19962171882起落架——人类飞行史上的“隐形英雄”
2025-04-28 14:01:32
飞机起落架是航空史上最容易被忽视却又至关重要的部件之一。它不仅在起飞和降落时承受巨大冲击力,还直接影响飞机的性能、安全和经济性。从早期飞行器的简易滑橇到现在多样的起落架系统,它的演变见证了人类航空技术的巨大飞跃。
早期航空先驱们或许想象不到,他们简陋的设计会演变成今天如此精密的系统。1903年12月17日,人类历史上第一架有动力、载人飞机成功首飞,这架飞机就是莱特兄弟所制造的“飞行者一号”。然而在这架飞机上,并没有出现现代起落架的影子,而是有一对类似滑撬的装置,本质上是两根经过打磨的木头而已,依靠轨道辅助起飞。1906年,在Santos-Dumont的“飞机-14BIS”上,就有了现代起落架的样子。采用轮式起落架以后,飞机在地面的移动、起飞前滑跑和着陆性能,都有了很大的提高。
“飞机-14BIS ”(右)
随着飞机重量和速度的增加,固定轮式起落架逐渐取代滑橇。一战期间,战斗机普遍采用固定式轮架,但随着飞机飞行速度的不断提高,暴露在外的轮子会产生巨大空气阻力,严重影响飞机的气动性能,阻碍了飞行速度的进一步提高。因此,人们便设计出了可收放的起落架,当飞机在空中飞行时就将起落架收到机翼或机身之内,以获得良好的气动性能,飞机着陆时再将起落架放下来。
起落架的质量一般仅占飞机质量的3%~5%,但却发挥着重要作用,它承受飞机与地面接触时产生的静、动载荷,防止飞机结构发生破坏;消耗飞机在着陆撞击和在不平整的跑道上滑行时所吸收的能量,防止飞机发生振动。起落架的布置形式也是多种多样,最常见的就是前三点式和后三点式。
前三点式起落架有一个前支柱和两个主起落架,是目前大多数飞机所采用的起落架布置形式。因为重心在主轮之前,当飞机向前运动受到扰动时运动是稳定的,前三点式飞机的视界好,当主起落架着陆且速度较大时,前三点式飞机要低头,这就减小了攻角和升力,飞机也就不可能被拉飘,总之,前三点式着陆简单,安全可靠,目前民航飞机基本都是这种布局。
图2 前三点式起落架
后三点式起落架有一个尾支柱和两个主起落架。并且飞机的重心在主起落架之后。后三点式起落架多用于低速飞机上,因此在四十年代中叶以前曾得到广泛的应用。目前这种形式的起落架主要应用于装有活塞式发动机的轻型、超轻型低速飞机上。
图3 后三点式起落架
此外,还有单轮式、自行车式,多轮多支柱式等布局形式,其中多轮多支柱式的起落架多用在起飞重量超过200t的重型运输机和客机上。多轮多支柱式起落架的飞机中,飞机的重心位于前后主起落架支柱之间,从而降低了前起落架载荷,减少了前起落架所受的机身的重量。
图4 多轮多支柱式起落架
先进材料的发展也助推了起落架技术的进一步升级,进入21世纪以来,复合材料(如碳纤维增强塑料)减轻重量,钛合金提高强度。空客A380的主起落架由高强度钢材和钛合金打造,能支撑最大起飞重量575吨。
从木制滑橇到能托举起“移动城堡”,起落架的发展浓缩了人类航空技术的智慧。当我们乘坐飞机一次次顺利起飞,平安着陆时,我们要感谢的第一功臣就是那几组默默无闻的起落架,他们是航空飞行史上的“隐形英雄”。(文/范国芳 图/互联网)
（来源：点财网）