屈鵬

摘要：飛機(jī)移動(dòng)設(shè)備是飛機(jī)制造過程及機(jī)場(chǎng)調(diào)度過程中不可或缺的專用地面保障設(shè)備，飛機(jī)制造商、航空公司、軍方及其他飛機(jī)用戶單位對(duì)飛機(jī)移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展情況一直保持著敏感與關(guān)注。近年來，隨著光電技術(shù)、傳感技術(shù)、新能源技術(shù)及智能技術(shù)的快速發(fā)展應(yīng)用，新型實(shí)用的飛機(jī)移動(dòng)設(shè)備接連推出。本文通過不同飛機(jī)/部件移動(dòng)技術(shù)的介紹與優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析，說明不同類型移動(dòng)方式的適用范圍，以便相關(guān)從業(yè)人員參考。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)移動(dòng);牽引技術(shù);無(wú)桿牽引

0 引言

飛機(jī)移動(dòng)設(shè)備通常用于機(jī)場(chǎng)地面飛機(jī)的調(diào)度移位，也可以用于飛機(jī)制造過程中飛機(jī)大部件或整機(jī)的轉(zhuǎn)站運(yùn)輸。在機(jī)場(chǎng)，利用飛機(jī)移動(dòng)設(shè)備，能夠節(jié)省飛機(jī)燃料、減少噪聲和排氣污染、降低飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的磨耗。在飛機(jī)制造單位，利用飛機(jī)移動(dòng)設(shè)備，可以提高機(jī)體部件及整機(jī)在不同工位、車間之間的轉(zhuǎn)運(yùn)效率。之所以飛機(jī)移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài)備受用戶單位的關(guān)注重視，是由于其作業(yè)過程總是需要直接或者間接的與飛機(jī)發(fā)生接駁，并使飛機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。目前，盡管傳統(tǒng)牽引車（即有桿牽引車）仍然是使用最為普遍的飛機(jī)移動(dòng)設(shè)備，占有著最大的市場(chǎng)保有量。但是，近年來隨著新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，同時(shí)也出于能源、環(huán)保方面的考慮以及機(jī)庫(kù)空間、艦船甲板空間等方面的因素，零排放、低噪音、無(wú)桿式的新能源飛機(jī)移動(dòng)設(shè)備也開始在機(jī)場(chǎng)、飛機(jī)制造單位等用戶群體中有了一席之地。對(duì)于用戶來講，確定適合的飛機(jī)/部件移動(dòng)方案，選擇適用于自己使用環(huán)境及工況的飛機(jī)移動(dòng)設(shè)備既能提高設(shè)備利用率，又能節(jié)約成本。因此，通過對(duì)市面主流的傳統(tǒng)飛機(jī)牽引車、無(wú)桿式牽引車、氣墊運(yùn)輸系統(tǒng)、主起驅(qū)動(dòng)器、嵌入式軌道系統(tǒng)等不同飛機(jī)/部件移動(dòng)技術(shù)進(jìn)行闡述介紹與優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析，明晰其適用范圍，有助于相關(guān)技術(shù)人員的選型決策。

1 有桿式牽引車

有桿式牽引車是一種使用和飛機(jī)相匹配的專用牽引桿與飛機(jī)相連，實(shí)施對(duì)飛機(jī)牽引作業(yè)的特種車輛。飛機(jī)牽引桿是特制的中間帶有緩沖裝置和扭力剪切裝置的專用桿，它具有傳遞動(dòng)力、減緩牽引車對(duì)飛機(jī)的沖擊作用。

1.1有桿式牽引車的優(yōu)點(diǎn)：

1）技術(shù)成熟，飛機(jī)牽引車隨著航空工業(yè)的發(fā)展亦經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)完善;2）不與飛機(jī)直接相接觸，不用考慮與飛機(jī)連接裝置的適應(yīng)性問題，只要牽引力合適，用配套的牽引桿就可以牽引飛機(jī);3）應(yīng)用廣泛，牽引車能夠牽引飛機(jī)、飛機(jī)部件或其它設(shè)備，做到一車多用。

