陳宏
【摘 要】構(gòu)架式主起落架連接結(jié)構(gòu)是當(dāng)前民用飛機(jī)選用的一種主要主起落架連接結(jié)構(gòu)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(duì)外翼主翼盒的設(shè)計(jì)影響較大。本文通過(guò)分析主起落架載荷的傳力情況,根據(jù)主翼盒設(shè)計(jì)特點(diǎn),研究分析構(gòu)架式主起連接結(jié)構(gòu)對(duì)主翼盒結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)影響,以用于指導(dǎo)起落架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】構(gòu)架式;主起落架連接結(jié)構(gòu);主翼盒
0 緒論
作為比較典型的一種主起落架連接形式,構(gòu)架式主起落架連接區(qū)結(jié)構(gòu)在當(dāng)前的民用飛機(jī)設(shè)計(jì)中采用較多。主起落架連接結(jié)構(gòu)主要由主起前接頭、后接頭、側(cè)撐桿接頭、作動(dòng)筒接頭、輔助梁及加強(qiáng)短肋等組成。
主起前交點(diǎn)接頭位于外翼后梁區(qū)域,主要承載/擴(kuò)散主起落架前交點(diǎn)載荷,同時(shí)為主起落架轉(zhuǎn)動(dòng)提供支持;主起支撐接頭主要承載飛機(jī)著陸過(guò)程中起落架載荷,該零件主傳力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為"工"字形截面,連接主起后交點(diǎn)位置設(shè)計(jì)為耳片結(jié)構(gòu),耳片結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)計(jì)有立筋,一方面將側(cè)向載荷通過(guò)主起輔助梁擴(kuò)散傳至上下蒙皮,另一方面平衡后交點(diǎn)垂向載荷對(duì)接頭腹板的附加扭矩。作動(dòng)筒接頭主要承載/擴(kuò)散主起落架收放作動(dòng)筒載荷。輔助梁用以平衡后接頭載荷產(chǎn)生的扭矩,傳遞后接頭上的側(cè)向載荷和部分主起后接頭上的垂向載荷,并安裝內(nèi)襟翼艙及活動(dòng)面結(jié)構(gòu)。
1 對(duì)主翼盒設(shè)計(jì)影響及傳力路徑分析
主起落架結(jié)構(gòu)連接區(qū)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(gè)主要連接交點(diǎn)及集中傳載區(qū)域與主翼盒的連接處,都對(duì)應(yīng)著翼盒大肋用來(lái)擴(kuò)散主要交點(diǎn)上的載荷。
主起落架連接區(qū)域各交點(diǎn)的布置對(duì)主翼盒大肋布置有很重要影響,翼肋在考慮對(duì)壁板的支撐效率同時(shí),要能充分?jǐn)U散主起結(jié)構(gòu)上的集中載荷。
主起落架在受到地面工況時(shí),航向和垂向的載荷在傳遞到主起連接區(qū)的同時(shí),還會(huì)對(duì)翼盒產(chǎn)生巨大的扭轉(zhuǎn)載荷。
垂向載荷產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)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(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)載荷為航向力乘以航向力與主起結(jié)構(gòu)與翼盒連接點(diǎn)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(duì)外翼該區(qū)域的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)成一定的約束。通常情況下,由于主起載荷產(chǎn)生的扭矩與主起的航向載荷在下壁板區(qū)域相互疊加,在上壁板區(qū)域會(huì)有一定的抵消。故下壁板區(qū)域航向載荷較上壁板為大,為擴(kuò)散這種集中載荷,常在下壁板上布置“海貍尾”加強(qiáng)板。
海貍尾在對(duì)下壁板加強(qiáng)的同時(shí),沿航向向翼盒下壁板擴(kuò)散載荷。
根據(jù)閉剖面?zhèn)髋さ脑?,主起連接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的扭矩將通過(guò)主翼盒向翼根傳遞,如下圖所示。
2 結(jié)論
根據(jù)前文分析,對(duì)于構(gòu)架式主起落架連接結(jié)構(gòu),主翼盒設(shè)計(jì)布置時(shí),要特別關(guān)注以下問(wèn)題。
1)主起主要交點(diǎn)及傳遞載荷構(gòu)件布置時(shí),要充分考慮到與主翼大肋之間的位置關(guān)系,考慮集中載荷的擴(kuò)散性。
2)主起落架接地點(diǎn)位置不同,會(huì)使得主起連接結(jié)構(gòu)在相關(guān)地面工況下,承受的載荷差異較大,需綜合評(píng)估分析利弊。
【參考文獻(xiàn)】
[1]牛春勻.實(shí)用飛機(jī)結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)[M].北京:航空工業(yè)出版社,2008.
[2]飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:航空工業(yè)出版社,2001.
[責(zé)任編輯:朱麗娜]endprint