【飞机结构与系统】4-4_前起落架与地面转弯系统

涡轮发动机飞机结构与系统的认识涡轮发动机飞机是一种常见的航空器，其结构与系统是其正常运行的基础。

本文将从涡轮发动机飞机的结构和系统两个方面进行介绍与认识。

一、涡轮发动机飞机的结构1. 机身结构：涡轮发动机飞机的机身由机翼、机身、机尾等部分组成。

机翼是飞机的主要承载部分，能够支撑飞机的重量并提供升力。

机身是飞机的主要结构部分，包括客舱、货舱、油箱等。

机尾是飞机的尾部结构，包括垂直尾翼和水平尾翼。

2. 发动机结构：涡轮发动机是涡轮机的一种，由压气机、燃烧室和涡轮组成。

压气机将空气压缩并向燃烧室送入燃料进行燃烧，产生高温高压的气流。

涡轮利用高温高压气流的动能驱动压气机，形成正反馈回路，使发动机能够持续运转。

3. 起落架结构：涡轮发动机飞机的起落架用于支撑飞机在地面起飞和降落时的重量。

起落架由主起落架和前起落架组成，主起落架位于飞机的机身下方，前起落架位于机身前部。

二、涡轮发动机飞机的系统1. 燃油系统：涡轮发动机飞机的燃油系统用于储存和供应燃料给发动机进行燃烧。

燃油系统包括燃油箱、燃油泵、燃油喷嘴等部分。

燃油通过泵从燃油箱中抽取，并通过喷嘴喷入燃烧室中与空气混合燃烧。

2. 冷却系统：涡轮发动机飞机的冷却系统用于保持发动机的工作温度在可控范围内。

冷却系统通过向发动机的各个部件提供冷却空气或液体来实现冷却效果。

3. 空气系统：涡轮发动机飞机的空气系统用于向发动机提供氧气以支持燃烧过程。

空气系统包括进气口、压气机和涡轮等部分，能够将外界空气引入发动机并进行压缩。

4. 着陆系统：涡轮发动机飞机的着陆系统用于在飞机降落时减缓飞机的速度并保持平衡。

着陆系统包括刹车和襟翼等部分，能够提供阻力和升力以控制飞机的降落速度和姿态。

5. 电气系统：涡轮发动机飞机的电气系统用于提供飞机所需的电力。

电气系统包括发电机、蓄电池和电源管理装置等部分，能够为飞机的各个系统提供稳定的电力供应。

三、总结涡轮发动机飞机的结构与系统是其正常运行的基础。

飞机前起落架转弯系统性能分析张丹丹南京航空航天大学，南京 210000摘要：飞机前轮操纵技术是飞机地面操纵的核心。

作为起落架设计中的重要组成部分，前轮转弯操纵系统的结构及性能对起落架地面滑跑及操纵稳定性存在较大影响。

特别地，转弯机构能否实现大角度转弯，满足大转弯力矩的要求，对飞机起落架的滑跑转弯性能有重要影响。

本文某型飞机为研究对象，针对双作动筒式前轮转弯系统和齿轮齿条式前轮转弯系统的前轮转弯机构和液压控制系统两部分，在LMS b AMESim中建立了双作动筒式和齿轮齿条式前轮转弯操纵系统的液压系统模型。

然后基于LMS b Motion软件平台分别建立了含有双作动筒式前轮转弯机构和齿轮齿条式前轮转弯机构的前起落架动力学模型，并与AMESim中建立的两种转弯系统的液压控制模型进行联合仿真，分析不同工况下飞机转弯操纵的性能。

关键词：民机起落架、转弯系统、Virtual Lab Motion、AMESim、联合仿真0 前言作为飞机设计的基础领域之一，起落架的设计结果对飞机性能的影响是非常大的。

