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式中 ,& +為 & +桿的內力, /為每個機輪上的地面摩擦力。從圖可知,只有當減震支柱下接頭點 )到前輪軸點 ’的連線與拉桿 & +軸線的交點剛好落到地面上時,以上關系式滿足,則剎車時車架不會旋轉,輪載均勻分配。不剎車時, 桿無力作用,它與車架及前、后搖臂組成四連桿機構,不妨礙車架轉動。
(’)“爵克”式主起落架是另一種使多輪式起落架平均受力的設計方案,其雙輪或多輪為前后串列,它是短距起落運輸機起落架的一項重大改進。它的一般原理是把兩個輪子單獨裝在兩個搖臂上,然后串列地鉸接在減震支柱的兩端,減震支柱水平安裝并與機身軸線平行。這種形式很適合于上單翼飛機,它通常由一個減震器和與它彈性連接的兩個搖臂組成。它結構簡單,能使飛機在凹凸不平的低質跑道、甚至草地上平穩地滑行。滑跑時,串列布置的兩個機輪連接在同一個減震器上,能使飛機在凹凸不平的道面上滑跑時所產生的振動力在起落架上被平衡掉,而不致傳遞到機身上。這種形式的另一優點是可使機輪半收縮,致使機身的高度與地面平行地降低,或根據需要向前或向后傾斜以便于裝卸貨物。它除了用于布雷蓋— 5)飛機上之外,還用于 " )&6“協同”式飛機的主起落架(個輪子)和安 ’’(重 ’67)主起落架上(有 &個機輪成對直排),此時起落架的具體構造會有所不同。
(*)波音 ((采用了另一種設計方案。它有 個主起落架, ’個在機翼上,靠
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前;個在機身上,靠后。每個主起落架上帶 "個機輪。它先把每個主起落架上的減震器用一條油管連通起來,再把每一側的兩個主起落架的減震器也用一條油管互相連通起來。這樣,任何不均衡的載荷便可通過這種裝置平衡掉,使每一個起落架和機輪承受同樣的載荷。
第六節起落架的減震系統
一、概述
飛機起落架的減震系統由減震器和輪胎組成。其中減震器(也稱緩沖器)是所有現代起落架所必須具備的構件,也是最重要的構件。某些起落架可以沒有機輪、剎車、收放系統等,但是它們都必須具備某種形式的減震器。而輪胎雖然也能吸收一部分能量,但僅占減震系統總量的 %& ’ (&。當飛機以一定的下沉速度(一般“限制下沉速度”為 )*+ ,,美國規定某些短距起落或海軍用艦載機等可以更大些)著陸時,起落架會受到很大的撞擊,并來回振動。減震裝置的主要作用就是用來吸收著陸和滑行時的撞擊能,以使作用到機體上的載荷減小到可以接受的程度,同時須使振動很快衰減。
由以上功用對減震裝置提出如下的設計要求。
()在壓縮行程(正行程)時,減震裝置應能吸收設計規范要求的全部撞擊能,而使作用在起落架和機體結構上的載荷盡可能小。在壓縮過程中載荷變化應勻滑,功量曲線應充實—
—也即減震器應具有較高的效率。
()為了減少顛簸或在伸展行程(反行程)中不出現回跳,要求系統在壓縮行程中所吸收的能量中的較大部分(一般應有 -(& ’ .%&左右)轉化為熱能消散掉。
())為了讓起落架能及時承受再次撞擊,減震器應有必要的能量和伸展壓力使起落架恢復到伸出狀態,伸展放能時應柔和,支柱慢慢伸出,這樣可消除回跳。減震器完成一個正、反行程的時間應短,一般不能大于 %/ .,。
以上()()),項措施同時也對提高乘員舒適性有利。
(")著陸滑跑時,根據各種飛機對所預定的使用跑道的通過性(漂浮性)要求,規定在遇到某一高度的凸臺和坑洼地時載荷系數不能超過允許值(如某些次等級跑道的路面包含有 0-**高的凸臺,以及一定波長和波幅的波形表面隆起)。
輪胎的彈性變形和彈性力對吸收能量、減小載荷系數和提高滑行時乘員的舒適性等方面均起一定作用,但是它不能消耗能量。
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二、減震器的類型
總的說減震器可分為兩大類:一類是由橡膠或鋼制的固體“彈簧”式減震器;另一類是使用氣體、油液或兩者混合(通常稱油氣式)的流體“彈簧”式減震器。利用橡膠、鋼彈簧和氣體作為介質的減震器是利用介質變形吸收撞擊動能,靠介質內的分子摩擦消耗能量,因此這些減震器的熱耗作用很小,只適用于輕型低速飛機以及后三點式起落架的尾輪。
全油液式減震器結構緊湊,尺寸小,效率也可在 "以上,設計得好可達到 %。但由于高液壓而需要加強減震器的構件,導致減震器重量較大,且密封比較困難,目前在戰斗機上有使用。
氣體式減震器因效率 &重量比低,耗散能量差,可靠性也較差,目前已不再使用。
固體“彈簧”式減震器雖因效率 &重量比小,耗散能量少等缺點,一般在速度較高的現代飛機上基本不采用。但仍應對其構造簡單,工作可靠性高,維護要求低以及相應的低價格予以應有的認識。對于某些輕型的簡易飛機或多用途小飛機,若起落架不收放,此時通過綜合考慮和折衷平衡也有采用片簧式或橡膠壓塊式減震器。如加拿大的 ’() *+(“雙水獺”)飛機為渦輪螺旋槳發動機短距起落的小型運輸機,最大起飛重量為 ", +-。它的不可收的主起落架就采用了橡膠壓塊式減震器前起落架為油氣式減震器。
由于油氣式減震器是目前性能最好、使用最廣泛的減震器,下面我們將對它著重討論。
三、油氣式減震器
油氣式減震器通常由外筒、活塞內筒、制動活門(反沖閥)、柱塞(阻尼孔支撐管)組成,有的還帶有油針,內充氣體(空氣或氮氣)和油液。
當起落架受到撞擊時,油液被迫通過一個或多個阻尼孔(也稱油孔或限流孔)壓縮氣體,減震器吸收能量。在初始撞擊之后,由壓縮后的高壓氣體迫使活塞內筒向外伸出。這一反彈過程由氣體壓力控制,它迫使油液通過一個或多個反彈阻尼孔流回油液腔。假如油液回流太快,飛機將向上彈跳;如果油液回流太慢,會使支柱不能足夠快地回到它的初始位置,將使高頻撞擊(在滑行時可能出現)不能完全被阻尼。
.,氣體氣體起兩個作用,一是減震支柱受載、氣體被壓縮時氣體吸收能量,起緩沖墊和滑跑減震作用;二是撞擊過后壓力增大的氣體將支柱重新頂出。根據氣體力學的知識和活塞桿的受力平衡可知(略去摩擦力影響情況下)
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飛機檢測與維修實用手冊 1(106)