屈鵬

摘要：飛機移動設備是飛機制造過程及機場調度過程中不可或缺的專用地面保障設備，飛機制造商、航空公司、軍方及其他飛機用戶單位對飛機移動技術的發(fā)展情況一直保持著敏感與關注。近年來，隨著光電技術、傳感技術、新能源技術及智能技術的快速發(fā)展應用，新型實用的飛機移動設備接連推出。本文通過不同飛機/部件移動技術的介紹與優(yōu)缺點對比分析，說明不同類型移動方式的適用范圍，以便相關從業(yè)人員參考。

關鍵詞：飛機移動;牽引技術;無桿牽引

0 引言

飛機移動設備通常用于機場地面飛機的調度移位，也可以用于飛機制造過程中飛機大部件或整機的轉站運輸。在機場，利用飛機移動設備，能夠節(jié)省飛機燃料、減少噪聲和排氣污染、降低飛機發(fā)動機的磨耗。在飛機制造單位，利用飛機移動設備，可以提高機體部件及整機在不同工位、車間之間的轉運效率。之所以飛機移動設備的發(fā)展動態(tài)備受用戶單位的關注重視，是由于其作業(yè)過程總是需要直接或者間接的與飛機發(fā)生接駁，并使飛機運動狀態(tài)發(fā)生改變。目前，盡管傳統(tǒng)牽引車（即有桿牽引車）仍然是使用最為普遍的飛機移動設備，占有著最大的市場保有量。但是，近年來隨著新技術的發(fā)展應用，同時也出于能源、環(huán)保方面的考慮以及機庫空間、艦船甲板空間等方面的因素，零排放、低噪音、無桿式的新能源飛機移動設備也開始在機場、飛機制造單位等用戶群體中有了一席之地。對于用戶來講，確定適合的飛機/部件移動方案，選擇適用于自己使用環(huán)境及工況的飛機移動設備既能提高設備利用率，又能節(jié)約成本。因此，通過對市面主流的傳統(tǒng)飛機牽引車、無桿式牽引車、氣墊運輸系統(tǒng)、主起驅動器、嵌入式軌道系統(tǒng)等不同飛機/部件移動技術進行闡述介紹與優(yōu)缺點對比分析，明晰其適用范圍，有助于相關技術人員的選型決策。

1 有桿式牽引車

有桿式牽引車是一種使用和飛機相匹配的專用牽引桿與飛機相連，實施對飛機牽引作業(yè)的特種車輛。飛機牽引桿是特制的中間帶有緩沖裝置和扭力剪切裝置的專用桿，它具有傳遞動力、減緩牽引車對飛機的沖擊作用。

1.1有桿式牽引車的優(yōu)點：

1）技術成熟，飛機牽引車隨著航空工業(yè)的發(fā)展亦經歷了幾十年的發(fā)展，技術已經相當完善;2）不與飛機直接相接觸，不用考慮與飛機連接裝置的適應性問題，只要牽引力合適，用配套的牽引桿就可以牽引飛機;3）應用廣泛，牽引車能夠牽引飛機、飛機部件或其它設備，做到一車多用。

1.2有桿式牽引車的缺點：

1）作業(yè)場地大，牽引桿加車身長度超過10米，牽引作業(yè)轉彎半徑大，短距離站位之間作業(yè)時牽引車轉身不方便;2）受飛機對牽引力和制動力的要求，牽引車自身重量較大，輪胎磨損快，能耗較大;3）牽引車和飛機之間有兩個鉸接點，增加了一個自由度，操作難度增大。

