无杆飞机牵引车设计技术分析

徐峰 赵宇

摘 要：飞机牵引车是一种应用于飞机地勤作业的重要车辆，由于飞机自身限制使得飞机在进入机库、跑道等区域时必须要使用飞机牵引车牵引飞机移动到指定位置，通过使用飞机牵引车能够快速、方便地牵引飞机进行移动。新时期，我国航空工业获得了长足的进步和发展，尤其是航空运输产业更是呈蓬勃发展之势，这无疑使得飞机牵引车有着更为广阔的应用前景。文章在分析无杆飞机牵引车特点的基础上对无杆飞机牵引车的设计要点进行分析阐述。

关键词：无杆飞机牵引车；机轮捕获；转向；制动

中图分类号：V351.34 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）10-0094-02

Abstract： Aircraft tractor is an important vehicle used in aircraft ground handling. Because of the limitation of aircraft itself， aircraft must use aircraft tractor to pull aircraft to the designated position when entering hangar， runway and other areas， and can be quickly and conveniently towed aircraft for movement through the use of aircraft tractor. In the new era， the aviation industry of our country has made great progress and development， especially the aviation transportation industry is developing vigorously， which undoubtedly makes the aircraft tractor have a wider application prospect. Based on the analysis of the characteristics of the rodless aircraft tractor， this paper analyzes its essentials.

Keywords： rodless aircraft tractor； wheel capture； steering； braking

前言

飞机牵引车在机场地勤作业中有着重要的应用。在飞机牵引车设计的过程中需要确保其具有良好的牵引能力尤其是要能够满足对一些大型、重型飞机的牵引。飞机牵引车处需要具有良好的牵引能力外还需要具有灵活的可操作性、转向能力和制动性能用以满足飞机的牵引需求。无杆飞机牵引车是飞机牵引车中的一种重要车型，其具有良好的可操作性和较小的转弯半径能够在复杂的机场环境中完成飞机牵引作业。本文将在分析无杆飞机牵引车特点的基础上对无杆飞机牵引车设计中的技术现状进行介绍。

1 飞机牵引车的特点及总体设计要求

飞机牵引车在机场中有着重要的应用，结合飞机牵引车的形式主要将飞机牵引车分为无杆和有杆两大类。有杆飞机牵引车主要指的是在飞机牵引车与待牵引飞机之间通过杆件进行连接，飞机牵引车所产生的牵引载荷和对牵引方向的控制需要借助杆件这一媒介。有杆飞机牵引车出现时间较长在国内应用较多也较为广泛。与有杆飞机牵引车不同的是无杆飞机牵引车直接通过抱轮系统与待牵引飞机的前轮相连，通过飞机牵引车自身所带的抱轮系统来固定和引导待牵引飞机前起落架的自由度，无杆飞机牵引车在牵引作业时其抱轮系统需要向飞机前起落架施加向上的作用载荷确保飞机前起落架离开地面用以更好的实现对于飞机的牵引作业。相对于无杆飞机牵引车有杆飞机牵引车的牵引载荷作用直接，但转弯半径较大、牵引速度低、牵引作业稳定性较高。而无杆飞机牵引车由于将牵引抱轮机构整合在飞机牵引车中，使得飞机牵引车结构紧凑，能够实现小半径的转弯，牵引作业灵活性高、速度快。无杆飞机牵引车依靠复杂的液压机构来实现飞机前机轮抱轮作业，从而使得飞机牵引车的复杂性提高和可维护性降低。

在无杆飞机牵引车的设计过程中首先应当明确无杆飞机牵引车中的极大功能部分和各部分的分布。在无杆飞机牵引车设计中主要涉及到以下几大区块：无杆飞机牵引车的驾驶室、底盘、动力单元、液压单元、电池箱、变速箱、传动机构以及无杆飞机牵引车的液压抱轮机构等。在无杆飞机牵引车飞机驾驶室的设计中可以根据需要合理的对牵引车的驾驶方向进行设计布局，在提高无杆飞机牵引车牵引作业安全性的同时也为驾驶员提供一个舒适的驾驶环境。某型号无杆飞机牵引车的结构布局如下图1所示。

