一种前起落架地面载荷加载装置的设计

邱鑫

【摘 要】本文设计了一种用于加载飞机前起落架地面载荷的加载装置的设计方案。

【关键字】前起落架；加载装置

中图分类号： V215 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）23-0031-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.009

【Abstract】This paper presents a design scheme for loading device used to load the ground load on the nose landing gear.

【Key words】Nose landing gear；Loading device

0 引言

型號研制过程中，结构选型试验、铁鸟试验、疲劳试验等都需要加载前起落架地面载荷。该载荷通过前起落架传到前起舱左右侧壁4个交点上。如果直接在4个交点上加载，很难保证加载的同时性，在型号研制初期无起落架成品件可用的情况下，为协调加载前起落架地面载荷，真实反映结构应力分布，需要专门设计前起落架加载装置进行加载。

1 设计方案

1.1 设计目标

a）传递到四个交点的载荷与真实前起落架一致；

b）满足强度要求，安全完成地面冲击载荷工况试验；

c）满足刚度要求，与真实前起落架接近，以保证加载准确性；

d）满足装配要求，能提供可行的起吊和装配方案。

1.2 模拟前起落架的加载装置设计

考虑到制造经济性，本加载装置的主体结构材料为Q235钢材，结构主要可分为主支架、前三角架和加载组件三个部分。如图1，前三角架根据真件的几何关系整体机加；主支架部分采用型材焊接，主立柱采用250mm方钢管材，上盖板和侧托臂采用22号槽钢组合焊接在主立柱上，起落架收放机构部分简化为刚性结构，替换为两块三角形钢板和槽钢焊接组合成一个三角盒型结构，并焊接在主立柱上。主力柱腹板与三角盒型结构焊接处应力较大采用钢板加强；加载组件设置12个加载工作头，如图2所示，6、8号加载工作头在5、7号相对XY平面的对称位置，11、12号工作头在相对于XY平面的对称位置，整体焊接成盒型结构。交点轴承采用30CrMnSi钢机加，主交点和中间交点轴承接头与主支架之间设计轴承支座，支座与主支架焊接，与轴承接头螺接，装配过程中可打磨支座或加垫片实现对交点位置的补偿调节。

2 加载方案

当前实验加载作动筒以受拉作动筒比较普遍，本加载装置可以通过图2中12个受拉作动筒，完成图3中各个方向的轴力和弯矩的加载：

（a）轴力加载：

由1、2号加载点提供X负方向轴力，由3、4号加载点提供X正方向轴力；

由5、7号加载点提供Y正方向轴力，由6、8号加载点提供Y负方向轴力；

由9、10号加载点提供Z正方向轴力，由11、12号加载点提供Z负方向轴力。

（b）弯矩加载：

由1、4号加载点提供Z正方向弯矩，由2、3号加载点提供Z负方向弯矩；

由5、8号加载点提供X负方向弯矩，由6、7号加载点提供X正方向弯矩；

由9、12号加载点提供Y正方向弯矩，由10、11号加载点提供Y负方向弯矩。

3 安装方案

本加载装置体积和重量较大大，起吊和安装是难点。可采用以下起吊和安装方案：

（a）将前三角支架和主交点轴承座安装到前起侧壁上；

（b）假件中心在下半部分，主立柱部分可以很稳的立起来，所以可以利用铲车将假件抬升至接近试验件的高度；

（c）用葫芦进行微调，使主立柱部分精确调整到安装位置；

（d）考虑到在安装位置制孔工作量大，先由轴承座导孔向主立柱支座制2个定位孔，然后将主立柱部分和轴承座都卸下，按定位孔拧紧，制其余的孔；

（e）所有螺栓孔都制出后，重复之前的起吊步骤，将主立柱部分安装到前期舱侧壁上。

4 结论

本文提供了一种前起落架地面载荷加载设备的设计方案，可满足加载前起落架地面载荷的强度要求，能够通过受拉作动筒进行不同方向轴力和力矩的组合加载，传力路径和载荷分配与真实工况高度一致，且尽可能采用型材节约成本，具备较好的经济性。