為什麼重型運輸機的起落架那麼短?底盤那麼低?

我家的貓叫三歲


1承重結構的需要;軍用運輸底盤低起落架短的原因首先是運輸機承重結構的需要。我們都知道軍用運輸機都需要運輸一些重型設備,例如,坦克裝甲車輛等等,這些武器裝備的重量都需要軍用運輸機具備很強的機體結構。另外,重型運輸機的貨倉地板也是需要採用加強結構的,以便能夠承受所載貨物重量的需要。民用運輸機採用的都是下單翼,民用運輸機承載的重量分佈不同於軍用重型運輸機,中央翼盒不需要承受大重量,因此,中央翼盒結構強度能滿足客機承載重量需要就行了。軍用運輸機則不同,要能夠承受坦克等重型裝備的壓力,中央翼盒結構強度要求很高,因此,重型軍用運輸機都採用上單翼。

(2)重力穩定性的需要;重型運輸機採用上單翼,這種翼型結構簡單,方便位置安裝,而且整個機翼可是成為一個整體,佈置在運輸機的機體上面,基本和上部機體成為一個平面。這樣的機翼結構強度高,貨倉在下面,重個機體的重量都作用於中央翼盒上,採用上單翼的優點就是中央翼盒承重結構強度高,而且是採用吊掛式重量結構,這樣重心穩定。重型運輸機除了水泥跑道上起降,也需要在簡易機場起降,這就要求具備很好的重心穩定性,以應付簡易機場的顛簸帶來的重心失穩問題。

(3)短粗的起落架和低矮的低盤即是穩定性的需要,又有利於裝卸貨物和車輛裝卸;軍用運輸機不同於民用客機,軍用運輸機需要運輸貨物和車輛裝備,為了裝卸貨物的方便底盤都設計的很低,尾部(有的是前後都能開啟成艙門)的艙門放下時就成為裝卸貨物和車輛的坡道,這樣對於快速裝卸貨物非常方便。重型運輸機也都具備貼近地面飛行中卸貨的能力,這也要求重型運輸機的起落架和底盤不能太高,太高了運輸機貼地飛行空投中貨物會出現破損,同時,短粗的起落架也有效防止運輸機接觸地面時的衝擊力。



(4)短粗的起落架是重型運輸機承重性能的需要;軍用運輸機的起落架對於結構強度要求嚴格,要承受簡易機場起降時的重力加速度的衝擊,而且,簡易機場的跑道都比較短,軍用運輸機降落時和艦載機的方式差不多,降落時有點暴力,如果起落架過長容易折斷,同時穩定性也不好,也不利於裝卸貨物車輛。這是軍用運輸機的起落架都短的原因。

(5)軍用重型運輸機起落架短,而且輪胎也多;軍用重型運輸機起落架短,輪胎數量也多。我們以C-5M重型軍用運輸機和波音747-8F為例進行說明,這兩款運輸機一個是重型軍用運輸機,一個是大型民航客機,兩種飛機屬於同一級別,可以做為對比參考。C-5M也就是美國的超級銀河重型軍用運輸機,安裝發動機,空重172噸,最大起飛重量418噸,最大載重量達到了129噸,採用上單翼結構。。

波音747-8F安裝四臺4臺發動機,空重186噸,最大起飛重量440噸,最大載重量154噸,採用下單翼。應該說是兩架飛機的性能數量差不多,都採用前三點式起落架,但是C-5M的起落架明顯比B747-8F低矮,機艙都快貼到地面了。雖然兩架飛機屬於同級別,但波音747的輪胎數量4個主起落架是16個輪子,而C-5銀河運輸機的4個主起落架卻有24個輪子。


上圖是C-5銀河,下圖是波音747



軍用運輸機的機翼結構佈局和民用運輸機不用,軍用運輸機採用上單翼,這樣對於承重穩定性有利,也能夠提高機翼中央盒的結構強度,軍用運輸機的發動機離地高度大,防止簡易機場起降時吸入雜物。軍用運輸起落架短是簡易機場起降時的穩定性要求,和方便裝卸貨物,同時也有利於抗衝擊力,軍用運輸通過增加輪胎數量滿足起落架彈性強度的需要。總之,軍用運輸機短粗的起落架和低底盤是綜合各方面因素考慮優化設計而成,符合作戰使用需要。