2 無桿式牽引車

無桿式牽引車是相對于傳統(tǒng)有桿式飛機牽引車而言，它取消了與飛機相連接的牽引桿，直接抱夾飛機前輪并托起飛機前起落架。主要由主體結構、驅動機構、液壓接駁機構、控制系統(tǒng)、蓄電池組等組成。無桿牽引車的主要原理是飛機主起落架著地，整機移動設備夾持并舉起前起落架機輪，設備上大功率輪轂電機由高速精確的控制器獨立控制，高效能鉛酸蓄電池為其提供強勁的動力保證。液壓泵、液壓閥組、液壓管路及作動筒組成穩(wěn)定可靠的液壓系統(tǒng)，由獨立的控制器精確運算并控制，得以實現(xiàn)接駁機構各個部件作動，如平臺升降、安全擋板下壓與釋放、門體開合等，從而安全接駁飛機前機輪。在整機移動設備前部安裝有光學感應探頭，牽引飛機時AGV車沿著廠房地面引導線行走，牽引方式可以選擇定速自動循跡牽引，也可以人工控制，速度可無極調速。牽引車配備了3套制動系統(tǒng)：反饋制動、反向制動、電磁盤制動，負載情況下制動停車精度可達到士10mm，左右循跡精度為3mm，可以實現(xiàn)了飛機的精準、便捷、安全移動，提高飛機轉站效率及飛機停放精度，同時也避免傳統(tǒng)柴油牽引車帶來的尾氣污染、噪音污染。

2.1無桿式牽引車的優(yōu)點：

1）這種設備具有停車精度高、運行平穩(wěn)、操作簡單、純電動無污染等特性;2）具備無線遙控操作、自動循跡牽引、自動掃碼停車等功能;3）省去牽引桿空間，適合在機庫、生產線等空間相對較小的場地使用。

2.2無桿式牽引車的缺點：

1）受目前電池技術限制，續(xù)航能力大大受限，不適用于調度作業(yè)頻繁的機場;2）接駁裝置只適用于一定范圍的飛機前起落架輪胎，同一臺牽引車無法在大型飛機與小型飛機之間無縫切換使用。

3氣墊運輸系統(tǒng)

美國及歐洲的飛機制造公司已經開始大量使用氣墊運輸系統(tǒng)，波音公司飛機部件裝配車間，利用氣墊運輸系統(tǒng)移動“波音-747”飛機的機身段，氣墊移動裝置上部托住飛機機身段，下部安裝固定數(shù)個氣墊模塊，氣墊移動裝置不僅可以向前后、向側面移動，而且可以實現(xiàn)原地轉動以及轉彎等動作，由于采用這種裝置使得機身段之間對接精度提高、對接過程簡化、工序的勞動量減小并直接減少參與這項工作的人數(shù)。在總裝配車間，用氣墊運輸系統(tǒng)實現(xiàn)重180t的“波音747”飛機的工序間運輸。整架飛機裝在五個氣墊運輸平臺上（主起四個和前起一個），每個平臺下面固定著一組氣墊模塊。為了把飛機安裝到平臺上，飛機用液壓千斤頂頂起，把平臺放入這個空間并移開千斤頂，飛機的起落架輪子用專用裝置固定在平臺上，這樣可以通過氣墊系統(tǒng)實現(xiàn)飛機運輸。

3.1氣墊運輸裝置的優(yōu)點：

1）摩擦系數(shù)低（μ=0.001～0.006），與輪式運輸工具相比，氣墊運輸需要的牽引力小得多;2）全方位的移動性，無需鋪設軌道，能在任何方向移動或轉動;3）結構簡單，經濟性較好，有著較好的比起重量（起重量與運輸裝置自重之比），無需其他動力，維護保養(yǎng)簡單，較之同樣噸位的其它搬運設備，投資少、成本低;4）安全性較好，氣墊裝置整體高度很低，重物抬升高度低，抬升、降落、運輸平穩(wěn)，不需要制動裝置，停止供氣就能使裝置迅速的停車，操作簡單，容易控制;5）氣墊裝置對支撐面的壓力不大，對地面磨損小，提高氣墊裝置的使用壽命;6）清潔環(huán)保，驅動只需要壓縮空氣，不存在廢氣和噪音排放。

