起落架的案例
盤點飛機形形色色的起落架
有人說飛機航空發動機最重要，有人說飛機操縱與控制系統最重要，也有人說飛機結構最重要，但很少有人說飛機的起落裝置最重要。
每一次完美起降，都離不開飛機起落裝置的默默奉獻。飛機起落裝置有很多種，也有很多種分類方法。
今天小編就帶領大家認識一下形形色色的起落架。
下面我們先來看看幾個奇葩的飛機起落裝置
▲ 滑橇式起落架
咦，這不是雪橇嗎？俗話說形態決定功能，此類起落架是用在雪地或常年積雪的地方。
缺點是僅適用于小飛機或者直升機，優點是簡易，便宜。
▲ 履帶式起落架
這是飛機？說出來你可能不信，這不是坦克，這就是飛機。
履帶式起落架的原理和坦克一樣為了降低重型飛機對跑道的要求。不過現在隨著科技的進步，履帶式起落架已經淡出人們的視線了。
▲ 浮筒式起落架
浮筒式起落架一般用于水上飛機，此類水上體型不是很大，比較小巧。
▲ 船身式“起落架”
說到船身式飛機，不得不提我國最新自主發的AG600，船身式“起落架”主要用于大型的水上飛機。
最后我們說說今天的重頭——輪式起落架
作為當今最常用、最常見的起落架，輪式起落架的設計可以說是最成功的。提到輪式起落架不得不提一個企業——法國的梅西埃 · 道蒂公司。
梅西埃 ·道蒂
梅西埃 · 道蒂 (Messier-Dowty)，世界規模最大最領先的起落架設計、生產、服務商。梅西埃 · 道蒂正為全球超過19，500架飛機提供起落架和起落系統，在起落架領域處于絕對的霸主地位。我們最常見到的B737，A320系列的飛機都出自在該廠。
目前絕大多數飛機都采用前三點式的起落架配置，兩個主輪保持一定間距左右對稱地布置在飛機重心稍后處，前輪布置在機頭的下方。
我國大型客機 C919，就采用了這種布置，示意圖如下。
展開 飛機竟然有履帶式起落架，開眼了。。。
有人說飛機航空發動機最重要，有人說飛機操縱與控制系統最重要，也有人說飛機結構最重要，但很少有人說飛機的起落裝置最重要。
每一次完美起降，都離不開飛機起落裝置的默默奉獻。飛機起落裝置有很多種，也有很多種分類方法。
今天小編就帶領大家認識一下形形色色的起落架。
下面我們先來看看幾個奇葩的飛機起落裝置
▲ 滑橇式起落架
咦，這不是雪橇嗎？俗話說形態決定功能，此類起落架是用在雪地或常年積雪的地方。
缺點是僅適用于小飛機或者直升機，優點是簡易，便宜。
▲ 履帶式起落架
這是飛機？說出來你可能不信，這不是坦克，這就是飛機。
履帶式起落架的原理和坦克一樣為了降低重型飛機對跑道的要求。不過現在隨著科技的進步，履帶式起落架已經淡出人們的視線了。
▲ 浮筒式起落架
浮筒式起落架一般用于水上飛機，此類水上體型不是很大，比較小巧。
▲ 船身式“起落架”
說到船身式飛機，不得不提我國最新自主發的AG600，船身式“起落架”主要用于大型的水上飛機。
最后我們說說今天的重頭——輪式起落架
作為當今最常用、最常見的起落架，輪式起落架的設計可以說是最成功的。提到輪式起落架不得不提一個企業——法國的梅西埃 · 道蒂公司。
展開 基于ANSYS/LS-DYNA的鎂合金材料某無人機滑橇式起落架的跌落分析
摘 要：【目的】鋁合金起落架在使用過程中，由于其具有質量高的特點會給無人機帶來很多不必要的動能損耗?！痉椒ā空n題組以某型號的植保無人機為研究對象，通過制作材料的平替和優化結構設計，使其達到使用要求。對無人機起落架進行UG設計建模以及ANSYS有限元分析，得到起落架對應的應力云圖和變形云圖。材料平替過程中，質量由鋁合金的0.86kg下降到了稀土鎂合金的0.68 kg，質量降低0.18 kg?！窘Y果】通過LS-DYNA跌落仿真結果可知，最大變形為7.416 mm，最大應力為196.46 MPa，低于材料屈服強度極限，滿足強度要求，且跌落速度對起落架的變形影響更大，可以為同類型產品設計提供思路?！窘Y論】1）通過替換鎂合金材料作為起落架制作材料，對比鋁合金質量減輕了20.9%。2）通過建立滑橇式起落架落震仿真模型，并通過輸入合理的材料應力-應變曲線符合起落架著陸過程中的實際情況，準確模擬了起落架的落震試驗過程。3）通過仿真計算分析，發現其速度對跌落過程中起落架的變形影響遠大于起落架承擔載荷多少的影響。研究結果對后續起落架的設計和優化具有較大的工程實際應用價值。
