[科普中国]-复杂飞机

简介

复杂飞机在定义上是指装配了可收放起落架、襟翼和可控桨距螺旋桨的飞机，因而在结构、制造、维修等方面相对复杂化。1

可收放起落架复杂飞机上的收放起落架，即飞机在起降时可收放、在飞行中可收藏于机体内的起落装置。飞机起落架收放系统主要用于控制起落架的收上与放下，控制主起落架舱门和前起落架舱门的打开与关闭。

收放方式飞行速度大于250km/h时的飞机在飞行中起落架要收起，这样可以大大降低飞机的迎风阻力，改善气动性能以及飞行性能。可收放起落架尽管增加了重量，使飞机的结构设计和使用复杂化了，但提高了飞行时的总效率。起落架的收放运动方式和起落架本身及其收放结构越简单，机翼、机身和起落架舱的承力型式也越简单，起落架要求的收放空间就越小，收放起落架就能得到更多的效益。

1、主起落架收放方式

当主起落架固定在机翼上时，它可以沿展向或弦向收放。

（1）沿展向收起有以下几种方式：

① 机轮往机身方向运动，这种方式常用于机翼根部结构高度可以容纳机轮的情况。 ② 机轮远离机身方向运动，这种方式适合小机轮起落架。当处于收上位置时，质量外移，使飞机的机动性能变坏。这种方式的收放机构也比其他方式要复杂，因此较少使用。

③ 机轮往机身方向运动并将机轮收入机身中，这种方式多用于下单翼飞机，更适合于带小车式的主起落架的收放。

④ 机轮往机身方向运动，将机轮收入机身中并使机轮转向，这种方式用在高速薄机翼飞机上，因为机轮放不进机翼中。由于带了机轮转向机构，其结构较为复杂。

（2）沿弦向方向收起方式有两种：机轮向后运动和机轮向前运动。

2、前、后起落架收放方式

前、后起落架支柱通过机轮的向前和向后运动收入机身中，后支柱经常向后运动收入机身尾部整流罩中。在选择前起落架支柱收放方向时除了要考虑总体布局外，还必须考虑尽量减小飞机重心位置改变的要求。2

分类梁式起落架通常由受力支柱、减震器、扭力臂、支撑杆系、机轮和刹车系统等组成。其主要承力构件是梁（支柱或减震支柱），根据支柱梁的支撑形式不同，可分为简单支柱式、撑杆支柱式、摇臂式和外伸式等多种形式。

混合式起落架由支柱、多根斜撑杆和横梁等构件组成，撑杆铰接在机体结构上，是桁架式和梁架式的混合结构。支柱承受剪切、压缩、弯矩和扭矩等多种载荷，撑杆只承受轴向载荷，撑杆两端固定在支柱和横梁上，既能承受轴向力，又能承受弯矩，因此大大提高了支柱的刚度，避免了摆振现象的发生。

多轮式起落架由车架、减震支柱、拉杆、阻尼器、轮架和及轮组等组成，一般用于质量大的运输机和客机上，采用多个尺寸小的机轮取代单个大几轮，提高了飞机的漂浮性，减小了收藏空间，在一个轮胎损坏时保证了飞机的安全。2

襟翼复杂飞机在功能上相对丰富，飞机可以被设计为快速或低速飞行用途。高的速度要求翼型薄，有适当弯曲度，而且机翼面积较小，反之低速飞行时需要的高升力是通过更厚的大面积大弯曲度翼型获得的。如右图所示，已经付出了巨大的努力来兼顾高巡航速度和低着陆速度这两种情况下互相矛盾的要求。

由于翼型在某一时刻不能有两个不同的弯曲度，必须达到一种弯曲度。要么翼型做出妥协，或者巡航翼型结合使用一种为了在低速飞行条件下增加翼型弯曲度的装置。一种改变翼型弯曲度的方法是增加后缘襟翼。工程师吧这些装置称为增升系统。1

襟翼的作用襟翼主要是通过改变翼型弯曲度而起作用的，因为襟翼偏转增加了后缘的弯曲度。襟翼偏转不会增加临界(失速)迎角，但在某些情况下襟翼偏转实际上降低了临界迎角。1