潘世紅

【摘 要】“飛機起落架緩沖器性能設(shè)計與落震試驗分析”在廣泛收集、查閱、整理國內(nèi)外、所內(nèi)外有關(guān)起落架緩沖性能的設(shè)計和校核計算以及落震試驗的規(guī)范與研究成果的基礎(chǔ)上，從科技檔案編研的角度題進行系統(tǒng)分析、提煉、加工和編輯研究，并突破了起落架落震試驗的范疇，從起落架緩沖系統(tǒng)性能設(shè)計及落震試驗的大系統(tǒng)上進行了分析，將理論分析與試驗驗證統(tǒng)一起來，對于試驗人員用理論指導試驗及設(shè)計人員對試驗結(jié)果改進設(shè)計具有重大意義。

【關(guān)鍵詞】飛機起落架;科研檔案;編研工作

中圖分類號： V226 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）06-0130-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.06.048

【Abstract】Based on the analysis of the current situation and existing problems of the compilation and research of traditional scientific research archives，this paper points out that the compilation and research of archives can no longer meet the needs of current development.We must recognize the new trend of the development of scientific research archives compilation and research work and create high-quality and high-quality research results.Under this new situation，we are required to run information technology means and take the road of cooperative compilation and research， so as to improve the efficiency of compilation and research of scientific research archives，enrich the connotation of compilation and research results，obtain more high-quality scientific research archives compilation and research results， create high-quality products，build brand，and make the scientific research archives compilation and research results have greater influence.To provide better services.

【Key words】Aircraft landing gear;Scientific research archives;Compilation and research work

科案資料編研工作，是以客觀需要為依據(jù)，以現(xiàn)存的各種檔案資料為主要研究對象，為最大限度地滿足社會對科案信息資源利用的需要而開展的研究和加工工作[1]。

檔案資料編研加工是檔案管理工作的重要標志，一次和二次編研加工可以提高一個單位檔案管理工作的水平[2]，而三次編研加工則是對檔案信息資源有效開發(fā)利用的最高形式，是檔案編研工作中難度最大，加工層次最深的研究工作。三次編研破了檔案資料的內(nèi)容范圍，它是以檔案資料為基本素材，經(jīng)過對大量的、分散的檔案資料內(nèi)容進行深入細致的研究，找出其內(nèi)在的相互關(guān)聯(lián)，并在一個明確的主題下，完整而系統(tǒng)的論述某一個學科或某一個專題科學技術(shù)的研究成果[3]。

本文選擇以飛機起落架緩沖系統(tǒng)設(shè)計與落震試驗的各種檔案、文獻、資料為研究對象，一是因為編研人員曾經(jīng)長期從事過起落架落震試驗，在試驗和研究工作中，認真學習了起落架的結(jié)構(gòu)、緩沖系統(tǒng)設(shè)計方法、落震試驗規(guī)范、試驗技術(shù)及分析方法，深知起落架結(jié)構(gòu)的復雜性和保證飛機安全起飛的重要性;二是各主機廠所的工程技術(shù)人員，幾十年來在起落架結(jié)構(gòu)的設(shè)計和緩沖器性能枝核方面積累了許多成功的經(jīng)驗。

編研人員在認真閱讀了我國多機種各種型號的起落架落震試驗資料，以及相關(guān)的設(shè)計資料、研究報告等大量素材的基礎(chǔ)上，經(jīng)過認真分析、系統(tǒng)整理而加工出來的三次編研成果。該成果涵革了起落架結(jié)構(gòu)形式、緩沖器結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)參數(shù)和充填參數(shù)選擇、緩沖器性能的校核計算方法、在震試驗的目的和依據(jù)、落震試驗設(shè)備、試驗技術(shù)方法以及緩沖器性能分析等內(nèi)容，是起落架設(shè)計和試驗人員學習和研究的好幫于，亦是我所檔案管理人員為提高檔案管理水平，最大陸度地搞好問案信息資源的有效開發(fā)利用，根據(jù)檔案資料編研指南的要求加工編著成功的一部三次編研成果。

