第五節(jié) 起落架的結(jié)構(gòu)型式和受力
一、簡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)型式的特點如下，（"）結(jié)構(gòu)簡單緊湊，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、輪叉形式來調(diào)整機(jī)輪接地點與機(jī)體結(jié)構(gòu)連接點間的相互位置和整個起落架的高度。輪叉一般受兩個平面內(nèi)的彎矩和扭矩、還有剪力等引起的復(fù)合應(yīng)力
（）簡單支柱式由于上端兩個支點很靠近，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，或直接用收放作動筒鎖定于某個位置后作為撐桿，這將使起落架結(jié)構(gòu)簡化。撐桿支柱式是目前常用的一種型式。
（%）由于機(jī)輪通過輪軸與減震支柱直接相連，因而不能很好吸收前方來的撞擊。通常可將支柱向前傾斜一個角度即可對前方來的撞擊起一定的減震作用，但這會使支柱在受垂直撞擊力時受到附加彎矩。
（&）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 ’()（ * +個大氣壓），最大許可壓力約為 "+’()（ * "++個大氣壓）。因而減震器行程較大，整個支柱較長，重量增加。
（,）由于減震支柱的活動內(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。傳扭時扭力臂受彎、剪，上、下兩固接點之間的那段支柱上也會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；另一種是將減震器和支柱合而為一，在減震器下方用萬向鉸與搖臂相連，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)件比前述的簡單支柱式多了一個搖臂，但不再
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需要扭力臂。搖臂前連支柱，中連減震器活動內(nèi)桿，后連輪軸、機(jī)輪。這種形式的特點如下：
（）搖臂支柱式不僅對垂直撞擊，而且對前方撞擊（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上、下移動，提高了在不平道面上的適應(yīng)性，減小了過載，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減震器所需的壓縮行程比簡單支柱式小，可降低起落架長度。
（）減震器可設(shè)計成只受軸力，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其行程較小，減震器尺寸可做得比較小，與簡單支柱式相比，起落架的整個高度可以減小。
（)）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，放下時向側(cè)下方伸出，收起時則收藏于機(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、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)輪對地面的壓力，提高飛機(jī)的漂浮性，同時為避免機(jī)輪過大難于收藏等原因，一般都采用多輪式起落架。就整個起落架結(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，即在一個支柱下方的車輪架上裝有前后、左右 )個或 *個機(jī)輪。有的則在每個支柱下方的一根輪軸上并排安裝 )個機(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，為了便于飛機(jī)在地面上小轉(zhuǎn)彎要做特殊設(shè)計，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，往往采用 個主起落架，如 " %的 個主起落架各有 &個機(jī)輪，共 ’個；波音  ((則各有 個機(jī)輪，共 )&個。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，大仰角著陸時后輪組又可能受力很大。這些情況對起落架及機(jī)輪受力不利。為解決此問題有多種設(shè)計方案，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)定的活動機(jī)構(gòu)，須加裝一個緩沖器。它一般是一個油氣式減震器，起緩沖、減震、調(diào)勻各輪組受力的作用。
著陸剎車時地面摩擦力引起的力矩會使車架繞鉸接接頭逆時針方向旋轉(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、后輪組的剎車盤連接）、搖臂  &和上剎車?yán)瓧U & +（它與支柱及前剎車盤相連）等組成。剎車盤與輪軸通過花鍵剛性連接，輪軸穿過 ’，*點與車架鉸接。當(dāng)剎車時，摩擦力矩通過后輪剎車機(jī)構(gòu)傳到桿  上，再往前傳至搖臂  &和拉桿 & +上。對 )，’點取矩：可得
　
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