飞机起落架系统
1. 起落架系统概述
起落架是飞机实现起飞着陆功能的主要装置，是保证飞机安全飞行的关键部件。起落架系统重量通常占飞机正常起飞质量的4%~6%，占飞机结构质量的10%~15%。起落架设计在飞机整个设计过程中占有重要地位。
飞机在着落接地和地面运动时，会与地面产生不同程度的撞击，起落架应能减缓这种撞击，以减少飞机结构的受力。起落架系统要满足飞机在地面滑跑和灵活运动的要求。起落架还应保证飞机在地面运动时，具有良好的稳定性和操纵性。对现代飞机来说，为了减少飞行阻力，起落架还必须是可收放的。
概括起来，起落架的主要作用有以下几个：（1）承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量；（2）完成飞机停放、起飞、着陆和滑行时在地面上的运行任务；（3）能够在滑跑和滑行时进行制动，并能在滑跑和滑行时操纵飞机；（4）保证飞机在滑行、起飞和着陆时的安全以及良好的操纵性和稳定性；（5）如果是舰载飞机还要实现弹射起飞功能。
2.起落架的布置形式
飞机起落架的布局方案可归结为四种：后边三点式、前三点式、自行车式和多支点式。现在大多数飞机，特别是民用客机，普遍采用前三点式布局，两个主起落架布置在飞机质心稍后，前起落架布置在飞机头部的下方。如图2中所示ARJ21飞机即采用了前三点式起落架布局，机头下方的称为前起落架，机翼下方的称为主起落架。
图1 前三点式起落架布局的飞机
前三点式的主要优点是：起飞滑跑时助力小，起降滑行距离短，驾驶员视野好，乘坐舒适。前三点式起落架的缺点是自由偏转的前支柱可能出现振幅越来越大的自激振荡现象。这种现象称为“摆振”，可利用专设的液压减摆器加以消除相比于后三点式布局，前三点式是具有滑跑稳定性，着陆时大刹车情况下不会出现向前翻到的现象，缩短了着陆滑跑距离。大速度小迎角着陆时，亦不会出现跳跃现象。
3.起落架的工作原理
飞机起落架系统是供飞机起飞、着陆时在地面上滑跑、滑行、移动和停放用的，主要包括收放系统、减震系统、前轮转弯系统刹车系统。
当飞机停放在机坪或机库时，起落架起到支撑和固定飞机的作用；当飞机起飞之前在机坪上滑行时，起落架系统借助于发动机推力作用，使飞机平稳的向前滑行，前起落架转弯系统还能为为飞机提供转向的作用；飞机起飞，起落架系统为飞机提供助跑，使飞机达到起飞速度，为了减小飞机在空中所受到的空气阻力，增强飞机飞行的气动特性，起落架收放系统把起落架收入到腹部机舱中。飞机着陆时，起落架收放系统打开起落架，起落架系统的减震支柱和轮胎吸收来自飞机重量和速度的撞击力，减缓飞机其他结构部分的受力，保护飞机主要结构、仪器以及乘客不受到强大冲击力的伤害。制动系统能够减小飞机在地面滑行的速度，起落架系统中的前轮减摆器能够减弱前轮的摆震，是飞机平稳安全的停下。减震装置、机轮和收放机构组成。为了满足起落架的作用和特性，起落架必须有相应的装置，来完成其各自的功能。飞机的起落架包括了众多结构和复杂总和装置系统，以某客机的前起落架结构为例，具体的部件名称如下图所示。
图2 典型的前起落架结构图
图3 典型的主起落架结构图
起落架各个主要部件的功能：（1）承力支柱：使起落架在放下并锁住时，能承受停放、起落及滑跑时的载荷。（2）减震器：消耗、吸收着陆时的撞击能量。（3）收放机构：飞机在空中飞行时，使起落架收入机体内部，以减小飞行阻力。（4）机轮：减小飞机在地面运动时的阻力，吸收飞机着陆和地面运动时的部分撞击能量。（5）制动及转向操纵机构：减小飞机的着陆滑跑距离，保证飞机在地面滑跑，滑行时的减速及转向。（6）减摆器：用于消除高速滑跑时前轮的摆振。