1 起落架緩沖系統(tǒng)設(shè)計原則

圖1 起落架結(jié)構(gòu)示意圖

起落架是飛機的一個重要的大型部件，成功的起落架設(shè)計，不僅能夠保證飛機起飛和降落的安全性，而且還可以實現(xiàn)飛機著陸柔性撞擊和舒適滑行，圖1給出起落架結(jié)構(gòu)示意圖。

緩沖器系統(tǒng)為起落架核心部件，其作用包括吸收飛機著陸的撞擊載荷以及在地面機動滑跑時產(chǎn)生的垂向載荷，從而使得起落架因緩沖系統(tǒng)而避免產(chǎn)生過大過載。

早期的飛機緩沖系統(tǒng)為固體彈簧緩沖器，其特點是制作簡易、使用可靠、維護方便，缺點是吸收耗散能量效果不佳。為了克服固體彈簧緩沖器的缺點，油氣混合組成的流體彈簧緩沖應(yīng)運運而，該系統(tǒng)的特點是儲存在緩沖器腔內(nèi)具有一定初始壓力的空氣為良好的彈性構(gòu)件，能夠使被壓縮的緩沖器迅速回彈，在緩沖器壓縮與回彈的過程中，緩沖器腔內(nèi)的油液流經(jīng)阻尼油孔時將大部分著陸功量轉(zhuǎn)換為熱能耗散掉了。

油氣混合緩沖器的設(shè)計必須滿足五點要求：（1）緩沖器應(yīng)當在保留一定行程余量的條件下吸收著陸功量，通常情況下緩沖器都取其壓縮總量的10%左右;（2）只有在極端工況下，最大功量吸收時才允許輪胎壓縮到邊緣和緩沖器壓縮到結(jié)構(gòu)最大行程;（3）緩沖器應(yīng)當具備柔軟屬性，在吸收功量時緩沖載荷應(yīng)逐漸上升，并在行程末端時候達到最大受力狀態(tài)且緩沖過載值應(yīng)當在2.0～4.0范圍內(nèi);（4）緩沖器應(yīng)能吸收緩沖器重復沖擊引起的振動，并防止在反行程中的劇烈反跳以及機輪跳離地面;（5）主起落架緩沖器的停機壓縮量應(yīng)該盡量大些。對大飛機其停機壓縮量可達到計算行程的2/3。在正、反行程中滯耗的功量應(yīng)盡量大，應(yīng)占緩沖器所吸收功量的75～80%，且一次正、反行程總時問不應(yīng)超過0.8秒。輪胎吸收的功量約為沖擊總能量的10～20%。

2 影響緩沖器性能的因素及分析

2.1 傳力系數(shù)對緩沖器性能的影響

起落架緩沖系統(tǒng)的傳力系數(shù)，是指作用在起落架輪軸下的垂直載荷經(jīng)搖臂傳遞到緩沖器上，其量值發(fā)生變化的系數(shù)，這種變化產(chǎn)生于起落架的結(jié)構(gòu)及搖臂轉(zhuǎn)動。

支柱式起落架緩沖器受壓時緩沖器軸線與鉛垂線之間的夾角不發(fā)生變化，其傳力系數(shù)為常值。搖臂式起落架緩沖器的下鉸點置于搖臂上，機輪受力時，垂直載荷推動搖臂向上轉(zhuǎn)動，緩沖器軸線與鉛垂線之問的夾角亦隨之改變，因此，傳力系數(shù)處于動態(tài)增加過程，其表達式為：

為防止搖臂式起落架的緩沖器載荷因傳力系數(shù)增加而造成末段載荷急居增加影響緩沖效果，在起落架結(jié)打樣設(shè)計時，通常采取以下預防措施：

在結(jié)構(gòu)尺寸上，保證搖臂與地向垂線之間的夾角滿足35？燮ψ0？燮ψmax，ψmax等于緩沖系統(tǒng)受力時輪軸中心的垂直位移與搖臂長度的比值。

保證緩沖器行程最大時的傳力系數(shù)小于或等于緩沖器未壓縮時的傳力系數(shù)的2倍;

