某型机前轮转弯系统操纵力偏大问题的改进研究

摘 要：本文主要针对用户反映某型机操纵前轮转弯系统手轮时，操纵力偏大，不利于驾驶员操作，影响驾驶员的操作舒适度，降低了飞机的用户满意度。

关键词：前轮转弯;轴承;手轮

一、概述

飞机起落架前纵技术是现代飞机实现地面操纵的关键技术，直接关系到飞机的起降安全。前轮转弯系统主要用机地面滑行时操纵飞机转弯和飞机在起飞及着陆滑跑时小角度修正航向，同时，还起到飞机前轮减摆的作用。飞机前纵技术大致有四类，机械式操纵系统、机械―液压式操纵系统、模拟式电传操纵系统，数字式操纵系统。

由于该型机的控制方式为机械―液压式操纵系统，对前轮转弯操纵力有严格要求，但在飞行使用中，飞行员多次反映使用前轮转弯手纵飞机转弯时，手纵力偏大，经仔细研究分析，确认手轮偏重是因为各组件之间的摩擦力较大引起的，导致驾驶员在操纵前轮转弯时比较费力。

二、机理分析

前纵系统是一个机械随动机构。操纵结构运动，前轮跟随转动;操纵机构停止，前轮转到相对应的位置也停止。前纵有两种操纵状态，滑行操纵状态和起飞着陆操纵状态。当断开前纵系统时，前轮的稳定距可以保持飞机沿直线滑跑，前起落架上的减摆装置可以防止前轮的摆振。

在地面低速滑行和大角度转弯时，用手轮机构控制前轮转动。在起飞着陆状态时，靠舵板机构实现对前轮的操纵。通过操纵前轮转弯钢索，从而控制液压元件内部油路的沟通与切断，达到操纵飞机在地面运动时转弯的目的。影响操纵力偏大的原因比较多，譬如钢索的预紧力大小、成品内部操纵力矩大小、系统中各传力部位的摩擦力等，本文仅从减少传力部位的摩擦力着手进行分析改进。因此，在现有的操纵机构中从减小摩擦力着手，可有效降低前轮转弯操纵力。

图1 改进前的状态

经对各环节，活动部分分析检查，发现前轮转弯系统中有一处采用的是滑动摩擦来转动传力，靠轴和衬套之间的滑动来实现转动的目的，见附图1所示：

轴和衬套之间的滑动依靠轴和衬套的间隙来实现，内部注满油，用以减小摩擦力，事实上这种减小摩擦力的成效很有限，且由于此处长期暴露于空气中，油容易被污染，造成摩擦力逐渐增大。

三、改进措施

根据以上机理分析，找出了操纵力增大的原因所在，首先将此处的滑动摩擦改为用轴承代替的滚动摩擦，可大大减小此处的摩擦力，进而减小手纵力。在尽量减少报废零件的前提下，选用货架产品滚动轴承E1000804-GJB268-87，并且设计有防尘盖，防止油被污染，见附图2所示：

图2 改进后的状态

采用滚动轴承后，可大大减小摩擦力，进而减小前轮转弯操纵力，采用滚动轴承后主要有下几方面有嗲改善：

1） 采用轴承后，轴承的滚动摩擦力远远小于轴和衬套之间的滑动摩擦力，可有效降低摩擦力。

2） 为防止油被污染，设计有轴承防尘盖，可有效防止油被污染造成的摩擦力增大。

3） 滚动轴承在使用、安装、更换等方面非常方便。

四、结论

本文主要针对用户反映操纵前轮转弯系统手轮时，操纵力偏大问题，进行了机理分析并提出改进措施，改进后，对手纵力进行了实地测量，操纵力有了明显减小，满足技术参数要求，取得了用户认可。

参考文献：

[1] 《飞机设计手册》总编委会 编，飞机设计手册（第12册）航空工业出版社，2003;

[2] 《飞机设计手册》总编委会 编，飞机设计手册（第14册）航空工业出版社，2003;