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时间:2010-10-20 23:45来源:蓝天飞行翻译 作者:admin
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不同的进气道的布局型式,各有其优缺
点。选择哪种型式,要根据飞机的设计要求,
进行全面的分析研究后确定。机头进气的型
式主要适用于机身较短、不装或仅装小雷达
天线的歼击机。其优点是:布置紧凑,机身
截面小,没有机身附面层的干扰,进口气流
均匀,畸变小;机炮对进气的影响小,易于
安排机炮的位置。两侧进气的优点是:进气
道短,内管道损失小,总压恢复系数较高;
机头便于安装雷达天线,视界也较好。短舱
式进气道的优点为:进气道短,不占机身内
部空间,对内部布置和结构布置无干扰。
图 3.21 进气道的布局型式
§3.5 起落架的型式
常见的起落架型式如图3.22 所示。
一、后三点式起落架
后三点式起落架一直被广泛应用到40 年代初,这种起落架的主支点安排在飞机质量中心
的前面,后支点在质量中心的后面。对于低速的装活塞式发动机正常式布局的飞机来说,采
用这种型式的起落架有成熟的经验,但后三点式起落架有以下的缺点:
1.着陆时操纵困难
后三点式起落架固有的缺点就是在着陆时操纵困难,并有可能产生向前倒立(拿大顶)
的危险。这是因为,如果实际的着陆速度超过了设计规定的着陆速度,主轮过早地碰地,地
面摩擦力相对于飞机质量中心形成低头力矩,如果此低头力矩大于尾翼和飞机重力的上仰力
矩时,飞机便绕主支点向前翻转,发生向前倒立的事故。如果此时的低头力矩小于上仰力矩,
则飞机尾部在重力的作用下开始下沉,使飞机转为大迎角状态。由于飞机速度大于着陆速度,
飞机的升力大于重力,飞机每次升空飘飞到某一高度,此后由于机翼的失速再从这个高度跌
落下来,这种动作称之为飞机在着陆时的“跳跃”。如果“跳跃”现象出现在飞机速度明显大
于着陆速度时,则飘飞高度很大,飞机从此高度跌落也会产生事故。
因此,后三点式起落架的飞机不允许在速度超过着陆速度的情况下使主轮接地,而只有
在飞机速度等于着陆速度,三点同时接地的情况下,才能保证正常着陆。为此,需要把着陆
速度限制在一个不太大的范围内,一般对于旅客机为80~100km/h,军用飞机130~150km
/h,农业机为60~90km/h。
2.后三点起落架的飞机,起飞和着陆滑跑时不稳定
在起飞着陆滑跑过程中,飞机的重力和升力的差值由起落架的主支点承受,与主轮的支
反力保持平衡。此时,如果有侧风或地形凹凸不平等扰动,使飞机产生侧滑,则机轮摩擦力
的合力不再通过飞机的质量中心,形成绕质量中心的力矩,对后三点起落架而言,此力矩是
不稳定力矩,将使飞机偏转更大的角度,如图3.23 所示。
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图3.22 起落架的型式
图3.23 后三点式起落架 图3.24 机轮的偏斜角
此外,摩擦力还产生低头力矩,破坏飞机的俯仰平衡,使飞机驾驶技术更加复杂。
后三点起落架稳定性差,这是使飞机着陆速度不能太高和使这种起落架的应用受到限制
的一个主要原因。当然,在过去广泛使用这种起落架的过程中,也积累了许多克服这种缺点
的经验,例如:
操纵方向舵,靠螺旋桨的气流吹舵产生平衡力矩,在扰动和不稳定力矩较大时,用调整
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两侧刹车力的办法,靠刹车力矩来平衡飞机,使之不偏转。这种办法虽然有效,但增加了操
纵的难度,并且还会延长起飞和着陆滑跑的距离。
为了减小滑跑时不稳定力矩的作用,后轮应锁定在飞机对称面内。
如果主轮设计时有一定的偏斜角(3°~4°),如图3.24 所示,则可以使起落架具有方
向稳定性,因为其中一个轮子产生的摩擦力阻碍扰动引起的偏转,使飞机的稳定性得到改善。
但这种设计会延长起飞滑跑距离,加速轮胎的磨损。
3. 后三点起落架不能用于喷气式飞机
在飞机速度达到水平尾翼起作用之前,无法控制飞机的俯仰,所以在飞机起飞滑跑过程
中有向前翻转倒立的可能。因此,后三点式起落架只能用于装活塞式发动机和涡轮螺旋桨发
动机的飞机上,靠螺旋桨的气流,使水平尾翼产生平衡力矩。
二、前三点式起落架
装前三点式起落架的飞机,在着陆时主轮接地后,机头下沉,前轮接地,没有向前翻转
发生倒立的危险。在这一运动过程中,飞机的迎角和升力减小,如果支柱上的减震器能吸收
掉飞机下沉时的能量,则飞机就不会重新离开地面发生跳跃。所以,前三点式起落架可以适
用于着陆速度较大的飞机,在着陆过程中操纵驾驶比较容易。
与后三点式起落架相比,前三点式起落架可以显著地提高飞机的着陆速度。着陆速度增
大,会引起起落架的载荷增大,结构质量也要增加。但从总的效果看,这样是合算的。因为,
这样可以提高飞机的翼载荷,减小机翼面积并可相应地
提高飞机的飞行速度。
前三点式起落架的飞机具有起飞着陆时滑跑的稳定
性,前轮的支柱和轮叉可以绕垂直轴顺着滑跑运动的方
向偏转,所以在前轮上就不会产生滑动摩擦,当飞机侧
滑时,主轮上的摩擦力产生绕飞机质量中心的稳定力矩,
如图3.25 所示。
因此,前三点式起落架飞机在起飞着陆时,驾驶技
术比较简单,而且还具有其他许多优点。
1. 由于机身处于接近水平的位置,故飞行员座舱视
界的要求较容易满足;
2. 着陆滑跑时,可以使用较强烈的刹车,有利于缩
短滑跑距离;
前三点式起落架的缺点是前轮可能出现自激振荡现
象,即前轮“摆振”,所以需要加装减摆器。
三、自行车式起落架
顾名思义,自行车式起落架就是指只有前、后两个
支点的起落架。虽然也可以考虑像美国的U-2 飞机那样,
在两侧机翼下面各设一个支点,但两侧的小支点,只是
用来防止飞机侧翻成翼尖擦地之用,并不承受飞机起飞和着陆时的载荷,所以是辅助的支点,
图3.25 前三点式起落架
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甚至在必要时可以抛掉。
 
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