關鍵詞：無人機;起落架;ANSYS;LS-DYNA跌落分析;
0 引言
我國是一個農業大國，隨著科技的發展和農業科技水平的提高[1]，越來越多的科技產品被投入到農業生產中。植保類無人機的大量使用便是典型代表，相較于傳統的手工噴藥方式，大大提高了藥物噴灑的工作效率。
植保無人機起落架，在無人機停放降落中扮演著十分重要的角色。無人機停放時，由起落架給予一個穩定可靠的支撐；在無人機降落時，可以給予無人機一個良好的緩沖作用[2]，以防止機身過載帶來的機體損壞。尤其是在無人機降落時，地面對無人機會有一個很大的剛性沖擊，其沖擊大小與無人機的質量和速度有很大的關系。
展開 737Max10的創新主起落架設計技術細節
但737采用雙輪主起落架，為了給主起落架增加額外的長度，737-10在777-300ER的起落架設計基礎上，改進設計了一種帶有全搖臂的伸縮式油氣緩沖支柱，該搖臂向下伸展以提供起落架額外的長度。
在起飛過程中，當升力和飛機的重量達到平衡，飛機抬前輪，減震支柱中的油-氣彈簧推動軸向下延伸起落架。驅動軸向下的油-氣彈簧是基于標準737設計的，其中包含可壓縮氮氣預壓的活塞將不可壓縮的油液通過孔口推出到減震支柱汽缸中。當氮氣被壓縮時，壓力增加并推動汽缸，使減震支柱回彈，彈簧驅動搖臂以提供額外的長度。飛機著陸時，也需要起落架額外伸展的長度，保持飛機失速限制，而不是俯仰限制，此時系統反向運動。
二、創新性收縮機構使更大的起落架收入現有的起落架艙中
該設計另一至關重要的特征是，可以將更大的起落架收入現有的輪艙空間，大大降低了開發成本。
為了不更改主起落架艙，讓新的起落架能收入原有的輪艙中，波音公司設計了一種創新型收縮機構，將起落架延伸部分與位于頂部的收縮連桿機構相結合，拉動起落架并將其收回到未改變幾何形狀的輪艙內。在收起起落架時，該收縮機構通過拉動構成主起落架支柱的兩個同軸支柱的內部支柱，從而讓起落架恢復到與NG和MAX系列其他型別起落架相同的位置，進而收回到相同的起落架艙中。此連桿機構由收縮系統驅動，該系統由一個線性液壓驅動器、四連桿機構和步進梁機構組成，該機構將線性運動轉換為旋轉運動，同時將外部支柱拉起。
在確定可伸縮的737-10起落架構型之前，波音公司經歷了多次設計迭代，并摒棄了早期維護繁重的設計理念。
展開 
案例分享 | 柔性起落架虛擬測試模型的快速開發
著陸模型開發
可以將柔性機身模型的模態中性文件導入到已有機頭和主起落架（MLG）模型的Adams軟件中。起落架的質量可以使用與Roskam書中相同的經驗方法進行估算。起落架性能的其他關鍵參數如沖程長度和輪胎性能，通過與類似的飛機的比較以及參考文獻，可以估算出。起落架產生的力通常由油-氣彈簧模型表示，由空氣彈簧和液壓阻尼器組成。
起落架與地面之間的輪胎接觸面，對起落架的性能具有重要的影響。不僅需要足夠的抓地力在制動過程中使飛機減速，而且與起落架的沖擊行程相比，輪胎的變形也并不明顯，因此在著陸過程中其起著吸收能量的作用。著陸分析中最常用的輪胎模型是Fiala輪胎模型，該模型位于Adams / Tire飛機基本輪胎模型中。文獻中包含輪胎測試的幾個示例，從中可以根據經驗估算輪胎模型參數。
起落架是細長的結構，著陸時會承受很大的載荷。觸地之前，起落架的前進速度很大，輪胎的轉速為零。著陸時，隨著輪胎的旋轉速度增加以匹配飛機的前進速度，輪胎與地面之間會產生摩擦阻力。此階段稱為旋轉加速，拖曳力使起落架向機尾方向彎曲。隨著旋轉速度開始與前進速度匹配，阻力減小，導致起落架回彈。起落架的前后運動稱為走步現象。此現象在圖3中進行了示意性表示。
