飛機起落架安全緩沖裝置研究

摘 要：飛機起落架的安全緩沖裝置是飛機設(shè)計工作的重要環(huán)節(jié)，其性能的好壞直接影響飛機運行環(huán)境、乘客乘坐體驗的質(zhì)量。本文對當(dāng)前常見的幾種飛機起落架安全緩沖裝置的類型進行分析，以此促進飛機緩沖技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：飛機；起落架；安全緩沖

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.234

0 引言

飛機自身的重量給飛機降落著陸工作帶來一定的難度，在陸地跑道上的運行會產(chǎn)生巨大的荷載，為了減小這種荷載，現(xiàn)代飛機設(shè)計的時候都會采用一定的安全緩沖裝置。一方面可以分解飛機降落過程中地面對其造成的沖擊力，另一方面可以提高飛機服務(wù)品質(zhì)、保障飛行安全。我國不少大型機械搜索設(shè)備都安裝了大量的緩沖裝置，例如工程機械、冶金設(shè)備、城市地鐵等，都通過緩沖裝置提高延長機械的使用壽命和工作質(zhì)量。飛機起落架的緩沖結(jié)構(gòu)是為了減少外界對飛機的破壞，保護機身結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在飛機設(shè)計中，主要有橡膠緩沖器、聚氨醋緩沖器、彈簧緩沖器、彈性膠泥緩沖器、液壓緩沖器和液氣緩沖器六種緩沖器。

1 飛機起落架彈黃緩沖器

彈簧緩沖器是常見的緩沖裝置，具有結(jié)構(gòu)制造簡單的優(yōu)點，并且對工作溫度的環(huán)境要求也比較低。彈簧緩沖器主要是將飛機遭受的沖擊能量轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，借助彈簧原件進行存儲。但是對飛機的運行速度要求比較嚴(yán)格，一般不能超過2米每秒，因此在大型的飛機安全緩沖裝置中就不適合。

2 飛機起落家聚氨酯緩沖器

飛機起落架聚氨酯緩沖器采用的是新型的郵寄高分子材料，具備重量輕、安裝簡單、無需維修、緩沖效果好的優(yōu)點，具備耐沖擊、抗壓性能好的特點，同時在緩沖工作中不會產(chǎn)生噪音和火花，具有很強的防爆性能，可以保障飛機運行的安全可靠、保持高度的平穩(wěn)。因此這種緩沖器也被廣泛的運用于其他的領(lǐng)域，也能解決大型機械的緩沖問題。聚氨酯緩沖器內(nèi)部的聚氨酯發(fā)泡塑料是主要緩沖原件，當(dāng)?shù)孛鎸︼w機產(chǎn)生沖擊的時候，會直接作用在發(fā)泡塑料上，發(fā)泡塑料就會發(fā)生形變，根據(jù)作用力的大小會產(chǎn)生相應(yīng)的組抗力，達到減小沖擊物力的運動速度，將沖擊的能量轉(zhuǎn)換為彈性變形能保存在緩沖裝置中，從而減小對飛機結(jié)構(gòu)的破壞，延長飛機起落架的使用周期。另外彈性體聚氨酯發(fā)泡塑料的制造過程不同于其他材料，并且材質(zhì)很輕巧，價格也很便宜。聚氨酯緩沖器具有高效工作的特點，能夠吸收外界沖擊量的40%以上，并且產(chǎn)生的反彈很小，這種材質(zhì)的緩沖器具備很強的回彈能力，例如當(dāng)壓縮比例達到40%的時候，四分鐘之后可以恢復(fù)到95%以上。聚氨酯發(fā)泡塑料材料是采用微孔結(jié)構(gòu)，利用微孔充氣對沖擊力形成阻力，充氣量的多少可以根據(jù)沖擊力大小自動調(diào)節(jié)，最大程度的保障飛機起落架不受到?jīng)_擊力的破壞，延長起落架的使用壽命。

