毕业论文
一 题目:浅谈空客A320起落架系统
二 研究主要内容:A320系列是Airbus欧洲空中客车工业公司研制的双发中短程150座级客机。A320是一种真正的创新的飞机,为单过道飞机建立了一个新的标准,A320由于较宽的客舱给乘客提供了更大的舒适性,因而可采用更宽的座椅和更宽敞的客舱空间,它比其竞争者飞得更远、更快,因而具有更好的使用经济性
我们大家都知到,任何人造的飞行器都有离地升空的过程,而且除了一次性使用的火箭导弹和不需要回收的航天器之外,绝大部分飞行器都有着陆或回收阶段。对飞机而言,实现这一起飞着陆功能的装置主要就是起落架。
起落架就是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞机重力,承受相应载荷的装置。简单地说,起落架有一点象汽车的车轮,但比汽车的车轮复杂的多,而且强度也大的多,它能够消耗和吸收飞机在着陆时的撞击能量。概括起来,起落架的主要作用有以下四个:
[ 转 * 承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力;
* 承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量; * 滑跑与滑行时的制动; * 滑跑与滑行时操纵飞机。
在过去,由于飞机的飞行速度低,对飞机气动外形的要求不十分严格,因此飞机的起落架都是固定的,这样对制造来说不需要有很高的技术。当飞机在空中飞行时,起落架仍然暴露在机身之外。随着飞机飞行速度的不断提高,飞机很快就跨越了音速的障碍,由于飞行的阻力随着飞行速度的增加而急剧增加,这时,暴露在外的起落架就严重影响了飞机的气动性能,阻碍了飞行速度的进一步提高。因此,人们便设计出了可收放的起落架,当飞机在空中飞行时就将起落架收到机翼或机身之内,以获得良好的气动性能,飞机着陆时再将起落架放下来。然而,有得必有失,这样做的不足之处是由于起落架增加了复杂的收放系统,使得飞机的总重增加。但总的说来是得大于失,因此现代飞机不论是军用飞机还是民航飞机,它们的起落架绝大部分都是可以收放的,只有一小部分超轻型飞机仍然采用固定形式的起落架。
目前,飞机上通常采用四种起落架形式: 后三点式起落架. 前三点式起落架. 自行车式起落架.多支柱式起落架
[ 转后三点式起落架:这种起落架有一个尾支柱和两个主起落架。并且飞机的重心在主起落架之后。后三点式起落架多用于低速飞机上。
前三点式起落架:这种起落架有一个前支柱和两个主起落架。并且飞机的重心在主起落架之前。前三点式起落架目前广泛应用于高速飞机上。
自行车式起落架:这种起落架除了在飞机重心前后各有一个主起落架外,还具有翼下支柱,即在飞机的左、右机翼下各有一个辅助轮。
多支柱式起落架:这种起落架的布置形式与前三点式起落架类似,飞机的重心在主起落架之前,但其有多个主起落架支柱,一般用于大型飞机上。如美国的波音747旅客机、C-5A(军用运输机(起飞质量均在350吨以上)以及苏联的伊尔86旅客机(起飞质量206吨)。显然,采用多支柱、多机轮可以减小起落架对跑道的压力,增加起飞着陆的安全性。
在这四种布置形式中,前三种是最基本的起落架形式,多支柱式可以看作是前三点式的改进形式。目前,在现代飞机中应用最为广泛的起落架布置形式就是前三点式起落架。
飞机按起落架结构还可分为: 构架式起落架
构架式起落架的主要特点是:它通过承力构架将机轮与机翼或机身相连。承力构架中的杆件及减震支柱都是相互铰接的。它们只承受轴向力(沿各自的轴线方向)而不承受弯矩。因此,这种结构的起落架构造简单,质量也较小,在过去的轻型低速飞机上用得很广泛。但由于难以收放,现代高速飞机基本上不采用。 [ 转
支柱式起落架
支柱式起落架的主要特点是:减震器与承力支柱合而为一,机轮直接固定在减震器的活塞杆上。减震支柱上端与机翼的连接形式取决于收放要求。对收放式起落架,撑杆可兼作收放作动筒。扭矩通过扭力臂传递,亦可以通过活塞杆与减震支柱的圆筒内壁采用花键连接来传递。这种形式的起落架构造简单紧凑,易于放收,而且质量较小,是现代飞机上广泛采用的形式之一。
支柱式起落架的缺点是:活塞杆不但承受轴向力,而且承受弯矩,因而容易磨损及出现卡滞现象,使减震器的密封性能变差,不能采用较大的初压力。
摇臂式起落架
摇臂式起落架的主要特点是:机轮通过可转动的摇臂与减震器的活塞杆相连。减震器亦可以兼作承力支柱。这种形式的活塞只承受轴向力,不承受弯矩,因而密封性能好,可增大减震器的初压力以减小减霞器的尺寸,克服了支柱式的缺点,在现代飞机上得到了广泛的应用。摇臂式起落架的缺点是构造较复杂,接头受力较大,因此它在使用过程中的磨损亦较大。