飞机的起飞着陆过程是飞机安全事故的多发阶段，因此飞机具有良好的地面操纵性就显得尤为重要。

对于大型飞机，起落架多采用前三点式布局。

该布局常用的转弯操纵技术有以下三种：发动机推力差动、前轮操纵以及差动刹车技术。

其中，发动机差动对飞机地面机动和方向难以达到精准控制，而差动刹车对机轮磨损严重，现代飞机多采用前轮操纵的方式来实现飞机的转向以及地面机动。

前轮转弯系统不仅能对飞机运动方向进行操纵，当飞机滑跑过程中遇到扰动或侧风、单侧轮胎爆破漏气等原因导致的飞机前轮摆振或偏离预定航向时，前轮转弯操纵系统能及时响应，消除前轮摆振并对航向进行纠正。

液压传动是飞机各操纵系统动力的主要来源。

由于技术水平的限制，国内早期军用飞机的前轮转弯系统大多采用的是机械—液压系统。

此类系统通过机械机构（手轮或脚蹬）传递操纵指令控制液压助力器，以此提供转弯力矩驱动前轮转弯。

飞机结构与系统一、引言飞机结构与系统是飞机设计与制造中至关重要的一部分。

它涵盖了飞机的设计、材料选择、结构安全性、机载系统等多个方面。

本文将介绍飞机结构与系统的基本概念、主要组成部分以及设计原则。

二、飞机结构的基本概念1.主要组成部分–机身：飞机的主体结构，通常包括机头、机尾和机翼的连接部分。

–机翼：产生升力的关键部件，通常由主翼和副翼组成。

–尾翼：控制飞机姿态的部件，通常由水平尾翼和垂直尾翼组成。

–起落架：支撑飞机在地面行驶和起降的部件。

–发动机支架：固定安装发动机的结构。

2.结构材料–金属材料：如铝合金、钛合金等，常用于飞机的结构部件。

–复合材料：如碳纤维、玻璃纤维等，具有较高的强度和轻质化特性，广泛应用于现代飞机。

–纺织品：如织物、缝合线等，用于飞机内饰和安全带等部件。

三、飞机系统的主要组成部分1.动力系统–发动机：提供飞机所需的推力，通常有涡轮喷气发动机和涡桨发动机等类型。

–燃油系统：负责存储和供应燃油。

–冷却系统：确保发动机和其他关键部件的温度控制。

2.控制系统–飞行控制系统：包括飞行操纵系统、自动驾驶系统等，用于控制飞机的姿态和操纵。

–电气控制系统：用于飞机各个系统的电力供应和控制。

–液压控制系统：用于操纵和控制飞机的液压系统。

3.气源系统–压气机：用于提供机载气源，供应给相关系统使用。

4.辅助系统–环境控制系统：负责飞机的空调、供氧等工作。

–消防系统：用于应对可能发生的火灾事故。

–导航系统：用于飞机的导航和定位。

–通信系统：用于飞机与地面的通信。

四、飞机结构与系统的设计原则1.安全性：飞机结构与系统的设计必须满足航空器运行的安全要求，保证在各种工况下的结构安全和系统可靠性。

2.结构轻量化：采用轻质材料和合理的结构设计，以降低飞机自重，提高机载有效载荷和航程。

3.系统模块化：将飞机系统划分为独立的模块，并通过标准化接口进行连接，以方便维护和升级。

4.节能环保：优化动力系统和控制系统设计，降低燃料消耗和排放。

第四章起落架系统起落架主要功用是在飞机滑跑、停放和滑行的过程中支撑飞机，同时吸收飞机在滑行和着陆时的振动和冲击载荷。

起落架配置形式：前三点式、后三点式、自行车式、多点式。

起落架结构形式：架构式起落架、支柱套筒式起落架、摇臂式起落架。

油气式缓冲支柱主要利用气体的压缩变形吸收撞击功能，利用油液高速流过节流小孔的摩擦消耗能量。

在压缩过程中，撞击动能的大部分由冷气吸收，其余则由油液高速流过小孔时的摩擦和密封装置等的摩擦转变为热能消散掉。

在伸张过程中，冷气释放出能量，其中一部分转变成飞机的位能，另一部分也由油液高速流过小孔时的摩擦以及密封装置等的摩擦转变为热能消散掉。

