国外军机内置登机梯的结构及收放性分析

许小妹，陈里根，袁平湘，卢维富，张 勇，林 雷

（航空工业洪都，江西南昌，330024）

0 引言

飞机登机梯分常规登机梯和机内内置登机梯两种，常规登机梯是一个独立构件，飞行员登离飞机后，登机梯取下，其结构形式简单，不会增加飞机本身的重量，安全稳定性较好。但对于经常在野外起降的军用陆基飞机，地勤人员的配备和艰苦复杂的野外环境，常规登机梯难以满足飞行员的使用要求；对于舰载机，使用需人工搭放和撤收的常规登机梯，因航母的摇摆晃动和飞行甲板面积的限制，登机梯安置的稳定性难以得到保障，并给地勤人员的工作造成混乱。常规登机梯按其结构形式分为直接搭接安置式和吊挂式两种。直接搭接安置式常规登机梯，机身和梯体搭接部分易因梯体端部的橡胶老化而造成飞机蒙皮被磨黑；吊挂式常规登机梯的吊挂点易因接触磨损而破坏飞机表面涂层，使飞机的防腐性能下降。内置登机梯以其不受陆地环境、航母的摇摆晃动、甲板面积的限制、对地勤人员依赖性小及可收放性等高度自主性特点在军机中逐步得到运用。但受飞机重量及空间尺寸的限制，内置登机梯的结构形式布置及可收放性设计却成为其设计的难点。

1 内置登机梯的结构形式分类

军机内置登机梯常见的结构形式有翻转折叠式、伸缩杆式、金属蒙皮壁板式以及伸缩杆式或翻转折叠式与金属蒙皮壁板块组成的复合式内置登机梯。

1）翻转折叠式内置登机梯

翻转折叠式内置登机梯结构形式同简易的外挂式登机梯，中间脚踩踏板连接在两侧梯杆上，有些内置登机梯的梯杆还可作为登机攀援扶手，登离机便利性较高，且登机梯收起后在厚度方向上所占空间小。但各级梯杆有相互协调性要求，可收放性结构设计难度较大。如F/A-18F“大黄蜂”新型舰载机、YK-130高级教练机。

2）伸缩杆式内置登机梯

伸缩杆式登机梯由一根方形或圆形可伸缩杆以及杆左右两侧间隔设置的台阶组成一个简易登机梯，其结构简单，所占机体空间小，对飞机机体结构影响较小。登机梯收放在收容舱内，口盖关闭即可与机身完全贴合，作为机身蒙皮的一部分，其口盖相对翻转折叠式登机梯较小，但其收容舱所占空间较大，登机难度较大，除机体本身外没有可供辅助登机的扶手。如A-10攻击机、F-35“闪电Ⅱ”联合战斗攻击机。

金属蒙皮壁板式内置登机梯是在飞机座舱段设置几块金属蒙皮壁板块，其结构形式类似飞机的快卸口盖结构，将其打开与机身表面成一定角度时，作为飞行员的脚踩踏板和攀援扶手，其结构形式简单、占用空间小，对座舱影响最小。如A-7“海盗”攻击机。但由于金属蒙皮壁板式内置登机梯贴覆于机身蒙皮，飞机起落架较高的飞机难以单独利用该结构形式的简易内置登机梯登离飞机，一般与翻转折叠式或伸缩杆式组成复合式内置登机梯。

4）复合式内置登机梯

翻转折叠式或伸缩杆式与金属蒙皮壁板块复合式登机梯是目前使用最多的内置登机梯结构形式。在单独采用翻转折叠式或伸缩杆式内置登机梯的梯体长度难以满足飞行员登离飞机要求的情况下，在原有登机梯的上端、靠座舱段单独设计一个或两个金属蒙皮壁板块构成复合式内置登机梯。采用复合式内置登机梯的机型有米格-29KUB舰载机、SU-25攻击机等。

2 国外军机内置登机梯的结构及可收放性分析[1,2]