3.2氣墊運輸系統(tǒng)的缺點：

1）對支撐表面的平面度和質量要求高，支撐面不允許有裂縫、凹坑、凸起，否則，會增加耗氣量、牽引力和氣墊彈性膜磨損，并可能破壞氣墊運輸裝置工作的穩(wěn)定性;2）對斜坡十分敏感，對于用人力移動氣膜裝置時，重力沿斜坡方向的分力，很容易超過人的體力，最大的斜度不易超過3度。而當支撐表面斜度大于10度時，裝置自發(fā)地產生向傾斜一側滑動，將使運輸業(yè)復雜化;3）由于摩擦力小，這使得整個裝置的慣性難以估計，操作時必須加以重視，否則容易出問題;4）在某些工作條件下，氣墊運輸裝置處于不穩(wěn)定的工作狀態(tài)時，會產生頻率不大的（幾赫茲）垂直振動或發(fā)出刺耳的喲響，在這些狀態(tài)中產生的過載，不僅可能破壞裝置本身的結構，還可能破壞運送的產品。

4飛機主起驅動器

飛機主起驅動器（撥輪）實際上使用的主要是氣壓驅動器，天津空客工人用氣壓驅動器驅動飛機前行實現(xiàn)飛機在站位之間的轉運，氣壓驅動器自帶一個直徑約150mm的橡膠輪，通過氣壓驅動橡膠輪產生旋轉，它與起落架輪胎摩擦使起落架輪胎產生轉動，這樣就驅動飛機前行，這種驅動方式也稱作撥輪驅動方式。使用的時候，需要3名左右的工作人員，將氣壓驅動器分別塞在前起落架和主起落架輪胎底下，由工作人員操控前行方向。

4.1氣壓驅動器主要優(yōu)點：

1）裝置結構尺寸非常小，與氣墊裝置相比氣壓驅動器結構尺寸僅為其幾十分之一，成本低;2）經濟性更好，與同噸位的氣墊運輸裝置相比，氣壓驅動器不需要托起幾十噸重的飛機，只需驅動橡膠輪產生轉動，所需壓縮空氣量要小的多，使用成本更低;3）操作簡單、維護性好。

4.2氣壓驅動器主要缺點：

1）使用有其局限性，只能在飛機裝上起落架輪胎后使用，在其他場合無法使用;2）移動速度較慢，以天津空客為例，整機移動速度為25mm/s;3）同步性差、直線度差，飛機靠前后起落架三點支撐，使用時氣壓驅動器驅動起落架輪胎輪前行，行進同步性差，為了降低這種不利影響，需要人工來保證它的同步性及直線度。

5嵌入式軌道系統(tǒng)

波音公司于2000年左右開始安裝“波音-717”飛機軌道移動系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由鏈條驅動系統(tǒng)、軌道、起落架支架等組成。飛機起落架分別落在支架上并托起，而支架也落在鏈條傳動裝置上。由電機驅動鏈輪實現(xiàn)兩條傳輸鏈同步穩(wěn)定傳動，其移動速度為49mm/s。

5.1嵌入式軌道移動系統(tǒng)優(yōu)點：

1）適合低速、重載以及長距離運輸;2）將軌道移動系統(tǒng)嵌入在地面坑內，將地面工裝與軌道移動隔開，易于維護，壽命長;3）方向穩(wěn)定，由于使用變頻電機驅動，速度連續(xù)可調。

5.2嵌入式軌道移動系統(tǒng)缺點：

1）廠房地面需要鋪設導軌，車間需開挖地坑，增加了車間基礎施工量;2）一旦車間部局需要改變，改造難度較大，其柔性較差。

6 結束語

綜上，本文介紹了五種常見飛機/機體部件移動、轉運方式，并對不同移動技術的優(yōu)勢與缺點進行分析比較。航空公司或飛機制造商在論證、選取某種移動方案的時，應充分考慮本企業(yè)的作業(yè)地面條件、能源配套情況、所用機群型號、使用頻次及移動精度要求等因素，并結合不同移動技術的優(yōu)缺點，最終選定滿足企業(yè)使用需求，利于企業(yè)成本控制的方案。

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