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兔哥42928


要回答這個問題,先讓我們來了解一下重型運輸機的特點。重型運輸機主要擔負重型裝備和人員的運輸、空投等任務,其中重型裝備主要包括主戰坦克、步兵戰車、裝甲車輛以及直升機等,所以重型運輸機的運載能力必須要大。與此同時,重型運輸機還要具備航程遠、起降要求低、裝卸貨物方便、維護簡單、成本低廉等特點。為滿足這樣的作戰需要,重型運輸機廣泛採取上單翼氣動佈局,以提高機身強度和運載能力。尾部貨艙距離地面還要足夠近,以方便裝卸貨物,而發動機距離地面還要遠,以免在較差起降條件的機場起降時吸入異物。

(重型運輸機)

(重型運輸機的起落架)

鑑於重型運輸機的特點及其氣動佈局設計,為保證性能,世界各國主流重型運輸機才廣泛使用了較為低矮粗壯的起落架。這樣做不僅可以保證起落架受力性能穩定,降低飛機的重心,保證飛機的起降安全。同時,這還可以提高起落架的抗衝擊能力,要知道重達幾百噸的重型運輸機起降時的衝擊力是非常巨大的。如果起落架設計的太高,重型運輸機大載重量起降時的重心就會很高,再加上巨大沖擊力,起落架就極易發生變形甚至折斷,從而導致飛行事故。

(重型運輸機起降)

為了方便裝卸貨物,重型運輸機的尾部貨艙與地面的距離也要儘量低一些。採用低矮粗壯的起落架會讓尾部貨艙距離地面更近,這樣有助於提高裝卸能力和裝卸效率。

(運輸機的尾部貨艙)

此外,為提升起降能力,重型運輸機的發動機距離地面也要保證一定的距離,這就讓低矮起落架設計成為可能。因為倘若採取下單翼設計的話,由於發動機本身距離地面本就很近,這就只能增加起落架高度才能保證發動機距離地面足夠遠。因此,採用低矮起落架設計,對於上單翼設計的重型運輸機而言,可以提高它的安全性和起降能力。

綜合來看,重型運輸機之所以廣泛採用低矮粗壯起落架設計,主要還是從實際應用的角度出發,為保證飛機性能而採取的一種合理手段。無論是美國的C17、C5,還是俄羅斯的伊爾76、歐洲的A400M、中國的運20,都不約而同地選擇了低矮粗壯起落架。由此可見,這樣的設計的確有其合理性和實用性。


戰情解碼


對於運輸機來講,因為載重很高,在野戰簡易機場滑跑,最重要的能力是抗衝擊能力和著陸後的穩定性。所以運輸機必須底盤不能太高,否則在大的衝擊下容易失穩側傾。因為運輸機是作戰用的,不是客機,飛行員可沒那麼好的耐心和條件每次都溫柔地降落。

野戰簡易機場降落就是這麼簡單粗暴

所以運輸的起落架高度確實不能太高。但運輸機在著陸時承受的衝擊載荷,比客機都要大,所以緩衝機構是不能省的。起落架的緩衝機構是一個氮氣液壓緩衝支柱,與安裝輪胎的車架鉸接。由於運輸機起落架不能太高,所以這個緩衝支柱時傾斜放置的,在運20上是這樣的:

運20液壓驅動的起落架細節

而在客機上,起落架的緩衝支柱幾乎就是和地面垂直的:

波音747的起落架,確實是客機的起落架更高一些

A320客機上的氮氣液壓緩衝支柱,紅色警示為:只能充注氮氣


這樣一來運輸機的起落架在不犧牲抗衝擊能力的情況下,就可以做得比較矮了。

運輸機給人一種底盤很低的印象,除了起落架本身不高以外,也是運輸機截面形狀和起落架佈局與客機不同導致的。運輸機的後側起落架是不知在飛機的兩側邊緣,而客機的起落架是佈置在機腹。再加上運輸機為了能夠裝下主戰坦克,要追求寬度和重心合理,所以它的截面並不是像客機的圓形截面,而是圓弧組成的複合形狀,這種形狀類似不倒翁上窄下寬。所以綜合起來,運輸機的起落架看起來好像很短。