以下主要介绍国外军机典型内置登机梯的结构及收放动作过程，为方便比较分析，大致按照各机型的首飞或服役时间为先后顺序。

A-6攻击机巧妙地利用其进气道位置优势，在机身两侧左右进气道的外壁分别铰接安装了向下“开门式”，可向下翻转打开的双模预制性登机梯，结合进气道外壁上的阶梯结构组成双段登机梯，飞行人员分别从机体两侧同时踩着登机梯迅速地登离座舱。EA-6B电子战机在A-6“入侵者”高亚音速喷气式重型舰载攻击机标准机型上增加一排电子操作员座舱，构成双排并列四人座舱。EA-6B电子战机则在A-6的基础上在登机梯前端左、右各配置一个金属蒙皮壁板块供前排飞行员登离机，如图1所示。至于进气道左右两侧分别安装内置登机梯的便利性是否值得借鉴，要综合考虑登机梯的增加对飞机整体重量的影响大小以及飞机重心的平衡性影响。

图1 EA-6B“徘徊者”电子战机

L-39ZA教练机在飞机的前、后座舱分别配备有翻转折叠式和金属蒙皮壁板块相结合的复合式内置登机梯，如图2所示。从图2初步判断，其起落架高度较低，但仍采用复合式内置登机梯结构形式，可能是为了将翻转折叠式登机梯避开空间及气密性要求更加严格的座舱段区域，而选择布置在座舱地板平面以下的设备舱段，这又势必会造成登机梯能达到的高度下移，故在其上方布置金属蒙皮壁板块辅助登机；也有可能仅仅是因为单独布置翻转折叠式内置登机梯难以达到登机要求，故将可向下翻转的翻转折叠式登机梯布置在对空间要求相对较小的座舱段下方实现第一步登机功能。其结构形式相对简单，对座舱段的影响较小。

F-14“熊猫”舰载战斗机采用的是复合式内置登机梯，如图3所示，翻转折叠式登机梯设置在前后座舱的中间区域，再分别在前、后座舱段配置一金属蒙皮壁板块作为飞行员的脚踩踏板和攀援扶手，飞行员踩踏打开的内置登机梯和机体表面的机身蒙皮壁板块就可快捷自如地进入飞机座舱。

图2 捷克L-39ZA教练机

图3 F-14“熊猫”舰载战斗机

如图4所示，A-10攻击机配备伸缩杆式内置登机梯，圆形伸缩杆与机身铰接在一起，伸缩杆两侧间隔安装有简易套环式脚踩踏板，登离飞机完成后，伸缩杆底端的黄色简易脚踩踏板可收缩在收容舱内，收容舱设计有快卸口盖实现开、关闭功能。但该登机梯的登离机便利性不高，飞行员无可攀援的辅助登机扶手结构。

如今，美国军队研究局、德国、俄罗斯都对飞机的设计过程、研制数据、飞行数据建立了功能比较强大的数据库，且应用的比较普遍，虽然我国也已经进行了上述的一些研究，但是总体而言，我国的飞机数据库与国外相比还有一定的差距。

图4 A-10攻击机

如图5所示，SU-25攻击机在座舱后的设备舱段配备三层可折叠式内置登机梯以增加其登机梯长度，梯体上方的飞机蒙皮外还设计有两个固定不可收放的登机把手，登机梯左侧，后座舱段设置了一个金属蒙皮壁板块，打开时作为飞行员扶手兼脚踏板。三层可翻转折叠式内置登机梯直接吊挂于机身蒙皮上，飞行员第一步登机时，手有向外的拉力，与之相对应，脚有方向向机体内部的压力，可能会磨损机身蒙皮；不可收放的登机把手为登机提供了极大的便利性，但势必会影响飞机的气动性能。