1.2有桿式牽引車的缺點(diǎn)：

1）作業(yè)場(chǎng)地大，牽引桿加車身長(zhǎng)度超過10米，牽引作業(yè)轉(zhuǎn)彎半徑大，短距離站位之間作業(yè)時(shí)牽引車轉(zhuǎn)身不方便;2）受飛機(jī)對(duì)牽引力和制動(dòng)力的要求，牽引車自身重量較大，輪胎磨損快，能耗較大;3）牽引車和飛機(jī)之間有兩個(gè)鉸接點(diǎn)，增加了一個(gè)自由度，操作難度增大。

2 無(wú)桿式牽引車

無(wú)桿式牽引車是相對(duì)于傳統(tǒng)有桿式飛機(jī)牽引車而言，它取消了與飛機(jī)相連接的牽引桿，直接抱夾飛機(jī)前輪并托起飛機(jī)前起落架。主要由主體結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓接駁機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、蓄電池組等組成。無(wú)桿牽引車的主要原理是飛機(jī)主起落架著地，整機(jī)移動(dòng)設(shè)備夾持并舉起前起落架機(jī)輪，設(shè)備上大功率輪轂電機(jī)由高速精確的控制器獨(dú)立控制，高效能鉛酸蓄電池為其提供強(qiáng)勁的動(dòng)力保證。液壓泵、液壓閥組、液壓管路及作動(dòng)筒組成穩(wěn)定可靠的液壓系統(tǒng)，由獨(dú)立的控制器精確運(yùn)算并控制，得以實(shí)現(xiàn)接駁機(jī)構(gòu)各個(gè)部件作動(dòng)，如平臺(tái)升降、安全擋板下壓與釋放、門體開合等，從而安全接駁飛機(jī)前機(jī)輪。在整機(jī)移動(dòng)設(shè)備前部安裝有光學(xué)感應(yīng)探頭，牽引飛機(jī)時(shí)AGV車沿著廠房地面引導(dǎo)線行走，牽引方式可以選擇定速自動(dòng)循跡牽引，也可以人工控制，速度可無(wú)極調(diào)速。牽引車配備了3套制動(dòng)系統(tǒng)：反饋制動(dòng)、反向制動(dòng)、電磁盤制動(dòng)，負(fù)載情況下制動(dòng)停車精度可達(dá)到士10mm，左右循跡精度為3mm，可以實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)的精準(zhǔn)、便捷、安全移動(dòng)，提高飛機(jī)轉(zhuǎn)站效率及飛機(jī)停放精度，同時(shí)也避免傳統(tǒng)柴油牽引車帶來的尾氣污染、噪音污染。

2.1無(wú)桿式牽引車的優(yōu)點(diǎn)：

1）這種設(shè)備具有停車精度高、運(yùn)行平穩(wěn)、操作簡(jiǎn)單、純電動(dòng)無(wú)污染等特性;2）具備無(wú)線遙控操作、自動(dòng)循跡牽引、自動(dòng)掃碼停車等功能;3）省去牽引桿空間，適合在機(jī)庫(kù)、生產(chǎn)線等空間相對(duì)較小的場(chǎng)地使用。

2.2無(wú)桿式牽引車的缺點(diǎn)：

1）受目前電池技術(shù)限制，續(xù)航能力大大受限，不適用于調(diào)度作業(yè)頻繁的機(jī)場(chǎng);2）接駁裝置只適用于一定范圍的飛機(jī)前起落架輪胎，同一臺(tái)牽引車無(wú)法在大型飛機(jī)與小型飛機(jī)之間無(wú)縫切換使用。

3氣墊運(yùn)輸系統(tǒng)

