[科普中国]-着陆载荷

简介

飞行器着舰或着陆时的下沉速度将大大超过正常着陆下沉速度，引起过大的着陆冲击载荷，从而降低起落架及机体结构的强度裕量。着陆载荷不仅与其质量、旋翼拉力以及着陆时的飞行状态有关，还与起落架的构造有关1。

特点1）起落架冲击载荷随着陆下沉速度的提高而提高，随旋翼拉力系数的提高而降低；

2）以相同的下沉速度着陆时，着陆冲击载荷随轮胎充气压力的提高而提高；

3）减小反行程通油孔面积会增加起落架回弹阻尼，从而减小起落架回弹量、提高起落架效率。但若反行程通油孔面积过小，会使起落架伸展时间过长而不能满足设计要求。

组成垂直载荷系数垂直载荷是飞机着陆撞击严重程度的重要标志之一。飞机在着陆接地时，由于受起落架缓冲支柱和轮胎的充填参数、驾驶员对升降舵的操纵以及机场表面不平度等因素的影响，致使每次着陆时会出现不同次数的弹跳撞击。经统计，某型机在着陆过程中，一次飞行起落前起落架一般出现 1 次着陆撞击，并伴有平均 0.5 次的弹跳撞击，也就是说在统计的 121次飞行起落中有半数起落前起落架出现了一次弹跳，而半数起落未出现弹跳撞击；主起落架一般出现 1 次着陆撞击，另外伴有平均 6 次的弹跳撞击2。

起转与回弹载荷系数起转与回弹载荷是飞机着陆载荷的重要组成部分，其实质是航向载荷在不同阶段的最大值。飞机在着陆前，起落架是静止的，当飞机以较大的水平速度着陆时，在机轮触地后的瞬间，机轮相对地面是滑动，由于地面摩擦力的作用，产生了使机轮转动的力矩，该力矩使静止的机轮开始滚动，并加速，这即是机轮起转的过程。起转过程中出现的最大摩擦力即是统计的起转载荷。当机轮滚动的线速度等于飞机的水平速度时，起转阶段结束。在起转阶段，由于逆航向起转载荷的作用，使得弹性支柱产生向后的变形，积蓄了变形能。起转阶段结束时，地面与轮胎之间的滑动变为滚动，地面摩擦力基本消失，同时弹性支柱要把变形能释放出来，产生了作用在轮轴上的向前的回弹力，统计的最大回弹力是回弹载荷。起转结束，标志着回弹开始，变形能释放完毕，回弹即结束。

侧向载荷系数飞机在下滑拉平飘落过程中，通常不能保持左右水平，因此两个主起落架不是同时接地，而有先后，此时飞机有明显的滚转运动，主轮将受到不同程度的侧撞击。

下沉速度下沉速度是飞机着陆撞击严重程度的另一重要标志，GJB67.6－85 可靠性要求和疲劳载荷中规定着陆撞击载荷谱应考虑飞机预定的使用方法，包括下沉速度、前进速度、飞机姿态、机翼外挂物以及燃油分布等变量，并给出了不同类型飞机着陆下沉速度的分布情况。

着陆载荷的减少直升机起落架不仅要满足“地面共振”和“舰面共振”所需要的刚度和阻尼，还要尽可能降低着陆冲击载荷。

现代直升机起落架通常采用双腔式油—气式缓冲支柱和充气轮胎，着陆过程中通过轮胎及缓冲支柱内的气体压缩以吸收动能，利用油液流过节流孔产生的阻尼来消耗能量，减少机体回弹与震荡次数。