经过若干的压缩和伸张，缓冲器就能将全部撞击动能逐步的转变成热能消散掉，使飞机很快平稳下来。

两种起落架收放位置锁的组成及工作原理：（1）挂钩式锁主要由锁钩、锁簧和锁滚轮组成。

通常通过锁作动筒、摇臂及连杆作动。

锁滚轮进入到锁钩内即为入锁状态。

当无液压时锁簧可保持其处于锁定状态。

（2）撑杆式锁由相互铰接的两段锁连杆、锁簧及锁作动筒等组成。

锁定原理：通过限制阻力杆，或侧撑杆的折叠或展开运动而使起落架锁定。

起落架正常收放顺序：（1）开起落架舱门（2）开起落架收上锁（3）放起落架并锁好（4）关起落架舱门。

起落架安全收放措施：（1）起落架手柄不能直接搬动（2）手柄电磁锁（3）地面机械锁。

起落架位置指示和告警P170机械液压式前轮转弯系统工作原理：当操纵前轮转弯手轮或方向舵脚蹬时，通过钢索、鼓轮、滑轮将信号传递到转弯输入摇臂，输入摇臂的转动会作动转弯计量阀的滑阀移动。

滑阀的移动使得压力油供往前轮转弯管路，直到前轮转弯作动筒。

转弯作动筒的一个工作腔通压力油，同时另一腔通回油，使转弯作动筒的活塞杆伸出（或缩入），推动转弯环转动，从而带动前轮转动。

前轮定中机构的作用：在前轮离地后和接地前使前轮保持在中立位置，以便顺利地收放起落架和正常接地。

刹车减速原理：驾驶员操纵刹车时，液压油进入固定在轮轴上的刹车作动筒，推动刹车片，使动片和静片压紧。

飞机的构造与系统飞机的基本组成飞机的主要组成部分及其功能如下：１、推进系统：包括动力装置（发动机和保证其正常工作所需的附件）、能源及工质。

其主要功能是产生推动附件前进的推力（或拉力）。

２、操作系统：其主要功能是形成（自动或有驾驶员）与传递操纵指令，驱动舵面和其他机构，控制飞机按预定航线飞行。

３、机体：包括机身、机翼和尾翼等。

其主要功能是产生升力；装载有效载荷、燃油及机载设备；将其他系统和装置连成一个整体，构成适于稳定及操纵飞行的气动外形。

４、起落装置：其主要功用是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时，用以支持以及吸收撞击能量并操纵滑行方向。

５、机载设备：包括方向仪表、导航、通信、环境控制、生命保障、能源供给等设备以及客舱生活服务设施（对民用飞机）或武器和火控系统（对军用飞机）。

航空发动机为航空器（主要指飞机）提供所需动力的发动机。

目前，飞机常用的发动机主要有四类：１、活塞式航空发动机：早期在飞机和直升机上应用的发动机，用它带动螺旋浆或旋翼。

活塞式航空发动机的优点是省油，螺旋浆在低速飞行时推进效率高，在相同功率下能产生较大的拉力，有利于提高飞机的起飞性能。

缺点是结构复杂，重量大而输出功率小，螺旋浆在高速飞行时推进效率低，因此不适用于大型和高速飞机。

但是对低速飞机而言，它具有喷气式发动机不可比拟的优点，那就是耗油率低。

此外，由于燃烧较完全，对环境的污染相对较低，噪音也较小。

因此，小功率的活塞式航空发动机还广泛使用在轻型飞机、直升机以及超轻型飞机上。

２、涡轮螺旋浆发动机：燃气涡轮发动机构造简单、功率大、体积小和重量轻，可以用在大型飞机上。

但由于螺旋浆的限制，仍限用于速度低于８００公里／小时的飞机上。

３、涡轮喷气发动机：具有重量轻、体积小和功率大的特点，适于超音速飞行。

但在高亚音速范围内推进效率较低，耗油也多。

在发动机涡轮后的喷管中补充燃油，构成加力燃烧室，可以大幅度提高推力，但是耗油量增加很多，只能用在短时间作超音速飞行的超音速歼击机和轰炸机上。