圖 3: 旋轉和回彈運動
旋轉和回彈現象影響很大，并在機身上產生了額外的力，因此，根據《航空條例》，在著陸載荷分析中需要考慮這些力。
理想的方法是通過使用具有滑動接觸點的梁單元。
但是，這在初步設計階段不切實際。
或者，可以通過在起落架固定點使用等效的旋轉彈簧來假設起落架的柔韌性，從而得出恒定的剛度。
展開 這款戰機的起落架如此奇怪，為什么卻被西方稱之為神奇的設計？
米格-23之所以采用如此復雜的主起落架設計與該機的總體設計有關，該機的機身較窄且采用上置可變后掠翼決定只能把主起落架布置于機身兩側，但米格-23兩側進氣口之后的中央機身段被燃油箱所占據，留給主起落架艙的空間極其有限，只有一小塊矩形空間，無法像“幻影”F1、蘇-24、以及“美洲虎”上單翼戰斗機那樣把起主落架艙沿機身縱向布置，并采用向前收起的傳統支柱式主起落架。
為該機設計主起落架的難度不亞于螺螄殼里做道場。根據野史，米格設計局向全蘇聯航空研究機構求助后，一位莫斯科航空學院的女大學生以逆向思維提出了“蟹爪”式主起落架設計，在收放時化傳統支柱式起落架的縱向運動為橫向運動，解決了困擾該機的設計難題。
米格23“蟹爪”式起落架在結構上可被分為液壓收放動作筒、橫向支柱、機輪與搖臂式減震單元、聯動連桿等幾部分組成。收起時橫向支柱在液壓動作筒的驅動下向上運動，同時機輪單元會聯動連桿的帶動下折疊在橫向支柱后方，最終使整個主起落架結構收入緊湊的起落架艙內。除了具有緊湊的好處外，這種“蟹爪”式起落架展開后的主輪距達到2.88米，保證了米格-23在簡易跑道起降時的穩定性。
其實“蟹爪”式起落架并不是米格-23首創的，早在二戰時期格魯曼公司的F4F“野貓”戰斗機就使用了類似結構的主起落架，只是限于當時的材料技術，該機的起落架結構更加復雜一點而已。
來源：航空制造網、悟空問答、雷曼軍事現代艦船
展開 Abaqus在飛機起落架機構運動及零部件分析中應用
在飛機設計里，起落裝置的設計是十分重要的環節，為了保證飛機的安全起飛、著落，要求起落架具有足夠的強度、剛度與沖擊性能。為了使飛行器離地后具有良好的性能，還要求起落架應足夠的輕。
可以運用Abaqus的多種單元對起落架進行靜力分析、動力響應分析，飛機著陸過程是典型的沖擊類問題，Abaqus/Standard是最優秀的隱式求解器模塊，可以求解系統級的非線性結構靜力學問題，Abaqus/Explicit是目前最好的顯式求解器模塊，可以求解瞬態動力沖擊仿真程序，可對著陸過程進行沖擊分析、機構運動分析、失穩分析、損傷容限分析，從而實現對起落架的優化設計。
起落架在載荷上要承受強沖擊載荷，在結構上又有高阻尼緩沖元件，因此起落架的分析是高度非線性分析，Abaqus的連接器單元（滑動、摩擦、阻尼、彈簧組合）可方便地模擬多種阻尼緩沖件的靜、動力特性，因此在起落架的分析中可以考慮進所有的主要因素。
由于Abaqus軟件集線性和非線性靜力學和動力學、機構運動分析和瞬態分析于一體，因此可以實現起落架的統一有限元分析解決方案
…………
Abaqus在飛機起落架機構運動及零部件分析中應用.pdf
展開 設計仿真 | Adams Aircraft起落架功能簡述
背 景
飛行器在起飛與著陸過程中，經常通過起落架實現與地面的相互作用，需要考慮滑跑、落震、收放等起落架典型分析工況，當然，也需要關注前輪擺振、換場轉向等特殊分析工況。所有這些分析工況，都涉及到起落架的多體動力學分析應用，需要將每個細節設計到合乎要求的狀態，尤其是動態過程中的一些典型動態行為，需要符合設計要求，比如落震時功量圖上的每個細節是否合乎要求；滑跑時前輪是否產生擺振以及與跑道的耦合動力學狀態是否合理；收放時是否能按要求收起和放下，能否最優化起落架存儲空間以及收放可靠性是否達標等。