美國(guó)及歐洲的飛機(jī)制造公司已經(jīng)開始大量使用氣墊運(yùn)輸系統(tǒng)，波音公司飛機(jī)部件裝配車間，利用氣墊運(yùn)輸系統(tǒng)移動(dòng)“波音-747”飛機(jī)的機(jī)身段，氣墊移動(dòng)裝置上部托住飛機(jī)機(jī)身段，下部安裝固定數(shù)個(gè)氣墊模塊，氣墊移動(dòng)裝置不僅可以向前后、向側(cè)面移動(dòng)，而且可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)動(dòng)以及轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作，由于采用這種裝置使得機(jī)身段之間對(duì)接精度提高、對(duì)接過程簡(jiǎn)化、工序的勞動(dòng)量減小并直接減少參與這項(xiàng)工作的人數(shù)。在總裝配車間，用氣墊運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)重180t的“波音747”飛機(jī)的工序間運(yùn)輸。整架飛機(jī)裝在五個(gè)氣墊運(yùn)輸平臺(tái)上（主起四個(gè)和前起一個(gè)），每個(gè)平臺(tái)下面固定著一組氣墊模塊。為了把飛機(jī)安裝到平臺(tái)上，飛機(jī)用液壓千斤頂頂起，把平臺(tái)放入這個(gè)空間并移開千斤頂，飛機(jī)的起落架輪子用專用裝置固定在平臺(tái)上，這樣可以通過氣墊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)運(yùn)輸。

3.1氣墊運(yùn)輸裝置的優(yōu)點(diǎn)：

1）摩擦系數(shù)低（μ=0.001～0.006），與輪式運(yùn)輸工具相比，氣墊運(yùn)輸需要的牽引力小得多;2）全方位的移動(dòng)性，無(wú)需鋪設(shè)軌道，能在任何方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng);3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性較好，有著較好的比起重量（起重量與運(yùn)輸裝置自重之比），無(wú)需其他動(dòng)力，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，較之同樣噸位的其它搬運(yùn)設(shè)備，投資少、成本低;4）安全性較好，氣墊裝置整體高度很低，重物抬升高度低，抬升、降落、運(yùn)輸平穩(wěn)，不需要制動(dòng)裝置，停止供氣就能使裝置迅速的停車，操作簡(jiǎn)單，容易控制;5）氣墊裝置對(duì)支撐面的壓力不大，對(duì)地面磨損小，提高氣墊裝置的使用壽命;6）清潔環(huán)保，驅(qū)動(dòng)只需要壓縮空氣，不存在廢氣和噪音排放。

3.2氣墊運(yùn)輸系統(tǒng)的缺點(diǎn)：

1）對(duì)支撐表面的平面度和質(zhì)量要求高，支撐面不允許有裂縫、凹坑、凸起，否則，會(huì)增加耗氣量、牽引力和氣墊彈性膜磨損，并可能破壞氣墊運(yùn)輸裝置工作的穩(wěn)定性;2）對(duì)斜坡十分敏感，對(duì)于用人力移動(dòng)氣膜裝置時(shí)，重力沿斜坡方向的分力，很容易超過人的體力，最大的斜度不易超過3度。而當(dāng)支撐表面斜度大于10度時(shí)，裝置自發(fā)地產(chǎn)生向傾斜一側(cè)滑動(dòng)，將使運(yùn)輸業(yè)復(fù)雜化;3）由于摩擦力小，這使得整個(gè)裝置的慣性難以估計(jì)，操作時(shí)必須加以重視，否則容易出問題;4）在某些工作條件下，氣墊運(yùn)輸裝置處于不穩(wěn)定的工作狀態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生頻率不大的（幾赫茲）垂直振動(dòng)或發(fā)出刺耳的喲響，在這些狀態(tài)中產(chǎn)生的過載，不僅可能破壞裝置本身的結(jié)構(gòu)，還可能破壞運(yùn)送的產(chǎn)品。