客機起落架佈置在機腹,所以看起來更高。


像咱們的大胖鳥運20,除了起落架在兩側外,還有兩個凸出來的保型起落架艙,好像兩根雞腿一樣。有這個包裹後,基本上只露出個輪子,自然就會覺得底盤很低了。

運20噸起落架艙


紙上的宣仔


從受力情況來說,同等條件下“短粗”結構比“細長”結構更加“牢固”,打個不恰當的比方,一根筷子很容易折斷,半截筷子就沒那麼容易折斷了。當然飛機的起落架結構要考慮的問題遠比折“筷子”的力臂長短問題複雜的多,但是重型運輸機一般都是大載重起降,在這一過程中,起落架的工作環境惡劣、遭受的衝擊巨大。

因此,在不考慮其他因素的情況下,起落架應該儘可能的短。但是軍用運輸機可以短也必須短,而民航客機卻短不了,這一點後面再講。

▲2017年5月,美國C-5M“超級銀河”運輸機在西班牙羅塔空軍基地,前起落架故障

即使重型運輸機採用了相對受力情況較好的短支柱起落架,但是僅僅是“短”並不能保障運輸機的起落架在起降過程中“完美完成任務”

,這需要綜合考慮運輸機的工作環境起落架的結構柔性結構佈局疲勞壽命地面載荷可靠及可維護性減重降噪等一系列技術特徵。

▲美國C-17“環球霸王”運輸機在阿富汗巴格拉姆空軍基地“磕頭”

儘管人們在設計重型運輸機的起落架時,已經絞盡腦汁,綜合了各方面的的技術要素,形成了目前“大載重飛機多輪多支柱”起落架佈局形式,但是重型運輸機在起降過程中“失手”的例子仍屢見不鮮,這一點足以說明其工況之惡劣

▲依然是C-17,依然在阿富汗,這種情況似乎只能呼叫“拖車”了

為什麼軍用重型運輸機起落架可以短,而民航客機卻不行?

關於古老時代的“上單翼、下單翼”的歷史,我們就不再多說了。現代絕大多數民航客機都是選擇了“下(中)單翼”佈局,也就是將機翼佈置在機身(中)下部,這一點符合民航客機的使用需求。民航客機屬於商業工具,在保證安全的前提下,盈利是其首要課題,那麼任何設計形式都要考慮其經濟性(這一點軍用運輸機,就沒有那麼多的要求),而民航客機的執非頻次要遠超軍用重型運輸機,由此帶來的維護頻次也更高一點,而維護成本就成了民航機設計時的重要考量因素之一。

▲民航客機的機翼位置和發動機離地高度示意

▲民航客機機翼離地高度低,方便加油車注油,不需要特殊器材和“反人類”設計

那麼將民航客機設計成“下(中)單翼”佈局,就能帶來許多維護保養方面的便利。這樣機務人員可以輕易的靠近飛機發動機,進行檢修工作,不需要太多的輔助器械,便利程度大大提高,而維護成本則明顯降低。這一點也可以從“尾置發動機”逐漸退出市場的例子看出來

▲民航客機“尾置發動機”過高,檢修時需要配備特種檢修車,增加人力、物力和工時

重型軍用運輸機設計成“上單翼”佈局,在檢修發動機時顯然也有“尾置發動機”這種缺點,離地距離過高,檢修不方便,維護成本高昂。但是民航客機可以玩“下單翼”,而軍用運輸機則一般只能玩“上單翼”則是兩者因工作需求、工作環境不同造成的。

▲民航客機的起降環境,乾淨、整潔、平整,有無數工作人員打理

民航客機一般都在乾淨、整潔的機場起降,跑道都是鋪裝道面,還有場務人員定期巡檢,所以設計客機時不必考慮“發動機位置過低,容易吸入異物,損毀發動機的事故(不是沒有,只是概率極低)”。而軍用運輸機無論是戰術運輸機還是戰略運輸機,都要滿足戰爭需要,經常要在野戰機場、臨時機場或野外起降,環境可能是隔壁、沙漠、草地或者冰原,跑道多為未嚴格平整、雜物甚多的未鋪裝道面

,如果發動機據地距離過低,一不小心就會吸入異物,機毀人亡。那麼將運輸機設計為上單翼,儘量提高發動機的離地距離,也是無奈之選了

▲C-17戰略運輸機沙土地降落,這塵土飛揚的感覺

▲這種起降環境,離地太近的發動機怕是吃不消

▲C-17戰略運輸機冰雪場地降落,軍用運輸機的設計就是要滿足各種嚴酷環境的使用

那麼軍用運輸機上單翼佈局與短起落架設計有什麼聯繫?

