前起落架艙門聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)研究

楊貴強(qiáng)

【摘 要】本文介紹了前起落架艙門與前起落架聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一般設(shè)計(jì)方法。這種方法適用于在前起落架艙門聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)初始方案設(shè)計(jì)階段，快速準(zhǔn)確進(jìn)行方案確定和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。

【關(guān)鍵詞】前起落架；艙門；聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)

0 引言

飛機(jī)飛行時(shí)，為了減少阻力、保證飛機(jī)理論外形應(yīng)將起落架艙用起落架艙門封閉。

起落架艙門根據(jù)起落架收放的需要進(jìn)行開啟和關(guān)閉。

對(duì)于可收放的前起落架，前起落架艙門需要相應(yīng)的開啟/關(guān)閉機(jī)構(gòu)。

前起落架艙門的開啟/關(guān)閉機(jī)構(gòu)大致可以分為2種，即用收放作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)的前起落架艙門開啟/關(guān)閉機(jī)構(gòu)，和與前起落架聯(lián)動(dòng)的前起落架艙門開啟/關(guān)閉機(jī)構(gòu)。

本文將介紹的是與前起落架聯(lián)動(dòng)的前起落架艙門開啟/關(guān)閉機(jī)構(gòu)。收放作動(dòng)筒式的前起落架艙門開啟/關(guān)閉機(jī)構(gòu)本文不涉及。

1 前起落架艙門聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)

1.1 基本準(zhǔn)則

前起落架艙門聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)是普遍意義上運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在飛機(jī)上的具體應(yīng)用，它遵循著一般運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：

a.幾何布置著手，但在可能時(shí)應(yīng)盡量用數(shù)學(xué)分析方法代替；

b.保證在起落架收放運(yùn)動(dòng)全過程中具有合適的運(yùn)動(dòng)力臂；

c.盡可能使用最簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)；

d.初步設(shè)計(jì)布置中采用近似的作動(dòng)筒的死結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度值。

1.2 機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)

1.前起落架艙門 2.艙門拉桿 3.搖臂1 4.連桿 5.搖臂2 6.起落架連桿 7.前起落架

前起落架艙門聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)件有：搖臂1、搖臂2、艙門拉桿、連桿、起落架連桿。如圖1所示。

a.艙門連桿

艙門連桿是指連接前起落架艙門與搖臂的連桿。它的作用是帶動(dòng)艙門完成艙門開啟/關(guān)閉的運(yùn)動(dòng)效果。

b.搖臂1

搖臂1位置在艙門拉桿與連桿之間，作用是調(diào)整連桿與艙門連桿的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)比例。

c.連桿

連桿的位置在搖臂1與搖臂2之間，作用是傳遞運(yùn)動(dòng)。

d.搖臂2

搖臂2的位置在連桿與起落架拉桿之間，作用是根據(jù)需要改變運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)比例和傳遞運(yùn)動(dòng)。

e.起落架拉桿

起落架拉桿的位置在前起落架與搖臂2之間，作用是將起落架的運(yùn)動(dòng)傳遞給聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)艙門與起落架的聯(lián)動(dòng)。

1.3 機(jī)構(gòu)的基本要求

圖1展示的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)為最基本的前起落架的聯(lián)動(dòng)形式。在飛機(jī)上具體機(jī)構(gòu)設(shè)置要取決于起落架與艙門具體的相對(duì)位置、前起落架艙的具體結(jié)構(gòu)形式、前起落架艙區(qū)域的結(jié)構(gòu)布置和起落架的應(yīng)急放要求。

拉桿與連桿只承受軸向的拉力和推力，并要求傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確。在進(jìn)行拉桿與連桿的設(shè)計(jì)時(shí)，要確保它們的剛度與穩(wěn)定性滿足承載和運(yùn)動(dòng)要求。

由于零件生產(chǎn)和裝配過程中會(huì)產(chǎn)生誤差，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的拉桿和連桿在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)具有無極調(diào)節(jié)的功能。

2 基本參數(shù)的確定

前起落架艙門聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，需要運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法，根據(jù)飛機(jī)的具體結(jié)構(gòu)，選取各個(gè)鉸接點(diǎn)的具體位置、搖臂的具體形式和連桿的長(zhǎng)度。其中，鉸接點(diǎn)位置的選取是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和關(guān)鍵。

a.起落架與起落架連桿的鉸接點(diǎn)位置的確定。

起落架與起落架連桿的鉸接點(diǎn)位置，需要根據(jù)起落架艙門開啟角度的需要確定。該鉸接點(diǎn)距離起落架轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，機(jī)構(gòu)得到的輸入位移就越大、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度就越高。反之則機(jī)構(gòu)得到的輸入位移就越小、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度就越低。

但是，該點(diǎn)的選取受機(jī)構(gòu)本身可運(yùn)動(dòng)空間的限制，需要迭代計(jì)算后最終確定。

b.搖臂2鉸接點(diǎn)位置的確定。

搖臂2鉸接點(diǎn)位置，根據(jù)起落架艙門的設(shè)計(jì)需求來確定。該設(shè)計(jì)需求分為2種情況，即當(dāng)前起落架處于放下位置時(shí)，前起落架艙門需要處于打開狀態(tài)，還是需要處于關(guān)閉狀態(tài)。

1.前起落架收起位置 2.前起落架放下位置 3.前起落架收起一半時(shí)位置

當(dāng)前起落架處于放下位置，前起落架艙門需要處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，搖臂2的鉸接點(diǎn)位置應(yīng)該基本處于當(dāng)起落架收起一半位置時(shí)，起落架轉(zhuǎn)軸位置與起落架連桿與起落架鉸接點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線上。

當(dāng)前起落架處于放下位置，前起落架艙門需要處于打開狀態(tài)時(shí)，搖臂2的鉸接點(diǎn)位置應(yīng)該基本處于當(dāng)起落架收起或放下位置時(shí)，起落架轉(zhuǎn)軸位置與起落架連桿與起落架鉸接點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線上。

c.搖臂1鉸接點(diǎn)位置的確定。

搖臂1鉸接點(diǎn)位置應(yīng)當(dāng)使艙門開啟/關(guān)閉的效率最高，保證艙門拉桿應(yīng)與艙門轉(zhuǎn)軸在空間上基本垂直。搖臂的鉸接點(diǎn)位置應(yīng)當(dāng)使搖臂1在傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)效率最高。基本特點(diǎn)是使搖臂1的一個(gè)支臂基本垂直于艙門拉桿；另一個(gè)支臂基本垂直于連桿。

任何一個(gè)點(diǎn)位的確定，都受限于飛機(jī)的具體結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過整個(gè)機(jī)構(gòu)的迭代模擬運(yùn)動(dòng)之后確定。

前起落架艙門聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率要足夠高，確保應(yīng)急放順利實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文提供的是最基本的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則和方法，具體設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)需要根據(jù)具體飛機(jī)的結(jié)構(gòu)形式來確定。飛機(jī)的型號(hào)眾多，具體的結(jié)構(gòu)形式也是因飛機(jī)型號(hào)的不同而各不相同，但是，越是追尋統(tǒng)一的規(guī)律，必定是越簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)形式。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]endprint