起落架的“減振術”

依蔓

乘坐飛機時，尤其是降落階段，不少人會有各種擔心：飛機著陸時會產(chǎn)生非常大的能量，導致機身顛簸，甚至可能造成危險。但正常情況下，飛機都會平安落地，而確保飛機平安落地的“大功臣”就是飛機的“腿腳”——起落架。

減振：起落架的必修功

無論是固定翼飛機還是旋翼飛機，目前常見的起落架有兩種：一種是輪式起落架，一種是滑橇式起落架。起落架作為連接飛機機身與地面的裝置，具有支撐機身，幫助飛機完成起降和滑行動作的作用，落地過程中更擔負著消耗和吸收飛機著陸時與地面撞擊所產(chǎn)生的能量的重任。

?飛機的起落架減振支柱、機輪輪轂等通常采用強度非常高的合金鋼材制造

?一架客機迎著太陽起飛。飛機起飛后，起落架若不收回，會形成較大的空氣阻力，影響飛行，因此飛機起飛后要將起落架收到起落架艙中

飛機落地時，起落架承受著巨大沖擊，且沖擊力遠大于飛機停置在地面時起落架的載荷。為減少這種撞擊對機身結構和飛行安全造成的危害，減振就成為起落架必不可少的功能。

輪式起落架的“適度”與“極度”

在輪式起落架上，主要的減振裝置是減振支柱與機輪。目前，民航客機和一些直升機多采用油氣式減振支柱，這種減振支柱由內筒和外筒構成，筒內分為上下兩個通過限流孔連接的腔室，腔室內充有壓縮氮氣和液壓油。減振支柱利用氣體的壓縮變形吸收撞擊動能，借助液壓油高速通過限流孔產(chǎn)生的摩擦升溫消耗能量，從而減弱飛機著陸時的撞擊和跳動。

油氣式減振支柱正常工作時，其油液與壓縮氣體都需保持合適的量。如果油液不足，飛機與地面撞擊的能量無法消耗，可能會導致飛機向上彈跳、顛簸；而油液過多或氣壓不足導致減振支柱無法及時儲能時，飛機就會像人從高處跳到地面沒能屈腿緩沖一樣，極可能發(fā)生起落架折斷等嚴重事故。

起落架的機輪和汽車、卡車的車輪不同，它雖不需要承受長時間運行的負荷，卻承擔著飛機落地時極短時間內的高沖擊載荷，而且還要“顧得上”高速轉動。這要求起落架機輪輪胎必須具備遠超汽車輪胎的變形量，機輪輪轂（gǔ）要無比結實，才能確保機輪在著陸時不被巨大沖擊力損壞。

?滑橇起落架結構圖

酷似雪橇的滑橇式起落架

輪式起落架多應用于固定翼飛機、大中型直升機，滑橇式起落架則常常出現(xiàn)在輕型直升機、無人機身上。

滑橇式起落架沒有機輪，雖無法靠輪胎吸收撞擊、顛簸的能量和實現(xiàn)轉彎、剎車的功能，卻可以方便直升機在雪地、沙灘等軟性地面條件下起降。其外形酷似雪橇，主要由前、后“弓”形橫管，左、右滑管以及踏板等組成，其中前、后“弓”形橫管是起緩沖和支撐作用的主要結構。

直升機的智能“腿腳”

起落架作為飛機的“腿腳”，能否也做到像動物的腿腳那樣靈敏、靈活呢？近些年，科學家們基于仿生學原理，通過人工智能技術，研制出了一種“自適應起落架”，并應用到了直升機上。

自適應起落架將地形辨識、仿生設計、智能監(jiān)控與信息監(jiān)測等前沿技術融為一體，采用機器人仿生技術，看起來就像昆蟲的腿一樣。它的每條機械腿上有多個關節(jié)，收放自如并且可以折疊。

通過“腿”上綁定的中央計算機的壓力傳感器，自適應起落架能夠實時感測地形、調整姿態(tài)，從而具備了在各種復雜環(huán)境下穩(wěn)定著陸甚至“行走”的能力，同時能有效維持機身平衡，降低旋翼接觸地面的風險。這種特殊本領可以大幅提升直升機島礁登陸、艦艇甲板起降的能力，使直升機在未來的海上救援、兩棲作戰(zhàn)中發(fā)揮更大的作用。

起落架不僅是飛機的“腿腳”，也是保障乘客生命安全的關鍵部件。它的發(fā)展與成熟，是無數(shù)科技工作者智慧的結晶。相信隨著科技的進步，我們會看到更多先進的起落架，說不定其中也有你的貢獻哦！