上文我們說過,軍用運輸機設計為上單翼,重要原因之一就是為了抬高發動機離地間隙,而運輸機本身優勢要運載各種大型、重型物資,這時候短起落架就起到了“除改善受力條件之外”的另一個重要作用。


▲C-5戰略運輸機下貨

運輸機除了可以運送人員之外,需要時還要承擔運輸主戰坦克、裝甲車、直升機、飛機、航天器械等任務,這樣我們在用上單翼抬高發動機位置,保障發動機使用安全以外,還要儘量降低機身的離地高度,以方便貨物裝載。

▲C-17戰略運輸機的機身離地高度

▲C-17發動機和機身離地高度示意

▲C-5“銀河”戰略運輸機前起落架支柱和輪胎

以C-17“環球霸王”戰略運輸機的起落架為例,其前起落架採用雙輪結構,並設有一個前傾的行程為500mm的減震支柱,輪胎直徑1016mm,寬度406mm;主起落架位於機腹兩側,每側前後兩個支柱,每個支柱上三個機輪,輪胎直徑為1270mm,寬度533mm。

▲C-17戰略運輸機的主起落架和機輪

為了保證在野戰機場起降的安全性,軍用運輸機的機輪胎壓通常低於同級別的民航客機,採用多輪低胎壓設計,例如C-5A“銀河”戰略運輸機的胎壓只有波音747的大約一半,但是機輪數量卻有28個(波音747只有18個)。

總之通過短起落架設計配合其收放裝置,儘量降低運輸機的機身離地高度,也就相應的降低了機身貨艙地板距地面的高度,這樣對於裝卸貨物有極大便利

▲C-5A戰略運輸機的一副主起落架

例如C-17的貨艙底板距離地面高度只有約1.6米,打開尾艙貨橋後形成的地面夾角很小,這樣的小坡度有利於坦克、裝甲車等裝備直接開進貨艙;而在裝載飛機機身、空間站組件都較長無動力貨物時,吊裝也更為簡便。

▲C-5運輸機運輸空間站組件,如果機艙地板離地過高,想必是很難裝載的

▲C-5裝載的M1主戰坦克,68噸一輛的大塊頭,還是小坡度更容易開一點

綜上所述運輸機為了在大載重起降條件下,保持起落架有較好的受力性能以及低重心穩定性,並且為了方便裝載大尺寸貨物,所以需要維持機艙離地距離極可能的小,短粗起落架支柱設計滿足這些需求;而軍用運輸機為了滿足在野戰機場惡劣條件下起降,採用上單翼佈局,抬高了發動機離地間隙,也為採用短起落架創造了條件。而民航客機為了維護方便性,下單翼佈局本來就已經造成發動機離地高度很低,如果再採用較短的起落架支柱,發動機怕不是要接地了?

▲注意波音737MAX的發動機外形

所以起落架支柱不是想短就能短的,比如上圖的波音737MAX飛機,下單翼佈局又用了比較短的起落架,為了照顧“短腿男”發動機的離地距離,還得把發動機外形修形成平底的。

▲C-5運輸機的上單翼佈局,就不怕小短腿,“想怎麼短就怎麼短”


裝備空間


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重型運輸機是實現攻防兼備不可缺少的基本裝備,是實現軍事快速反應、遠程部署、形成戰略整體力量不可替代的運輸工具,也是發展特種飛機的理想平臺。

起落架做為飛機的主要部件之一,其性能的好壞以及可靠性將直接影響飛機的使用安全,特別是重型運輸機,既要搭載大量輜重,又要在簡易機場降落,故而給起落架的設計帶來一些特殊要求,其中表現得最直觀的就是低矮的外形。

以伊爾-76運輸機為例,在前線簡易機場條件下實施緊急起飛,當起飛重量為130噸和150噸時,要求滑跑起飛離地的距離不超過680米和1700米;而在相同環境條件下實施緊急降落時,分別要求滑跑610米和900米就能停下來。

可見重型運輸機的起降要求是非常苛刻的,如果起落架設計得像民航客機那樣高,那麼在野戰簡易機場實施緊急起降時起落架是無法承受巨大的衝擊力的,存在著發生事故的風險,即起落架存在折斷的風險。

下圖為正在從野戰機場起飛的俄羅斯空軍伊爾-76運輸機

重型運輸機採用尺寸較短的起落架是造成機身“底盤”低矮的主要原因

我們分別以世界上最大的運輸機安-225“夢幻”運輸機和世界上最大的民航客機A380來進行對比:

