“器量”惊人的气弹簧

王荣 陈雷鸣 史庆起

气弹簧这个东西，你可能没听过，但一定见过，例如汽车上用来支撑引擎盖和后备箱的金属杆，或是橱柜门打开时用来支撑柜门的装置等。气弹簧在飞机上的应用也非常广泛。

柜橱门上使用的气弹簧

气弹簧的“慢性子”

气弹簧具有支撑、缓冲、制动以及调节高度和角度等功能，根据它的特点与应用领域的不同，气弹簧又被称为支撑杆、气压棒等。

与普通弹簧相比，气弹簧具有在工作过程中打开或闭合速度相对缓慢、弹性变化和缓、容易控制等特点，在汽车、航空、医疗器械、家具、机械制造等很多领域都有应用。

无论是常见的螺旋形普通弹簧还是气弹簧，都要具备以下几个能力：在外力作用下发生形变、在外力卸载后恢复原状；长期重复使用，仍能保持性能不衰退的抗疲勞性、耐腐蚀性以及一定的刚度和支撑力。

给弹簧充气

气弹簧主要由活塞杆、活塞、密封导向套、气体填充物、缸体、接头等部分组成。

在制造气弹簧的过程中，充气是很重要的一个环节：通过给密闭的缸体内充入气体，使缸体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，进而利用活塞两端的压力差，让活塞杆实现自由运动。

按需设计

在飞机上，气弹簧主要用在雷达罩、口盖、舱门等部位。其力值、伸展长度、工作行程、两端的接头形式等，都可以根据实际使用需求订制。

例如，用在飞机舱门上的气弹簧，可以为舱门提供开启力和支撑力，以及通过压缩气体助力舱门关闭。而舱门的大小、轻重、使用环境等都是影响气弹簧设计的重要因素，工程师会根据舱门的具体参数按需设计。

气弹簧中的力学

气弹簧主要以缸体内的压缩气体为介质，通过气体的压缩膨胀力来推动活塞杆工作，其使用寿命以其可以完全伸缩的次数来计算，通常为5～8万次。

在整个工作行程中，气弹簧的压缩行程与力值变化呈等比例关系——当活塞杆向缸筒内压缩时，缸筒内的气体被压缩，压力会升高，作用到活塞杆上的推力也会相应增加，一般可达到原来的1.3倍。

若有机会参观航展，不妨去找一找，看哪里藏着这种神奇的气弹簧吧！

（责任编辑 / 高琳  美术编辑 / 周游）