圖1：整機Adams模型
01
概述
利用Adams可以幫助工程師快速進行整機和起落架功能樣機的建立與測試工作，從而在飛機設計階段節省時間，降低成本與風險，提升設計的品質。
作為專業的整機與起落架仿真工具，Aircraft可完成新型飛行器完整的、參數化的仿真模型建立工作，方便地定義起落架的布局，輪軸的排列，吸能裝置，以及其他關鍵性能。另外，團隊成員在其工作站上就可以完成一系列的仿真分析，如運動學，靜力學，動力學等，從而確定飛行器的升力，穩定性，載荷情況，乘員舒適性等，并且試驗測量數據可立刻用于分析及對試驗裝置進行快速修改。這其中最關鍵的一環就是所有的一切都可先在計算機上進行，完成起落架性能的提升與優化，并且在進行物理試驗甚至在真實樣機生產之前完成。
圖2：Adams/Aircraft界面
圖3：基于Adam
Aircraft建立的整機模型
02
功能介紹
Adams起落架功能是進行飛機仿真的工程設計環境。
展開 低亞音速飛機起落架流場計算（OpenFoam）
圖4收斂曲線圖
圖5起落架受力收斂曲線圖
根據圖5所示計算2500步以后飛機起落架受力在342N附近小幅震蕩。
圖6壓力云圖
根據圖6所示，飛機起落架最大壓力分布在輪子及支撐桿迎風面，最大壓力為743Pa，最小壓力分布在支撐桿兩側，最小壓力為-2133Pa。
（a）
（b）
圖7速度流線云圖
圖7展示了飛機起落架周圍空氣流線分布，從圖中可以看到最大速度位于支撐桿兩側，且在起落架輪子及支撐桿后形成明顯湍流渦。受起落架后湍流渦影響穩態求解收斂性較差，但結果具有一定的設計指導性。后續可對該模型做瞬態大渦模擬以進一步提高起落架外流場計算精準度。
展開 CFD應用：低亞音速飛機起落架流場計算
圖四：收斂曲線圖
圖五：起落架受力收斂曲線圖
根據圖5所示計算2500步以后飛機起落架受力在342N附近小幅震蕩。
圖六：壓力云圖
根據圖6所示，飛機起落架最大壓力分布在輪子及支撐桿迎風面，最大壓力為743Pa，最小壓力分布在支撐桿兩側，最小壓力為-2133Pa。
（a）
（b）
圖七：速度流線云圖
圖7展示了飛機起落架周圍空氣流線分布，從圖中可以看到最大速度位于支撐桿兩側，且在起落架輪子及支撐桿后形成明顯湍流渦。受起落架后湍流渦影響穩態求解收斂性較差，但結果具有一定的設計指導性。后續可對該模型做瞬態大渦模擬以進一步提高起落架外流場計算精準度。
展開 基于 solidThinking Inspire 的主起落架下撐桿的優化設計
摘要：利用軟件 solidThinking Inspire 對主起落架下撐桿進行了拓撲優化分析。利用軟件進行了計算分析，最終得到一個分析結果。對其計算結果進行分析處理，得到一個新的下撐桿結構數模。最后，在solidThinking Inspire 中進行靜力分析，通過多次迭代，確定了在滿足強度及剛度要求的條件下得到最佳結構，將零件重量得到最大限度的減輕。
關鍵詞：拓撲優化,solidThinking Inspire,主起落架下撐桿
1 概述
結構優化作為現代結構設計方法，廣泛用于航空、航天、船舶等各個領域。結構拓撲優化又稱結構布局優化，是一種根據載荷、約束及優化目標尋求結構材料最佳分配的優化方法。其最大的優點是能在研究對象的外在形式未定的情況下，根據已知邊界條件和載荷條件確定比較合理的結構形式，既能用于全新結構的概念設計，又能用于已有結構的改進設計。通過改進結構的拓撲形式，大大提高結構的性能，或者減輕結構的重量。拓撲優化按照研究的結構對象可分為離散體結構拓撲優化（如桁架、剛架等骨架結構及它們的組合）和連續體結構拓撲優化（如二維板殼、三維實體）兩大類。連續體結構拓撲優化已在許多工程領域得到應用，如用于導彈結構和飛機結構的設計上。本文利用 solidThinking Inspire 軟件對主起落架下撐桿零件進行了優化分析，對現有結構進行改進設計，并最大化的對重量進行減輕。