3 飛機起落架橡膠緩沖器

飛機起落架橡膠緩沖器是利用橡膠材料在變形的過程中對沖擊力產(chǎn)生的阻力，對飛機起落架進行保護的原理，其材料具有很強的塑性形變能力，當(dāng)沖擊力的速度越快，產(chǎn)生的阻抗力就越大。橡膠緩沖器的結(jié)構(gòu)比較簡單，制造過程方便，并且價格也不是很高，是一種比較經(jīng)濟的緩沖器。在進行緩沖工作的時候，可以將30%到50%的沖擊力通過消耗和摩擦轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，只產(chǎn)生很小的反彈。但是橡膠緩沖器有一個缺點，就是不能在高頻率、高速度、高溫度的環(huán)境下工作，因此受到外界影響因素比較多，在飛機起落架緩沖器選擇的時候，要充分考慮這些限制因素，經(jīng)過試驗?zāi)軌虺惺茱w機降落之時能夠起到保護作用，才能作為飛機起落架的緩沖材料。研究人員要經(jīng)過反復(fù)試驗，確保飛機起落裝置的安全性和可靠性，為乘客和工作人員創(chuàng)造安全的出行環(huán)境。

4 飛機起落架彈性膠泥緩沖器

飛機起落架彈性膠泥緩沖器是一種由多種成分組成的混合緩沖器，彈性膠泥的材料包括聚硅氧烷、增塑劑、抗壓劑等，其中聚硅氧烷的比例決定了彈性膠泥的緩沖性能，增塑劑決定了彈性膠泥的粘度和阻尼值，抗壓劑決定了彈性膠泥的抗壓性能，即抗壓劑可以直接增強彈性膠泥的抗壓能力。彈性膠泥緩沖器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、容量大、質(zhì)量輕、對沖擊力阻隔能力強的優(yōu)點，能夠?qū)︼w機起落架起到很好的保護作用。當(dāng)飛機即將著陸的時候，飛行員會將起落架置于放下的狀態(tài)，收放系統(tǒng)接收到信號之后，會通過活塞的運動對地面沖擊力產(chǎn)生阻隔，當(dāng)緩沖器完成緩沖工作的時候，活塞又會恢復(fù)到最原始的位置，等待執(zhí)行下一次任務(wù)，如此形成循環(huán)的工作系統(tǒng)。

5 飛機起落架液壓緩沖器

飛機起落架液壓緩沖器主要是由沖擊頭、活塞桿、移動活塞、缸體和缸套組合而成，當(dāng)飛機受到地面沖擊力的時候，緩沖器也會受到撞擊，液壓油就會通過阻尼孔進入油腔，油腔的間隙和阻尼孔會同時產(chǎn)生阻尼作用，將沖擊動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。液壓緩沖器具有很強的緩沖能力，并且沒有反彈的現(xiàn)象，但是在利用液壓緩沖器的時候，注意飛機滑跑時地面產(chǎn)生的沖擊速度和飛機滑跑行程。液壓緩沖器是一種技術(shù)性比較強的緩沖器，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對環(huán)境的密封性要求比較高，在維護這種緩沖器的時候，需要飛機養(yǎng)護人員根據(jù)其特性進行科學(xué)的保養(yǎng)。

6 飛機起落架液氣緩沖器

飛機起落架液氣緩沖器也是比較常見的緩沖裝置，它的結(jié)構(gòu)和液壓緩沖器比較相似，但是傳統(tǒng)的液壓緩沖器受到彈簧壽命的限制，不能保證長久的使用壽命。而液氣緩沖裝置的出現(xiàn)可以解決壽命短的問題，因為液氣緩沖器在工作的過程中不會產(chǎn)生磨損，就可以保證元件的使用周期的穩(wěn)定性。另外液氣緩沖器能夠?qū)︼w機起落架產(chǎn)生很好的保護效果，保障飛機安全降落。

7 小結(jié)

飛機起落架安全緩沖裝置是保證飛機安全起落的關(guān)鍵，也是保證乘客享受高品質(zhì)服務(wù)的前提。我國將致力于大型飛機起落架安全緩沖裝置的深度研發(fā)，可能會涉及到更多的技術(shù)和條件限制，因此在如此艱難的環(huán)境中，研發(fā)人員應(yīng)該提高專業(yè)意識，為我國民航事業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

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