無桿飛機牽引車設計技術分析

徐峰 趙宇

摘 要：飛機牽引車是一種應用于飛機地勤作業的重要車輛，由于飛機自身限制使得飛機在進入機庫、跑道等區域時必須要使用飛機牽引車牽引飛機移動到指定位置，通過使用飛機牽引車能夠快速、方便地牽引飛機進行移動。新時期，我國航空工業獲得了長足的進步和發展，尤其是航空運輸產業更是呈蓬勃發展之勢，這無疑使得飛機牽引車有著更為廣闊的應用前景。文章在分析無桿飛機牽引車特點的基礎上對無桿飛機牽引車的設計要點進行分析闡述。

關鍵詞：無桿飛機牽引車；機輪捕獲；轉向；制動

中圖分類號：V351.34 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）10-0094-02

Abstract： Aircraft tractor is an important vehicle used in aircraft ground handling. Because of the limitation of aircraft itself， aircraft must use aircraft tractor to pull aircraft to the designated position when entering hangar， runway and other areas， and can be quickly and conveniently towed aircraft for movement through the use of aircraft tractor. In the new era， the aviation industry of our country has made great progress and development， especially the aviation transportation industry is developing vigorously， which undoubtedly makes the aircraft tractor have a wider application prospect. Based on the analysis of the characteristics of the rodless aircraft tractor， this paper analyzes its essentials.

Keywords： rodless aircraft tractor； wheel capture； steering； braking

前言

飛機牽引車在機場地勤作業中有著重要的應用。在飛機牽引車設計的過程中需要確保其具有良好的牽引能力尤其是要能夠滿足對一些大型、重型飛機的牽引。飛機牽引車處需要具有良好的牽引能力外還需要具有靈活的可操作性、轉向能力和制動性能用以滿足飛機的牽引需求。無桿飛機牽引車是飛機牽引車中的一種重要車型，其具有良好的可操作性和較小的轉彎半徑能夠在復雜的機場環境中完成飛機牽引作業。本文將在分析無桿飛機牽引車特點的基礎上對無桿飛機牽引車設計中的技術現狀進行介紹。

1 飛機牽引車的特點及總體設計要求

飛機牽引車在機場中有著重要的應用，結合飛機牽引車的形式主要將飛機牽引車分為無桿和有桿兩大類。有桿飛機牽引車主要指的是在飛機牽引車與待牽引飛機之間通過桿件進行連接，飛機牽引車所產生的牽引載荷和對牽引方向的控制需要借助桿件這一媒介。有桿飛機牽引車出現時間較長在國內應用較多也較為廣泛。與有桿飛機牽引車不同的是無桿飛機牽引車直接通過抱輪系統與待牽引飛機的前輪相連，通過飛機牽引車自身所帶的抱輪系統來固定和引導待牽引飛機前起落架的自由度，無桿飛機牽引車在牽引作業時其抱輪系統需要向飛機前起落架施加向上的作用載荷確保飛機前起落架離開地面用以更好的實現對于飛機的牽引作業。相對于無桿飛機牽引車有桿飛機牽引車的牽引載荷作用直接，但轉彎半徑較大、牽引速度低、牽引作業穩定性較高。而無桿飛機牽引車由于將牽引抱輪機構整合在飛機牽引車中，使得飛機牽引車結構緊湊，能夠實現小半徑的轉彎，牽引作業靈活性高、速度快。無桿飛機牽引車依靠復雜的液壓機構來實現飛機前機輪抱輪作業，從而使得飛機牽引車的復雜性提高和可維護性降低。

在無桿飛機牽引車的設計過程中首先應當明確無桿飛機牽引車中的極大功能部分和各部分的分布。在無桿飛機牽引車設計中主要涉及到以下幾大區塊：無桿飛機牽引車的駕駛室、底盤、動力單元、液壓單元、電池箱、變速箱、傳動機構以及無桿飛機牽引車的液壓抱輪機構等。在無桿飛機牽引車飛機駕駛室的設計中可以根據需要合理的對牽引車的駕駛方向進行設計布局，在提高無桿飛機牽引車牽引作業安全性的同時也為駕駛員提供一個舒適的駕駛環境。某型號無桿飛機牽引車的結構布局如下圖1所示。

