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A.主起落架和舱门
主起落架的主作动筒由高强度钢(300M)锻造而成,侧撑杆和连杆锁的材质是轻铝(7010),轮轴直接与拉杆相连,整体材料为300M,作防腐蚀处理。由两部分组成的侧撑杆使主起落架保持在放下的位置。连杆锁使侧撑杆稳定在下位锁的位置。
每个主起落架包含一个装有减震器的主起落架支柱支柱内装有油气式减震器,采用双缸独立活塞,两个动态密封器(一个备用)安装在主作动筒下方,缓冲液用的是MIL-H5606-B(空气3520)。一个缓冲器安装在扭矩杆中间,以减缓与吸收横向振动。起落架收入起落架舱内的可用空间。 三个舱门关闭各自的主起落架舱空间(图2-4)。包括: (1)一个液压操纵的主门。 (2)一个机械操纵的铰接门。 (3)一个主起落架支柱上的整流罩。
图2-4 主起落架及舱门
B.前起落架和舱门
前起落架主作动筒和侧支柱上部的材质是轻铝(7010),侧支柱下部和减震器使用的是高强度钢(300M)。轮轴直接与拉杆相连,整体材料为300M,防腐蚀处理。侧支柱和一个锁支柱将起落架支柱固定在放下的位置。
支柱内装有单腔油气式减震器,没有油氮分离活塞。减摆缓冲器由液压单独驱动,同时该液压作动器提供前轮转向时的驱动力,是起落架支柱内液压转向机
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构。前起落架向前收入机身的空间内。
四个舱门和一个整流罩封闭前起落架舱空间(图2-5)。包括: (1)两个液压操纵的前门。 (2)两个机械操纵的后门。
(3)一个固定在前起落架上的整流罩。
图2-5 前起落架及舱门
C.转向系统
转向系统由刹车/转弯控制组件控制。当飞机在地面移动时,通过转向系统改变移动方向。转向系统使用液压操纵改变前起落架机轮方向的转向机构。 此外,A320飞机起落架系统还包括收放系统、刹车机轮系统以及指示和报警系统。
2.3.2 A320飞机起落架收放运动分析 A.主起落架收放运动:
在起飞过程中主起落架上的载荷逐渐减少。飞机起飞过程中,减震器会逐渐伸长,使得支柱轴向的长度增加。这使飞机在起飞过程中以大迎角滑行。
当起落架要向上收起的时候,液压操纵门会打开,以便起落架收入起落架舱。下位锁作动筒将锁支柱解锁,主起落架作动筒将主起落架收入起落架舱。在起落架收回过程中,刹车/转向控制组件会自动地进行短时间的刹车,这样可以阻止刹车机轮在收入起落架舱前的旋转。在主起落架锁入主起落架舱之后,液压操纵门会关闭。
当起落架要放下的的时候,液压操纵门会先打开。收回的作动筒会伸展使起
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落架支柱放下伸出。侧边支柱和锁支柱会移到正中位置上面使起落架在放下位置锁住。在起落架放下之后门会关上。起落架放下之后减震器吸收着陆载荷。如图2-6所示:
图2-6主起落架收放示意图
B.前起落架收放运动:
当起飞时前起落架机轮离开地面,减震器会伸长。支柱内的凸轮会确保机轮在正中位置。当减震器完全伸长,刹车/转向控制组件会防止转向机构的转向输出。
当起落架要向上收起时,液压操纵门会先打开。前起落架下位锁作动筒使锁支柱解锁。前起落架收回的时候阻力撑杆会折叠起来。当起落架支柱收回的时候,支柱上的轴联器会切断转向系统的液压源。当前起落架进入起落架舱的时候,反旋制动阀会阻止机轮的旋转。在起落架在舱内锁住后,液压操纵门会关上。如图2-7所示:
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如图2-7 前起落架收放示意图
2.4小结
本章首先总结了起落架的各种结构形式,分别概括了主起落架和前起落架的收放方式。然后具体介绍了A320飞机起落架的组成,并针对A320飞机起落架的收放机构进行了功能原理和运动分析。
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第三章 起落架数字样机的建立
3.1数字样机技术
当今新产品更新换代迅速,新产品研制周期大幅度缩短,各种新产品开发技术应运而生。信息技术和领域知识相结合的数字样机(Digital Mock up—DMU)开发支持技术在产品创新设计中的大量应用,推动了全球制造业和新产品开发技术的迅速发展。
数字样机技术是建立在采用信息技术完成产品整个开发过程基础之上的一套综合技术。工程师完全在计算机上建立数字化产品模型,从工业设计开始到产品工程化设计、工艺工装设计的全过程,采用三维数学模型进行产品的设计、评估、修改和完善,并采用数字样机尽可能多地来代替原来的实物样机试验,在数字状态下仿真计算,然后再对原设计重新进行组合或者改进。因此,这样常常只需要制作一次最终的实物样机,就可使新产品开发获得一次成功[12]。
数字样机技术的技术构成特点主要包括以下几个方面: 1.三维CAD建模技术进行虚拟产品开发
首先要用几何形体来描述零部件的结构特征和装配关系,这就是三维CAD建模,也称数字样机的几何表达。在数字样机几何表达的过程中,不仅要关心零部件几何形体表示的最终结果,还要关心几何建模的过程和三维数据的存储结构。数字样机的几何表达是一个基于产品层次结构的树状关系模型,它描述整个产品的装配信息、功能信息、运动关系信息、配合关系信息及产品中各零部件的设计参数、工程语义约束。 2.数字样机的数字仿真分析技术
仿真分析有广义和狭义之分。广义的分析包括产品的运动学、静力学、动力学、热力学、流体力学、声学及电磁场等多物理场偶合方面的仿真分析,并用试验结果加以验证。狭义的仿真分析简单的指对主模型进行运动学、静力学分析、干涉检查、装配过程分析、机构运动仿真等;狭义的仿真分析用一般的三维CAD系统就能实现,广义的仿真分析则必须采用与CAD系统独立的CAE系统来完成。
3.数字样机的设计过程数据管理
在数字样机设计过程中,人们更关注产品及零部件的设计流程。这一过程在CAD系统中通过设计历史树来实现,历史树记录每一步设计的过程,设计过程与生成的三维数据储存结构相结合,形成专门的数据生成管理系统(DCS)。