图5 SU-25攻击机

米格-29KUB舰载机的登机梯可谓是兼具了翻转折叠式、伸缩杆式及金属蒙皮壁板3种登机梯的结构形式，如图6所示。其登机梯布置在边条下，由矩形伸缩杆及5个简易踏板组成，飞行员通过登机梯登上其边条，继而借助金属蒙皮壁板块进入座舱内。与A-10攻击机登机梯不同的是，收缩杆收缩弯折90°收藏在边条下，其结构形式结合了F/A-18F“大黄蜂”和A-10攻击机的双重特点。

图6 米格-29KUB舰载机

美国F/A-18F“大黄蜂”新型舰载战斗/攻击机配备翻转折叠式内置登机梯，如图7所示。登机梯打开时，结构类似于外挂式登机梯，为常规的、便于折叠贴覆收放的窄扁条状杆梁结构，梯杆与边条下部的接头连接固定，底部通过挂钩斜撑以保证登机梯与机体成一定角度。收放时，解开底部挂钩，向右旋转将登机梯贴覆安装在机身边条的底部，左侧加强梯杆内设置有滑轨供各级梯杆旋转收放进边条内。边条收容舱内设置有供固定登机梯的挂钩，且左侧加强梯杆设计有带外形结构，登机梯收起后作为机体蒙皮的一部分。飞行员借助这个扁条状登机梯登上机身边条后，直接踩踏其独特的大边条进入座舱。

图7 F/A-18F“大黄蜂”新型舰载机

法国“阵风M”舰载型飞机登机梯采用伸缩杆式方形登机杆和金属蒙皮壁板块相组合的结构形式，如图8所示，伸缩杆两侧分别设有一个简易踏板，收起时，可向上翻转折入梯体内，与梯杆齐平，伸缩杆底端连接有金属蒙皮壁板块，飞行员登离飞机后，即可将伸缩杆登机梯收缩进机体内部，底端金属块就贴覆在机体表面，成为机体表面的一部分；金属蒙皮壁板块打开后，可作为飞行员攀爬伸缩杆式登机梯时的攀援扶手和脚踩踏板。

图9为YK-130高级教练机，该教练机起落架高度较低，在座舱左侧壁上配备两层翻转折叠式内置登机梯。此内置登机梯由上梯杆、下梯杆、脚踩踏板及登机口盖组成，梯体和登机口盖通过合页连接于一体，与下梯杆连接的口盖端开一矩形缺口作为飞行员的第一级简易踏板，后座舱飞行员通过内置登机梯登上飞机上大梁，继而进入座舱。口盖打开，登机梯即放下；收起时，先将脚踩踏板向上抬起，随之口盖向上翻转与座舱侧壁连接固定，从而收起登机梯、关闭口盖。

图8 法国“阵风M”舰载机

图9 YK-130高级教练机

F-35“闪电Ⅱ”联合战斗攻击机属于第五代战斗机，同样配备伸缩杆式内置登机梯，如图10所示，由方形金属杆和金属杆下端间隔设置的套环组成飞行员的简易内置登机梯，并在第一级梯杆与机体之间设计有斜撑杆以保证登机梯梯杆不与机体蒙皮刮蹭。飞行员登离机后，方形杆收纳在收容舱内，关闭口盖即可作为机身外表面蒙皮。

图10 F-35“闪电Ⅱ”联合战斗攻击机

3 结语

军机内置登机梯主要有翻转折叠式、伸缩杆式、金属蒙皮壁板块式和复合式内置登机梯。

通过对以上国外典型军机内置登机梯的结构特点及可收放性分析，可以看出，内置登机梯的结构应充分利用飞机本身，特别是座舱段的结构特点，以对飞机结构影响最小化为原则来选择内置登机梯的位置布置和结构形式，再进行结构和可收放性设计。此外，内置登机梯的应用范围将更为广泛，由原来主要在大、重型舰载战斗、攻击机等飞机装备向小、轻型飞机（如教练机）拓宽发展；内置登机梯的结构向轻量化、简易化及对机身结构影响最小化的趋势发展；同时，现代飞机将更加注重飞机的气动性能，后续飞机内置登机梯均无类似登机把手等影响飞机气动性能的突出结构外形。