前起落架舱门联动机构研究

杨贵强

【摘 要】本文介绍了前起落架舱门与前起落架联动机构的一般设计方法。这种方法适用于在前起落架舱门联动机构初始方案设计阶段，快速准确进行方案确定和运动协调。

【关键词】前起落架；舱门；联动机构

0 引言

飞机飞行时，为了减少阻力、保证飞机理论外形应将起落架舱用起落架舱门封闭。

起落架舱门根据起落架收放的需要进行开启和关闭。

对于可收放的前起落架，前起落架舱门需要相应的开启/关闭机构。

前起落架舱门的开启/关闭机构大致可以分为2种，即用收放作动筒驱动的前起落架舱门开启/关闭机构，和与前起落架联动的前起落架舱门开启/关闭机构。

本文将介绍的是与前起落架联动的前起落架舱门开启/关闭机构。收放作动筒式的前起落架舱门开启/关闭机构本文不涉及。

1 前起落架舱门联动机构的基本结构

1.1 基本准则

前起落架舱门联动机构是普遍意义上运动机构在飞机上的具体应用，它遵循着一般运动机构的基本设计准则：

a.几何布置着手，但在可能时应尽量用数学分析方法代替；

b.保证在起落架收放运动全过程中具有合适的运动力臂；

c.尽可能使用最简单的机构运动；

d.初步设计布置中采用近似的作动筒的死结构长度值。

1.2 机构的基本结构

1.前起落架舱门 2.舱门拉杆 3.摇臂1 4.连杆 5.摇臂2 6.起落架连杆 7.前起落架

前起落架舱门联动机构主要结构件有：摇臂1、摇臂2、舱门拉杆、连杆、起落架连杆。如图1所示。

a.舱门连杆

舱门连杆是指连接前起落架舱门与摇臂的连杆。它的作用是带动舱门完成舱门开启/关闭的运动效果。

b.摇臂1

摇臂1位置在舱门拉杆与连杆之间，作用是调整连杆与舱门连杆的运动方向和运动比例。

c.连杆

连杆的位置在摇臂1与摇臂2之间，作用是传递运动。

d.摇臂2

摇臂2的位置在连杆与起落架拉杆之间，作用是根据需要改变运动方向、运动比例和传递运动。

e.起落架拉杆

起落架拉杆的位置在前起落架与摇臂2之间，作用是将起落架的运动传递给联动机构，实现舱门与起落架的联动。

1.3 机构的基本要求

图1展示的联动机构为最基本的前起落架的联动形式。在飞机上具体机构设置要取决于起落架与舱门具体的相对位置、前起落架舱的具体结构形式、前起落架舱区域的结构布置和起落架的应急放要求。

拉杆与连杆只承受轴向的拉力和推力，并要求传遞运动准确。在进行拉杆与连杆的设计时，要确保它们的刚度与稳定性满足承载和运动要求。

由于零件生产和装配过程中会产生误差，联动机构的拉杆和连杆在设计时应具有无极调节的功能。

2 基本参数的确定

前起落架舱门联动机构的设计，需要运用数学的方法，根据飞机的具体结构，选取各个铰接点的具体位置、摇臂的具体形式和连杆的长度。其中，铰接点位置的选取是机构设计的重点和关键。

a.起落架与起落架连杆的铰接点位置的确定。

起落架与起落架连杆的铰接点位置，需要根据起落架舱门开启角度的需要确定。该铰接点距离起落架转轴越远，机构得到的输入位移就越大、机构的运动精度就越高。反之则机构得到的输入位移就越小、机构的运动精度就越低。

但是，该点的选取受机构本身可运动空间的限制，需要迭代计算后最终确定。

b.摇臂2铰接点位置的确定。

摇臂2铰接点位置，根据起落架舱门的设计需求来确定。该设计需求分为2种情况，即当前起落架处于放下位置时，前起落架舱门需要处于打开状态，还是需要处于关闭状态。

1.前起落架收起位置 2.前起落架放下位置 3.前起落架收起一半时位置

当前起落架处于放下位置，前起落架舱门需要处于关闭状态时，摇臂2的铰接点位置应该基本处于当起落架收起一半位置时，起落架转轴位置与起落架连杆与起落架铰接点连线的延长线上。

当前起落架处于放下位置，前起落架舱门需要处于打开状态时，摇臂2的铰接点位置应该基本处于当起落架收起或放下位置时，起落架转轴位置与起落架连杆与起落架铰接点连线的延长线上。

c.摇臂1铰接点位置的确定。

摇臂1铰接点位置应当使舱门开启/关闭的效率最高，保证舱门拉杆应与舱门转轴在空间上基本垂直。摇臂的铰接点位置应当使摇臂1在传递运动时效率最高。基本特点是使摇臂1的一个支臂基本垂直于舱门拉杆；另一个支臂基本垂直于连杆。

任何一个点位的确定，都受限于飞机的具体结构，并经过整个机构的迭代模拟运动之后确定。

前起落架舱门联动机构的效率要足够高，确保应急放顺利实现。

3 结束语

本文提供的是最基本的机构设计原则和方法，具体设计细节需要根据具体飞机的结构形式来确定。飞机的型号众多，具体的结构形式也是因飞机型号的不同而各不相同，但是，越是追寻统一的规律，必定是越简洁的结构形式。

【参考文献】

[1]诺曼·斯·科里.飞机起落架设计原理和实践[M].北京：航空工业出版社，1990.

[2]陈东晓，邵箭.飞机设计手册·起飞着陆系统设计[M].北京：航空工业出版社，2002.

[责任编辑：朱丽娜]endprint