今天我想谈谈关于空客A320起落架系统
A320飞机起落架收放系统原理
与A300-600/A310相比,A320飞机起落架收放系统的不同点在于: (1)起落架控制手柄只有收上、放下两个位置。
(2)控制手柄不直接控制起落架/舱门的选择活门位置,而是通过LGCIU(起落架控制接口组件)发出指令给选择活门,完成收放动作。LGCIU共两部,同一时刻一部工作,一部备用,完成一个收上、放循环后,交换控制权。LGCIU除了接受起落架控制手柄的指令外,同时还接收接近探测器的信号。综合这些输入信号后,根据计算机内已设置好的程序,先后向舱门、起落架选择活门发出指令,如这时绿系统压力正常,则进行正常收放。 (3)在重力放关断活门的上游,增加了安全活门,此安全活门打开供压的条件是: ●ADIRS(大气数据惯性基准系统)1<260节 ●或ADIRS3<260节 ●或主起落架被压缩 ●或地面电源接通
同A300-600/A310相比,当重力放起落架落地后,此时即使起落架手柄位于收上位,将重力放手柄复位,起落架也不会收起。其原因是,虽然重力放判断的活门被重置于接通位,但此时三个减震支柱受到压缩,接近探测器发信号至LGCIU。这时LGCIU虽然收到起落架控制手柄传来的“收上”信号,但未收到接近探测器传来的减震支柱完全伸长、前轮在中立位的信号,进行计算判断后,不会发指令给舱门、起落架选择活门,因此,液压油就无法通过选择活门至作动筒进行收上程序。
起落架舱门地面开锁机构比较
A300-600/A310与A320飞机地面开启起落架舱门系统都包括以下主要部件:地面舱门开启手柄、机械传动活、一个旁通活门、舱门的上锁释放机构。
控制手柄有两个可锁定位置。当将手柄放置在“开”位时,手柄通过传动机构,操纵舱门的旁通活门,并使舱门的上锁开锁。通过操纵旁通活门,使舱门作动筒的两个腔体连通,并与回油管路相连,这样,舱门在重力作用下打开。
但A300-600/A310与A320飞机舱门地面关闭过程却有区别,其原因主要在于旁通活门构造不同。如图3、图4所示。
A300-600/A310飞机的舱门收起过程如下:当将控制手柄置于“关闭”位时,手柄通过
传动机构,带动旁通活门至正常位,此时,如果绿系统压力正常,则作动筒动舱门收起。手柄的转动不受液压系统的限制。维护手册上强调,在飞机未通电及液力系统未工作前,不准将手柄置于“关闭”位。如果违反操作规定,而地面如有人此时经过舱门区域,就可能会受伤,甚至有生命危险。国内外都曾发生过这种惨痛的人身伤亡事故。为了避免这种情况的发生,A320飞机在旁通活门上做了很小却是非常有效的改进。在旁通活门中,有一个锁销阻止手柄从“开”位转置“关”位。只有当电动泵启动使舱门选择活门“关”油路来的液力油压力达到70bar(1050psi)时,油压将锁销顶起,此时,才能从地面转动手柄,操纵旁通活门至正常位,在油压的作用下,舱门作动筒带动舱门关闭,避免了上述A300-600/A310舱门关闭造成伤亡的事故。
尽管飞机设计水平不断提高,防错能力越来越强,但由于技术及经济成本等原因,目前飞机的设计水平还远达不到保证人员在所有操纵或维修过程中不出差错的地步,也就是说,从技术角度来讲,如果不严格按照操作程序进行操纵和维修,仍可能导致事故的发生。例如,如果因机械原因起落架选择活门卡阻在“收上”位,此时即使起落架控制手柄在“放下”位,如果不按照规定的程序操作,冒然将“重力放”手柄恢复,仍然会发生起落架在地面收起的事故
起落架自动收起原因分析
由起落架收放控制原理知道,前起落架放下位置是由带下位锁的后撑杆来保持的,所以要使前起落架收起,必要条件是下位锁开锁。而下位锁开锁有两种情况:第一种是机械原因,即放下起落架时下位锁处于假上锁状态,在维修和使用过程中受到某种外力扰动而开锁;第二种是液压原因,即有液压油进入下位锁开锁作动筒,使作动筒活塞杆缩进导致下位锁开锁。而外部检查和事后的收放检查均未发现下位锁有假上锁的现象。因此前起落架自动收起是由液压方面的原因引起的。而由液压原因引起下位锁开锁的因素很多。当电液换向阀工作不正常使来油与收上管路相通,或者联锁开关故障,地面又误将手柄置于收上位置,在电液换向阀工作时,当给飞机供油压时,都会使下位锁开锁。但这两种情况会使前起落架以较快的速度收起而不会缓慢收起,另外也会同时收起主起落架。但这与事故发生时的实际情况不符,因此基本可以排除。
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