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飛機下落時,為什麼輪子都是斜的?

法律顧問:趙建英律師

記得咱們2017年分享的一篇文章「近距離觀察,飛機輪子是如何轉動的,這機械結構真太複雜了」中留了下面這個思考題:

邀你來玩個思考題

看一下輪子的方向,飛機下落時為什麼輪子都是斜的,而不是水平的?

今天咱們就對這個思考題展開一下討論:

飛機的起落架:相當於人類的腳

在地面停放時對飛機起支撐作用

在地面滑行時則是轉彎剎車部件

而在飛機著陸階段

它起到了減震作用

經過長時間的觀察

發現了一個十分有趣的現象

為什麼飛機總是在起飛著陸時翹起」腳呢?

就帶大家了解一下

神奇的飛機起落架

飛機起落架為什麼會傾斜翹起?

我們先看看各種不同的起落架,最常見的一種起落架是支柱套筒式起落架

它的每條腿有一對輪子,每對輪共用一個軸,安裝在撐桿上,主要用在像A320或者波音737之類的客機上。

但是隨著重量增加,飛機需要更大的接觸面來支撐它,也就是需要更多輪胎來分擔飛機的重量。如果我們觀察波音757飛機,它的起落架是多輪小車式起落架。

波音777壯觀的六輪小車

主要講一講這裡的液壓作動器,他也叫小車定位作動器,就是用來讓起落架傾斜的作動器,這個小作動器連在主起落架支柱的後方。如下圖

飛機起落架為什麼傾斜翹起的答案就在這裡了。小車定位作動器向下推後輪,使前輪向上抬起。所以當飛機著陸時後輪先觸地,作動器會頂住推力,否則後輪彈起會將前輪砸向地面。

當飛機的重量將輪胎壓到地面上時,壓力釋放閥會打開,作動器會鬆開,讓兩個輪胎都接地。

同時,當小車作動器被機輪上的重量完全壓緊時,它會觸發空地感測組件,飛機將從空中或飛行狀態切換到地面模式,這甚至會在前起落架觸地前發生。切換到地面模式後,飛機會自動打開減速板或空客的地面擾流板,並聯合自動剎車系統允許使用反推,以及讓飛機減壓,等等。

我們再來看看空客A350和波音767的起落架。你會發現它們的起落架傾斜方向與之前我們看到的完全相反

其實這裡的作動器和之前的一樣,只不過這次裝在了支柱前方讓前輪下壓了,所以波音767的起落架向前傾斜

下圖是波音747的起落架

波音747外側的起落架叫翼下起落架,就是掛在機翼下方的那個,它已經傾斜到不能再斜了,但是奇怪的是掛在機腹下的那個基本就不傾斜。

疑問

為什麼波音747、波音757、波音767他們的起落架方向都不一樣,為什麼有的前傾,有的後傾,有的又根本不傾斜呢?

疑問

其實答案特別簡單。最主要的原因是輪艙的空間不夠。

起落架傾斜為了適配輪艙,最好的例子就是波音747了。起飛後,翼下起落架需要起落架傾斜作動器使其傾斜,才能不被機身起落架阻擋,從而收回他的「房子」(輪艙)里。

如果你近看,你會發現機身起落架向上且有一點向後的收起,為了給翼下起落架騰地方。

疑問

為什麼不直接把起落架放機翼下方,讓起落架收到機翼中,取代收進機腹呢?

疑問

這還是空間的原因。因為機翼里裝了大量的燃料,機腹中也一樣,所以留給起落架的地方很小,油箱容量設計越大占的地方就越多,然而大油箱也是飛機的一大賣點,所以起落架就儘可能不佔用油箱的位置。

拓展

如果小夥伴們還是接受不了,起落架傾斜單純是因起落架艙空間限制的話,你可以看看C-5銀河運輸機

它的起落架先橫著伸出,再旋轉到正確位置,否則就收不回去,伸出、鎖定、旋轉——不得不感嘆,能設計出這種複雜結構的飛機工程師太厲害了。

爬到波音737內部看一下,起落架收起後,輪胎就堵住了這個圓洞。裡面的複雜又是另外一種景象了。。。

End

來源:CAUC飛院青年(ID:cauc_youth)

作者:鄭宇傑、宋雪冰

評論處大家可以補充文章解釋不對或欠缺的部分,這樣下一個看到的人會學到更多,你知道的正是大家需要的。。。

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