起落架結(jié)構(gòu)型式的布置決定了傳力系數(shù)的大小。但是，在選擇初始傳力系數(shù)時，須全面考慮飛機總體設(shè)計時留給起落架收藏的空間、上傳載荷及其結(jié)構(gòu)重量的限制，因此，應(yīng)進行多種布置方案的計算比較，既不能過大，亦小能過小。

落震試驗是緩沖器最真實的檢驗，也是傳力系數(shù)選擇是否合適的直接檢驗，當出現(xiàn)過載問題時，應(yīng)全面分析，針對性的進行調(diào)節(jié)。

2.2 預壓系數(shù)對緩沖器性能的影響

預壓系數(shù)是緩沖器性能的一個重要參數(shù)，預壓系數(shù)的大小直接關(guān)系到緩沖器的“軟”和“硬”。在滑行狀態(tài)，關(guān)系到飛機地面載荷的大小和人員的舒適性。囚此，在起落架緩沖系統(tǒng)設(shè)計時，預壓系數(shù)的恰當選擇是一個不可忽視的問題。

預壓系數(shù)是起落架緩沖系統(tǒng)之減震器開始錯動時，作用在機輪輪軸上的力與停機時作用在輪軸上的力之比。即

因此，n0值越小，所得到的緩沖器就會越“軟”，反之，n0值增大，緩沖器就會由“軟”變“硬”，緩沖器的壓縮行程隨之減少。在設(shè)計時，n0值通?？刂圃?.8～1.0之間，具體選多少，要根據(jù)總體設(shè)計分配給起落架的空間和起落架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并參考同類飛機n0選取值，綜合分析后確定。

在落震試驗時，通過測量并計算輪軸載荷及緩沖器行程的時間歷程曲線，求出實際的預壓系數(shù)，并納入緩沖器性能和緩和系統(tǒng)性能的分析之中，為搖臂式起落架設(shè)計積累經(jīng)驗。

2.3 空氣初始壓力和初始容積對緩沖器性能的影響

對于油氣混合式緩沖器，氣體做工，在正行程氣體受壓縮變形吸收一部分能量;在反行程時，氣體膨脹推動活塞復位而釋放能量。氣體做工在起始狀態(tài)取決于初始壓力和活塞受壓面積，在隨后的壓縮過程中，由于壓縮過程只有0.3～0.4秒，氣體處于一個多變的絕熱過程，壓縮載荷呈非線性快速上升狀態(tài)，其典型特性曲線如圖2所示。

3 落震試驗方法

起落架落震試驗通常采用“減縮質(zhì)量法”，試驗示意圖見圖3。試驗投放質(zhì)量在落震試驗中要根據(jù)yc的實測值進行迭代，直至滿足試驗落體測試功量與理論功量的偏差不大于規(guī)定值為止。投放質(zhì)量的計算如下：

整個試驗過程如下：

（1）機輪觸臺的下沉速度由落體系統(tǒng)的投放高度保證，由控制系統(tǒng)將落體系統(tǒng)提升到預定的投放高度：

（2）落體系統(tǒng)由起落架、夾具、吊帳和配重等組成，投放質(zhì)量利用標準配秉塊進行調(diào)節(jié);

（3）采用落震試驗專用的三向測力平合，模擬跑道摩擦特性;

（4）航向速度采用摩擦輪逆航向帶轉(zhuǎn)的方式進行模擬，輪緣切線速度要達到試驗要求預定的速度;

（5）由控制系統(tǒng)控制落體系統(tǒng)自由下落，撞擊測力平臺，同時觸發(fā)采集系統(tǒng)，獲取各通道測試數(shù)據(jù)。

4 結(jié)束語

介紹了起落架緩沖系統(tǒng)設(shè)計原則，對影響緩沖器性能的因素進行了比較系統(tǒng)的分析，以落震試驗方法做結(jié)。

【參考文獻】

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[3]陳燕.初探如何做好科技檔案三次編研工作[J].中國軍轉(zhuǎn)民，2011年第4期，P28-31.