民機構架式起落架連接結構設計分析

陳宏

【摘 要】構架式主起落架連接結構是當前民用飛機選用的一種主要主起落架連接結構形式。由于主起落架通常承受著較大的地面載荷工況，這些載荷工況對外翼主翼盒的設計影響較大。本文通過分析主起落架載荷的傳力情況，根據主翼盒設計特點，研究分析構架式主起連接結構對主翼盒結構的設計影響，以用于指導起落架結構設計。

【關鍵詞】構架式；主起落架連接結構；主翼盒

0 緒論

作為比較典型的一種主起落架連接形式，構架式主起落架連接區結構在當前的民用飛機設計中采用較多。主起落架連接結構主要由主起前接頭、后接頭、側撐桿接頭、作動筒接頭、輔助梁及加強短肋等組成。

主起前交點接頭位于外翼后梁區域，主要承載/擴散主起落架前交點載荷，同時為主起落架轉動提供支持；主起支撐接頭主要承載飛機著陸過程中起落架載荷，該零件主傳力結構設計為"工"字形截面，連接主起后交點位置設計為耳片結構，耳片結構外側設計有立筋，一方面將側向載荷通過主起輔助梁擴散傳至上下蒙皮，另一方面平衡后交點垂向載荷對接頭腹板的附加扭矩。作動筒接頭主要承載/擴散主起落架收放作動筒載荷。輔助梁用以平衡后接頭載荷產生的扭矩，傳遞后接頭上的側向載荷和部分主起后接頭上的垂向載荷，并安裝內襟翼艙及活動面結構。

1 對主翼盒設計影響及傳力路徑分析

主起落架結構連接區主要承受主起落架地面載荷，地面載荷主要工況有滑行剎車和著陸工況。在每個主要連接交點及集中傳載區域與主翼盒的連接處，都對應著翼盒大肋用來擴散主要交點上的載荷。

主起落架連接區域各交點的布置對主翼盒大肋布置有很重要影響，翼肋在考慮對壁板的支撐效率同時，要能充分擴散主起結構上的集中載荷。

主起落架在受到地面工況時，航向和垂向的載荷在傳遞到主起連接區的同時，還會對翼盒產生巨大的扭轉載荷。

垂向載荷產生的扭轉載荷為垂向力乘以垂向力和翼盒后梁之間的力臂；航向力產生的扭轉載荷為航向力乘以航向力與主起結構與翼盒連接點之間的力臂。由于在某些工況下，主起載荷非常大，這些扭矩也就非常大，對外翼該區域的結構設計構成一定的約束。通常情況下，由于主起載荷產生的扭矩與主起的航向載荷在下壁板區域相互疊加，在上壁板區域會有一定的抵消。故下壁板區域航向載荷較上壁板為大，為擴散這種集中載荷，常在下壁板上布置“海貍尾”加強板。

海貍尾在對下壁板加強的同時，沿航向向翼盒下壁板擴散載荷。

根據閉剖面傳扭的原理，主起連接結構產生的扭矩將通過主翼盒向翼根傳遞，如下圖所示。

2 結論

根據前文分析，對于構架式主起落架連接結構，主翼盒設計布置時，要特別關注以下問題。

1）主起主要交點及傳遞載荷構件布置時，要充分考慮到與主翼大肋之間的位置關系，考慮集中載荷的擴散性。

2）主起落架接地點位置不同，會使得主起連接結構在相關地面工況下，承受的載荷差異較大，需綜合評估分析利弊。

【參考文獻】

[1]牛春勻.實用飛機結構工程設計[M].北京：航空工業出版社，2008.

[2]飛機設計手冊編委會.飛機設計手冊[M].北京：航空工業出版社，2001.

[責任編輯：朱麗娜]endprint