4飛機(jī)主起驅(qū)動(dòng)器

飛機(jī)主起驅(qū)動(dòng)器（撥輪）實(shí)際上使用的主要是氣壓驅(qū)動(dòng)器，天津空客工人用氣壓驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)飛機(jī)前行實(shí)現(xiàn)飛機(jī)在站位之間的轉(zhuǎn)運(yùn)，氣壓驅(qū)動(dòng)器自帶一個(gè)直徑約150mm的橡膠輪，通過氣壓驅(qū)動(dòng)橡膠輪產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，它與起落架輪胎摩擦使起落架輪胎產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就驅(qū)動(dòng)飛機(jī)前行，這種驅(qū)動(dòng)方式也稱作撥輪驅(qū)動(dòng)方式。使用的時(shí)候，需要3名左右的工作人員，將氣壓驅(qū)動(dòng)器分別塞在前起落架和主起落架輪胎底下，由工作人員操控前行方向。

4.1氣壓驅(qū)動(dòng)器主要優(yōu)點(diǎn)：

1）裝置結(jié)構(gòu)尺寸非常小，與氣墊裝置相比氣壓驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)尺寸僅為其幾十分之一，成本低;2）經(jīng)濟(jì)性更好，與同噸位的氣墊運(yùn)輸裝置相比，氣壓驅(qū)動(dòng)器不需要托起幾十噸重的飛機(jī)，只需驅(qū)動(dòng)橡膠輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所需壓縮空氣量要小的多，使用成本更低;3）操作簡(jiǎn)單、維護(hù)性好。

4.2氣壓驅(qū)動(dòng)器主要缺點(diǎn)：

1）使用有其局限性，只能在飛機(jī)裝上起落架輪胎后使用，在其他場(chǎng)合無(wú)法使用;2）移動(dòng)速度較慢，以天津空客為例，整機(jī)移動(dòng)速度為25mm/s;3）同步性差、直線度差，飛機(jī)靠前后起落架三點(diǎn)支撐，使用時(shí)氣壓驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)起落架輪胎輪前行，行進(jìn)同步性差，為了降低這種不利影響，需要人工來保證它的同步性及直線度。

5嵌入式軌道系統(tǒng)

波音公司于2000年左右開始安裝“波音-717”飛機(jī)軌道移動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由鏈條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、軌道、起落架支架等組成。飛機(jī)起落架分別落在支架上并托起，而支架也落在鏈條傳動(dòng)裝置上。由電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪實(shí)現(xiàn)兩條傳輸鏈同步穩(wěn)定傳動(dòng)，其移動(dòng)速度為49mm/s。

5.1嵌入式軌道移動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：

1）適合低速、重載以及長(zhǎng)距離運(yùn)輸;2）將軌道移動(dòng)系統(tǒng)嵌入在地面坑內(nèi)，將地面工裝與軌道移動(dòng)隔開，易于維護(hù)，壽命長(zhǎng);3）方向穩(wěn)定，由于使用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，速度連續(xù)可調(diào)。

5.2嵌入式軌道移動(dòng)系統(tǒng)缺點(diǎn)：

1）廠房地面需要鋪設(shè)導(dǎo)軌，車間需開挖地坑，增加了車間基礎(chǔ)施工量;2）一旦車間部局需要改變，改造難度較大，其柔性較差。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上，本文介紹了五種常見飛機(jī)/機(jī)體部件移動(dòng)、轉(zhuǎn)運(yùn)方式，并對(duì)不同移動(dòng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)進(jìn)行分析比較。航空公司或飛機(jī)制造商在論證、選取某種移動(dòng)方案的時(shí)，應(yīng)充分考慮本企業(yè)的作業(yè)地面條件、能源配套情況、所用機(jī)群型號(hào)、使用頻次及移動(dòng)精度要求等因素，并結(jié)合不同移動(dòng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選定滿足企業(yè)使用需求，利于企業(yè)成本控制的方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]任文軼.淺析有桿式和無(wú)桿式飛機(jī)牽引車.江蘇航空.2007年第2期

[2]王志.傳統(tǒng)飛機(jī)牽引車的現(xiàn)狀與發(fā)展.商用汽車雜志.2007年第2期.

[3]金事琦等.新型艦載機(jī)牽引革設(shè)計(jì)趨勢(shì)分析.機(jī)械工程師.2018 年第7期.

[4]劉曉輝.電動(dòng)遙控飛機(jī)牽引車的研究與設(shè)計(jì).電工技術(shù).2019年第4期.