民机构架式起落架连接结构设计分析

陈宏

【摘 要】构架式主起落架连接结构是当前民用飞机选用的一种主要主起落架连接结构形式。由于主起落架通常承受着较大的地面载荷工况，这些载荷工况对外翼主翼盒的设计影响较大。本文通过分析主起落架载荷的传力情况，根据主翼盒设计特点，研究分析构架式主起连接结构对主翼盒结构的设计影响，以用于指导起落架结构設计。

【关键词】构架式；主起落架连接结构；主翼盒

0 绪论

作为比较典型的一种主起落架连接形式，构架式主起落架连接区结构在当前的民用飞机设计中采用较多。主起落架连接结构主要由主起前接头、后接头、侧撑杆接头、作动筒接头、辅助梁及加强短肋等组成。

主起前交点接头位于外翼后梁区域，主要承载/扩散主起落架前交点载荷，同时为主起落架转动提供支持；主起支撑接头主要承载飞机着陆过程中起落架载荷，该零件主传力结构设计为"工"字形截面，连接主起后交点位置设计为耳片结构，耳片结构外侧设计有立筋，一方面将侧向载荷通过主起辅助梁扩散传至上下蒙皮，另一方面平衡后交点垂向载荷对接头腹板的附加扭矩。作动筒接头主要承载/扩散主起落架收放作动筒载荷。辅助梁用以平衡后接头载荷产生的扭矩，传递后接头上的侧向载荷和部分主起后接头上的垂向载荷，并安装内襟翼舱及活动面结构。

1 对主翼盒设计影响及传力路径分析

主起落架结构连接区主要承受主起落架地面载荷，地面载荷主要工况有滑行刹车和着陆工况。在每个主要连接交点及集中传载区域与主翼盒的连接处，都对应着翼盒大肋用来扩散主要交点上的载荷。

主起落架连接区域各交点的布置对主翼盒大肋布置有很重要影响，翼肋在考虑对壁板的支撑效率同时，要能充分扩散主起结构上的集中载荷。

主起落架在受到地面工况时，航向和垂向的载荷在传递到主起连接区的同时，还会对翼盒产生巨大的扭转载荷。

垂向载荷产生的扭转载荷为垂向力乘以垂向力和翼盒后梁之间的力臂；航向力产生的扭转载荷为航向力乘以航向力与主起结构与翼盒连接点之间的力臂。由于在某些工况下，主起载荷非常大，这些扭矩也就非常大，对外翼该区域的结构设计构成一定的约束。通常情况下，由于主起载荷产生的扭矩与主起的航向载荷在下壁板区域相互叠加，在上壁板区域会有一定的抵消。故下壁板区域航向载荷较上壁板为大，为扩散这种集中载荷，常在下壁板上布置“海狸尾”加强板。

海狸尾在对下壁板加强的同时，沿航向向翼盒下壁板扩散载荷。

根据闭剖面传扭的原理，主起连接结构产生的扭矩将通过主翼盒向翼根传递，如下图所示。

2 结论

根据前文分析，对于构架式主起落架连接结构，主翼盒设计布置时，要特别关注以下问题。

1）主起主要交点及传递载荷构件布置时，要充分考虑到与主翼大肋之间的位置关系，考虑集中载荷的扩散性。

2）主起落架接地点位置不同，会使得主起连接结构在相关地面工况下，承受的载荷差异较大，需综合评估分析利弊。

【参考文献】

[1]牛春匀.实用飞机结构工程设计[M].北京：航空工业出版社，2008.

[2]飞机设计手册编委会.飞机设计手册[M].北京：航空工业出版社，2001.

[责任编辑：朱丽娜]endprint