、調(diào)勻各輪組受力的作用。
著陸剎車時(shí)地面摩擦力引起的力矩會(huì)使車架繞鉸接接頭逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，致使前輪組加載，后輪組卸載。為此，須加裝剎車平衡機(jī)構(gòu)。
該剎車平衡機(jī)構(gòu)由平行于車架 ’ *的拉桿 （它與前、后輪組的剎車盤(pán)連接）、搖臂 &和上剎車?yán)瓧U & +（它與支柱及前剎車盤(pán)相連）等組成。剎車盤(pán)與輪軸通過(guò)花鍵剛性連接，輪軸穿過(guò) ’，*點(diǎn)與車架鉸接。當(dāng)剎車時(shí)，摩擦力矩通過(guò)后輪剎車機(jī)構(gòu)傳到桿 上，再往前傳至搖臂 &和拉桿 & +上。對(duì) )，’點(diǎn)取矩：可得
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