2 主起落架下撐桿的拓撲優化設計
某飛機的主起落架下撐桿在起落架在放下時，承受主起落架對某一下撐桿零件進行優化，零件如圖 1 所示。
展開 
起落架落震動力學仿真——LMS_Virtual[1].Lab_Motion
起落架落震動力學仿真——LMS_Virtual[1].Lab_Motion.part5.rar
起落架落震動力學仿真——LMS_Virtual[1].Lab_Motion.part1.rar
起落架落震動力學仿真——LMS_Virtual[1].Lab_Motion.part2.rar
起落架落震動力學仿真——LMS_Virtual[1].Lab_Motion.part3.rar
起落架落震動力學仿真——LMS_Virtual[1].Lab_Motion.part4.rar
一架客機起落架故障嘗試四次降落 最后機鼻著地趴在跑道
非洲科特迪瓦航空(Air Cote d’Ivoire)一架客機因為起落架故障，嘗試4次降落，最終機鼻著地著陸，一頭趴在跑道上。
綜合外媒報道，當地時間7月9日晚上，科特迪瓦航空一架注冊號為TU-TSK的Dash8-400飛機，執飛從科霍戈（Korhogo ）飛往阿比讓（Abidjan）的HF-45航班，在降落的過程中，前起落架故障未能放出。
機上乘客稱飛機曾四度嘗試降落，機組人員始終未收到前起落架放下和鎖定的指示。
最終，飛機以機鼻接地方式著陸，所幸事件中無人傷亡。
科特迪瓦航空在一份聲明中表示，該航班7月9日晚上 7 點 15 分在阿比讓的費利克斯烏弗埃-博瓦尼機場緊急降落，原因是其前起落架發生故障，“由于飛行員的專業精神，機上乘客和機組人員沒有受傷?！?該航空公司尚未確認飛機上有多少乘客和機組人員。
事件導致該機場唯一的跑道一直關閉到7月10日凌晨，導致航班起降受到影響。
事件發生后，科特迪瓦交通部長阿馬杜·科內 (Amadou Koné) 親臨現場，公開表揚了飛行員和急救人員。” 從機上乘客和該領域專家的證詞來看，飛行員及其合作者在這種情況下表現出專業、沉著和對程序的良好掌握，”部長說在7月10日的一份聲明中稱，“地面服務也是如此，他們盡一切可能為乘客提供必要的幫助并確保他們得到照顧?！?來自：航旅圈
展開 基于 solidThinking Inspire 的前起落架艙加強框設計
2 前起落架艙加強框的拓撲優化設計
2.1 前起落架艙加強框
某飛機的前起落架艙加強框位于非氣密區，其近似于 1/4 腹板框，主要作用兩種工況： 1）作為前起落架艙上頂板的端部支撐承受上頂板傳來的氣密載荷；2）框內緣的兩個端頭區域用來固定前起艙門收放作動筒及其搖臂，承受艙門收放時通過作動筒接頭及搖臂接頭傳來的集中載荷及彎矩作用。
2.2 定義設計空間及非設計空間
框腹板定義為設計空間，框內、外緣條及兩個孔襯套定義為非設計空間。
1 框內、外緣條 2 框腹板 3 孔襯套
圖 1 定義設計空間及非設計空間
2.3 材料及屬性
材料參數及屬性如表 1 所示，框腹板選用 7050 厚板，襯套選用 QA110 銅襯套。
表 1 材料參數及屬性
2.4 2.4 定義約束
定義約束如圖 2 所示，對框的外緣上端部定義 X、Z 方向的約束，框的外緣下端部定義 X、Y、Z 方向的約束，框的內緣上端部定義 X、Y 向的約束。
展開 飛機起落架結構模糊疲勞可靠性分析
應用模糊數學方法對常規疲勞可靠性分析方法無法處理的模型性不確定性問題進行描述，以某型飛機前起落架為例，根據起落架的試驗載荷譜進行疲勞損傷分析。在此基礎上，建立了基于Miner線性疲勞累積損傷及模糊數學理論的“累積損傷－臨界損傷”動態干涉模型，定量分析了起落架可靠性隨疲勞壽命的變化規律
飛機起落架結構模糊疲勞可靠性分析.pdf
