飞机很重,为何飞机下三个小轮子就可以支撑飞机的重,什么原理?

起落架是客机最重要的主承力部件,起落架一般以“组”为单位,但是它却一点也不“小”,一般占飞机结构总重量的1/5。客机在跑道落地时,起落架系统不但能为客机减速提供刹车功能,大部分冲击能力也都是由起落架缓冲支柱的往复运动来吸收的。

起落架系统的轮胎是客机和跑道接触的唯一装置,这就需要它能承受整架客机的重量,又要传递轮胎的刹车力矩。随着客机速度和起飞重量的不断提升,客机的滑泡距离也水涨船高,所以客机轮胎需要特别强的抗冲击、耐高温,还需要承受客机高速起飞时的强大离心力和落地时的巨大冲击力。就像波音777型客机,其起飞全重超过三百吨,每个轮胎需要承重约25吨!客机在万米高空巡航时,会遭遇-50℃的环境低温,当客机落地刹车时轮胎温度会高达150℃。这就需要客机轮胎具备赛车胎的速度性和工程车胎的耐负荷性。

图、起落架系统主体结构图

起落架最显著的特点便是超高的强度。活塞式客机盛行时,由于飞机整体重量不高,起落架一般使用1176MPa级高强度钢,但是随着喷气式客机的普及,对起落架材料提出了新要求,应用强度级别在1900~2100MPa的300M钢和抗疲劳制造技术。目前主要应用比较常用的低合金超高强度钢,例如美国的300M、法国的35NCD16等。

图、安-225使用的巨型起落架组

随着客机设计的进步,起落架组也不断创新。目前主要是用小车式多轮起落架来分散轮胎对跑道的压力。起落架组为了保持长寿命和低重量,在材料中大量应用高强度钢和钛合金。最后用电传控制系统和全电刹车系统来达到更高的系统可靠性和更简单的维修。

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