飛機起落架安全緩沖裝置研究

摘 要：飛機起落架的安全緩沖裝置是飛機設計工作的重要環節，其性能的好壞直接影響飛機運行環境、乘客乘坐體驗的質量。本文對當前常見的幾種飛機起落架安全緩沖裝置的類型進行分析，以此促進飛機緩沖技術的發展。

關鍵詞：飛機；起落架；安全緩沖

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.234

0 引言

飛機自身的重量給飛機降落著陸工作帶來一定的難度，在陸地跑道上的運行會產生巨大的荷載，為了減小這種荷載，現代飛機設計的時候都會采用一定的安全緩沖裝置。一方面可以分解飛機降落過程中地面對其造成的沖擊力，另一方面可以提高飛機服務品質、保障飛行安全。我國不少大型機械搜索設備都安裝了大量的緩沖裝置，例如工程機械、冶金設備、城市地鐵等，都通過緩沖裝置提高延長機械的使用壽命和工作質量。飛機起落架的緩沖結構是為了減少外界對飛機的破壞，保護機身結構。現在飛機設計中，主要有橡膠緩沖器、聚氨醋緩沖器、彈簧緩沖器、彈性膠泥緩沖器、液壓緩沖器和液氣緩沖器六種緩沖器。

1 飛機起落架彈黃緩沖器

彈簧緩沖器是常見的緩沖裝置，具有結構制造簡單的優點，并且對工作溫度的環境要求也比較低。彈簧緩沖器主要是將飛機遭受的沖擊能量轉化為彈簧的彈性勢能，借助彈簧原件進行存儲。但是對飛機的運行速度要求比較嚴格，一般不能超過2米每秒，因此在大型的飛機安全緩沖裝置中就不適合。

2 飛機起落家聚氨酯緩沖器

飛機起落架聚氨酯緩沖器采用的是新型的郵寄高分子材料，具備重量輕、安裝簡單、無需維修、緩沖效果好的優點，具備耐沖擊、抗壓性能好的特點，同時在緩沖工作中不會產生噪音和火花，具有很強的防爆性能，可以保障飛機運行的安全可靠、保持高度的平穩。因此這種緩沖器也被廣泛的運用于其他的領域，也能解決大型機械的緩沖問題。聚氨酯緩沖器內部的聚氨酯發泡塑料是主要緩沖原件，當地面對飛機產生沖擊的時候，會直接作用在發泡塑料上，發泡塑料就會發生形變，根據作用力的大小會產生相應的組抗力，達到減小沖擊物力的運動速度，將沖擊的能量轉換為彈性變形能保存在緩沖裝置中，從而減小對飛機結構的破壞，延長飛機起落架的使用周期。另外彈性體聚氨酯發泡塑料的制造過程不同于其他材料，并且材質很輕巧，價格也很便宜。聚氨酯緩沖器具有高效工作的特點，能夠吸收外界沖擊量的40%以上，并且產生的反彈很小，這種材質的緩沖器具備很強的回彈能力，例如當壓縮比例達到40%的時候，四分鐘之后可以恢復到95%以上。聚氨酯發泡塑料材料是采用微孔結構，利用微孔充氣對沖擊力形成阻力，充氣量的多少可以根據沖擊力大小自動調節，最大程度的保障飛機起落架不受到沖擊力的破壞，延長起落架的使用壽命。

3 飛機起落架橡膠緩沖器

飛機起落架橡膠緩沖器是利用橡膠材料在變形的過程中對沖擊力產生的阻力，對飛機起落架進行保護的原理，其材料具有很強的塑性形變能力，當沖擊力的速度越快，產生的阻抗力就越大。橡膠緩沖器的結構比較簡單，制造過程方便，并且價格也不是很高，是一種比較經濟的緩沖器。在進行緩沖工作的時候，可以將30%到50%的沖擊力通過消耗和摩擦轉化為內能，只產生很小的反彈。但是橡膠緩沖器有一個缺點，就是不能在高頻率、高速度、高溫度的環境下工作，因此受到外界影響因素比較多，在飛機起落架緩沖器選擇的時候，要充分考慮這些限制因素，經過試驗能夠承受飛機降落之時能夠起到保護作用，才能作為飛機起落架的緩沖材料。研究人員要經過反復試驗，確保飛機起落裝置的安全性和可靠性，為乘客和工作人員創造安全的出行環境。

4 飛機起落架彈性膠泥緩沖器

飛機起落架彈性膠泥緩沖器是一種由多種成分組成的混合緩沖器，彈性膠泥的材料包括聚硅氧烷、增塑劑、抗壓劑等，其中聚硅氧烷的比例決定了彈性膠泥的緩沖性能，增塑劑決定了彈性膠泥的粘度和阻尼值，抗壓劑決定了彈性膠泥的抗壓性能，即抗壓劑可以直接增強彈性膠泥的抗壓能力。彈性膠泥緩沖器具有體積小、結構簡單、容量大、質量輕、對沖擊力阻隔能力強的優點，能夠對飛機起落架起到很好的保護作用。當飛機即將著陸的時候，飛行員會將起落架置于放下的狀態，收放系統接收到信號之后，會通過活塞的運動對地面沖擊力產生阻隔，當緩沖器完成緩沖工作的時候，活塞又會恢復到最原始的位置，等待執行下一次任務，如此形成循環的工作系統。

5 飛機起落架液壓緩沖器

飛機起落架液壓緩沖器主要是由沖擊頭、活塞桿、移動活塞、缸體和缸套組合而成，當飛機受到地面沖擊力的時候，緩沖器也會受到撞擊，液壓油就會通過阻尼孔進入油腔，油腔的間隙和阻尼孔會同時產生阻尼作用，將沖擊動能轉化為內能。液壓緩沖器具有很強的緩沖能力，并且沒有反彈的現象，但是在利用液壓緩沖器的時候，注意飛機滑跑時地面產生的沖擊速度和飛機滑跑行程。液壓緩沖器是一種技術性比較強的緩沖器，結構比較復雜，對環境的密封性要求比較高，在維護這種緩沖器的時候，需要飛機養護人員根據其特性進行科學的保養。

6 飛機起落架液氣緩沖器

飛機起落架液氣緩沖器也是比較常見的緩沖裝置，它的結構和液壓緩沖器比較相似，但是傳統的液壓緩沖器受到彈簧壽命的限制，不能保證長久的使用壽命。而液氣緩沖裝置的出現可以解決壽命短的問題，因為液氣緩沖器在工作的過程中不會產生磨損，就可以保證元件的使用周期的穩定性。另外液氣緩沖器能夠對飛機起落架產生很好的保護效果，保障飛機安全降落。

7 小結

飛機起落架安全緩沖裝置是保證飛機安全起落的關鍵，也是保證乘客享受高品質服務的前提。我國將致力于大型飛機起落架安全緩沖裝置的深度研發，可能會涉及到更多的技術和條件限制，因此在如此艱難的環境中，研發人員應該提高專業意識，為我國民航事業的發展奠定堅實的基礎。

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