2 無桿飛機牽引車的技術現狀分析

在無桿飛機牽引車的設計中主要涉及到3大技術部分：（1）移動載車技術。（2）飛機前機輪液壓捕獲和提升牽引技術。（3）無桿飛機牽引車的可靠性技術。

無桿飛機牽引車設計中的移動載車技術：

無桿飛機牽引車設計中的移動載車技術主要涉及到無桿飛機牽引車自身行駛移動能力的設計。其包括有無桿飛機牽引車自身的底盤、懸掛系統、傳動機構、制動系統、轉向控制、輪組以及最重要的動力單元。上述各部分囊括了無桿飛機牽引車自身各重要單元，在無桿飛機牽引車設計中需要結合相關技術要求合理的進行技術選用：（1）懸掛系統。無桿飛機牽引車在牽引過程中需要具有良好的穩定性。現今應用于車輛的懸掛系統主要有空氣懸掛、液壓懸掛和彈簧懸掛三種，彈簧懸掛成本低穩定性較差、液壓懸掛具有較好的穩定性和性價比、空氣懸掛穩定性最高但價格但成本較高。在無桿飛機牽引車懸掛形式的選擇上需要結合工作區的路面情況和成本要求適當的在上述懸掛形式中選擇兩種并聯使用。（2）傳動機構。現今應用于無桿飛機牽引車的主要是靜液壓傳動系統。配置于無桿飛機牽引車前后橋或是前橋的液壓驅動系統能夠確保無桿飛機牽引車在牽引作業中持續、平穩的進行驅動，采用無極變速控制從而使得驅動控制更趨方便、靈活。車輛空載時無桿飛機牽引車能夠在發動機低轉速情況下獲得最大的行駛速度，提高了無桿飛機牽引車發動機的耐用性。動力通過液壓系統驅動液壓馬達而后通過車橋中的差速器和行星齒輪將動力矩分配至無桿飛機牽引車的車輪。無桿飛機牽引車采用液壓機械傳動，標準的行星齒輪二級減速。采用這一形式作為無桿飛機牽引車的傳動系統將使得無桿飛機牽引車的傳動系統具有簡單、可靠的優點，盡管先期投入成本較高但是后期的可維護性較好、維護成本低。為提高無桿飛機牽引車的可靠性，在驅動形式上應當盡量選擇后輪驅動，在提高無桿飛機牽引車牽引穩定性的同時降低無桿飛機牽引車傳動體系出現故障的幾率。（3）無桿飛機牽引車的機輪捕獲和牽引技術。機輪捕獲和牽引技術是無桿飛機牽引車的核心，捕獲技術的優劣對于無桿飛機牽引車機輪捕獲的可靠性與穩定性有著極為重要的影響。現今應用于無桿飛機牽引車機輪捕獲的技術主要有三種：a.依靠牽引桿連接待牽引飛機的機輪。b.抱輪機構。抱輪機構采用液壓驅動，依靠液壓推動抱輪機構伸出并打開夾持機構，而后移動無桿飛機牽引車將夾持機構打入到待牽引飛機的前輪范圍內，反向收回并閉合夾持機構，拉持前輪至舉升平臺提升舉升平臺，待前輪離地后方可牽引飛機。無桿飛機牽引車抱輪機構為實現眾多的功能需要將復雜的液壓系統集中其中，致使無桿飛機牽引車抱輪機構復雜且昂貴，極大的增加了無桿飛機牽引車的成本。c.拉輪方式。拉輪方式與抱輪方式相類似都是需要將待牽引飛機的前機輪移動至舉升托盤上，通過抬升前機輪來實現對于飛機的牽引作業。與抱輪方式不同的是，拉輪方式移動待牽引飛機前輪依靠的是將牽引帶繞緊飛機前輪并拉動牽引帶來帶動待牽引飛機向無桿飛機牽引車舉升托盤移動。相對于一體化的液壓抱輪機構，拉輪方式作業更趨簡化，在降低成本的同時提高了無桿飛機牽引車的可靠性。在無桿飛機牽引車的設計中選用何種飛機機輪捕獲方式需要結合無桿飛機牽引車的使用需求和成本控制要求來合理的進行選擇，確保無桿飛機牽引車的可靠性和穩定。（4）無桿飛機牽引車的制動和轉向系統。在無桿飛機牽引車轉向系統中多采用的是機械液壓助力轉向系統，前輪為轉向輪并在前橋中加設應急轉向裝置用以為無桿飛機牽引車在高速行駛狀態下提供良好的轉向能力。內置于前橋中的應急轉向裝置能夠在無桿飛機牽引車突然喪失主動力的情況下為轉向橋的動作提供輔助動力，用以保障無桿飛機牽引車的可操作性。前橋轉向最大能夠完成45°以內的轉向。無桿飛機牽引車車身結構緊湊，良好的轉向系統將能夠為無桿飛機牽引車提供良好的機動性和可操控性。無桿飛機牽引車轉向系統的結構如下圖2所示。

無桿飛機牽引車的制動系統是牽引車中最重要的組成部分之一，無桿飛機牽引車的制動技術主要由制動、駐車制動以及應急制動三大部分所組成。在無桿飛機牽引車行駛過程中對于車輛行駛的穩定性和安全性要求較高，在無桿飛機牽引車制動技術中應當注意選用可靠、高效、平穩的制動技術。制動系統主要用于無桿飛機牽引車行駛過程中的減速至停車制動。駐車制動用以控制無桿飛機牽引車在停駐時駐留在原地，避免車輛出現溜坡等的問題。應急制動系統主要用于車輛主制動系統喪失制動能力時的應急制動。此外，應用于無桿飛機牽引車的制動技術還包括穩定車速的輔助制動系統。

3 結束語

無桿飛機牽引車的發展和應用將極大的提高飛機牽引的便利性，尤其是對于一些大型飛機，無桿飛機牽引車良好的轉彎特性將使得其能夠在飛機牽引中更加游刃有余。本文在分析無桿飛機牽引車特點的基礎上對無桿飛機牽引車設計中的應用技術進行了分析介紹。

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