2 无杆飞机牵引车的技术现状分析

在无杆飞机牵引车的设计中主要涉及到3大技术部分：（1）移动载车技术。（2）飞机前机轮液压捕获和提升牵引技术。（3）无杆飞机牵引车的可靠性技术。

无杆飞机牵引车设计中的移动载车技术：

无杆飞机牵引车设计中的移动载车技术主要涉及到无杆飞机牵引车自身行驶移动能力的设计。其包括有无杆飞机牵引车自身的底盘、悬挂系统、传动机构、制动系统、转向控制、轮组以及最重要的动力单元。上述各部分囊括了无杆飞机牵引车自身各重要单元，在无杆飞机牵引车设计中需要结合相关技术要求合理的进行技术选用：（1）悬挂系统。无杆飞机牵引车在牵引过程中需要具有良好的稳定性。现今应用于车辆的悬挂系统主要有空气悬挂、液压悬挂和弹簧悬挂三种，弹簧悬挂成本低稳定性较差、液压悬挂具有较好的稳定性和性价比、空气悬挂稳定性最高但价格但成本较高。在无杆飞机牵引车悬挂形式的选择上需要结合工作区的路面情况和成本要求适当的在上述悬挂形式中选择两种并联使用。（2）传动机构。现今应用于无杆飞机牵引车的主要是静液压传动系统。配置于无杆飞机牵引车前后桥或是前桥的液压驱动系统能够确保无杆飞机牵引车在牵引作业中持续、平稳的进行驱动，采用无极变速控制从而使得驱动控制更趋方便、灵活。车辆空载时无杆飞机牵引车能够在发动机低转速情况下获得最大的行驶速度，提高了无杆飞机牵引车发动机的耐用性。动力通过液压系统驱动液压马达而后通过车桥中的差速器和行星齿轮将动力矩分配至无杆飞机牵引车的车轮。无杆飞机牵引车采用液压机械传动，标准的行星齿轮二级减速。采用这一形式作为无杆飞机牵引车的传动系统将使得无杆飞机牵引车的传动系统具有简单、可靠的优点，尽管先期投入成本较高但是后期的可维护性较好、维护成本低。为提高无杆飞机牵引车的可靠性，在驱动形式上应当尽量选择后轮驱动，在提高无杆飞机牵引车牵引稳定性的同时降低无杆飞机牵引车传动体系出现故障的几率。（3）无杆飞机牵引车的机轮捕获和牵引技术。机轮捕获和牵引技术是无杆飞机牵引车的核心，捕获技术的優劣对于无杆飞机牵引车机轮捕获的可靠性与稳定性有着极为重要的影响。现今应用于无杆飞机牵引车机轮捕获的技术主要有三种：a.依靠牵引杆连接待牵引飞机的机轮。b.抱轮机构。抱轮机构采用液压驱动，依靠液压推动抱轮机构伸出并打开夹持机构，而后移动无杆飞机牵引车将夹持机构打入到待牵引飞机的前轮范围内，反向收回并闭合夹持机构，拉持前轮至举升平台提升举升平台，待前轮离地后方可牵引飞机。无杆飞机牵引车抱轮机构为实现众多的功能需要将复杂的液压系统集中其中，致使无杆飞机牵引车抱轮机构复杂且昂贵，极大的增加了无杆飞机牵引车的成本。c.拉轮方式。拉轮方式与抱轮方式相类似都是需要将待牵引飞机的前机轮移动至举升托盘上，通过抬升前机轮来实现对于飞机的牵引作业。与抱轮方式不同的是，拉轮方式移动待牵引飞机前轮依靠的是将牵引带绕紧飞机前轮并拉动牵引带来带动待牵引飞机向无杆飞机牵引车举升托盘移动。相对于一体化的液压抱轮机构，拉轮方式作业更趋简化，在降低成本的同时提高了无杆飞机牵引车的可靠性。在无杆飞机牵引车的设计中选用何种飞机机轮捕获方式需要结合无杆飞机牵引车的使用需求和成本控制要求来合理的进行选择，确保无杆飞机牵引车的可靠性和稳定。（4）无杆飞机牵引车的制动和转向系统。在无杆飞机牵引车转向系统中多采用的是机械液压助力转向系统，前轮为转向轮并在前桥中加设应急转向装置用以为无杆飞机牵引车在高速行驶状态下提供良好的转向能力。内置于前桥中的应急转向装置能够在无杆飞机牵引车突然丧失主动力的情况下为转向桥的动作提供辅助动力，用以保障无杆飞机牵引车的可操作性。前桥转向最大能够完成45°以内的转向。无杆飞机牵引车车身结构紧凑，良好的转向系统将能够为无杆飞机牵引车提供良好的机动性和可操控性。无杆飞机牵引车转向系统的结构如下图2所示。

无杆飞机牵引车的制动系统是牵引车中最重要的组成部分之一，无杆飞机牵引车的制动技术主要由制动、驻车制动以及应急制动三大部分所组成。在无杆飞机牵引车行驶过程中对于车辆行驶的稳定性和安全性要求较高，在无杆飞机牵引车制动技术中应当注意选用可靠、高效、平稳的制动技术。制动系统主要用于无杆飞机牵引车行驶过程中的减速至停车制动。驻车制动用以控制无杆飞机牵引车在停驻时驻留在原地，避免车辆出现溜坡等的问题。应急制动系统主要用于车辆主制动系统丧失制动能力时的应急制动。此外，应用于无杆飞机牵引车的制动技术还包括稳定车速的辅助制动系统。

3 结束语

无杆飞机牵引车的发展和应用将极大的提高飞机牵引的便利性，尤其是对于一些大型飞机，无杆飞机牵引车良好的转弯特性将使得其能够在飞机牵引中更加游刃有余。本文在分析无杆飞机牵引车特点的基础上对无杆飞机牵引车设计中的应用技术进行了分析介绍。

参考文献：

[1]王志，包小光，齐向阳，等.新型无杆飞机牵引车总体设计[J].起重运输机械，2006（1）：27-29.

[2]王志，陈文科，闫洪峰，等.电动无杆飞机牵引车设计[J].液压气动与密封，2006（3）：8-10.

[3]孙玉波，刘洋，吴志中，等.无杆飞机牵引车设计浅述[J].机床与液压，2015（2）：26-28.