安-225重型運輸機身長度84米,翼展88.4米,機翼面積905.0平方米,整個貨艙全長43.51米,最大寬度6.68米,貨艙底板寬度6.40米,最大高度4.39米,貨艙最大載重250噸,機身頂部最大載重200噸。

可見該型運輸機是名副其實的重型運輸機,但是就是世界上運輸能力最強的大傢伙,其機身高度卻只有區區18.1米。

A380大型客機空重270噸,最大起飛重量575噸,機身長72.75米,翼展75.79米,機翼面積845平方米,最大載員853人(1級),最大載貨量84噸。

該型客機不論是空重還是最大起飛重量都遠遠小於安-225重型運輸機,可是機身高度竟然達到了24.09米,比安-225高出近6米。

造成這個高度差的原因除了A380客機的垂尾尺寸較大以外就是起落架尺寸的差別了,A380客機的起落架較高,所以“底盤”看起來較高;安-225重型運輸機的起落架尺寸較短,所以“底盤”看起來就十分低矮了。

下圖為起飛離地瞬間的重型運輸機——安-225,由於“底盤”低矮,它的機腹幾乎貼到了地面

重型運輸機的運載能力不是由最大起飛重量決定,而是最大降落重量決定的

起落架是飛機起飛、著陸、滑跑、地面移動和停放所必需的移動系統,在降落著陸瞬間需要承受巨大的衝擊力,這就對飛機起落架結構強度提出了更高的要求。

飛機起落架的結構強度是制約飛機最大降落重量的主要因素,換句話說就是飛機能拉多少東西不是最大起飛重量指標決定的,而是最大降落重量決定的。

飛機不但要飛得起來,更要落得了地,如果起落架結構強度不足以承受飛機降落時產生的巨大沖擊力,那麼飛機能拉多少東西都是沒有意義的

重型運輸機往往需要運載各種重型物資前往作戰一線,有時候還有在簡易機場降落的需求,因此起落架的結構強度要求是非常高的。

以美軍C-5“銀河”重型運輸機為例(C-5M型):該型運輸機空重169噸,最大起飛重量379噸,最大載重量129.2噸,最大著陸重量288噸。

當運載貨物為兩輛M1型主戰坦克時,C-5重型運輸機的載荷達到了114噸,加上169噸的空重以及80噸載油(該型運輸機最大載油量為150噸),那麼此時飛機的起飛重量將達到363噸。

很顯然363噸的起飛重量完全處於C-5的飛行能力範圍內,同時也是很合理的起飛重量,但是這個重量卻超出了該型運輸機288噸的最大著陸重量

這就意味著此時運載兩輛主戰坦克的C-5運輸機只具備起飛能力,卻失去了降落能力!因為起落架只能承受得起著陸時288噸的衝擊,一旦超過這個重量,起落架將存在折斷的巨大風險。

好在重型運輸機耗油量十分驚人,而且燃油的加註重量也是通過精確計算的,計算基本原則是:當物資運抵目的地時必須確保油箱中的燃油剩餘量不高於5%。

如果到達目的地空域時油量仍然高於5%,那麼飛行員必須在降落前必須進行空中洩油操作,當80噸的燃油只剩下5%時重量為4噸,此時飛機最大降落重量剛好為288噸,符合了該型運輸機的降落要求。

下圖為起飛準備中的C-5重型運輸機,由於起落架設計得非常短,所以從這個角度來看它更像是趴在地面上,機體離地距離似乎只有飛行員的小腿那麼長

起落架承受飛機降落衝擊力的能力決定飛機降落重量的大小

起落架尺寸越短,抗衝擊強度越高,反之則越低。

如何來理解這句話呢?我們來做個實驗:用雙手分別去掰一根20釐米長和一根10釐米的木棍。

實驗結果必然是稍短的那根木棍最不容易被掰折,如果要增加稍長的那根木棍的屈服強度,那麼唯一的辦法就是將它增粗。

飛機的起落架也是相同的原理,如果設計尺寸較長,其抗衝擊能力就會減弱,為了增加抗衝擊能,只能將它增粗,這麼做勢必會增加起落架重量,從而導致飛機的載荷能力下降。

許多大型飛機寧願犧牲發動機的性能,將發動機的進氣口設計成橢圓形,也不願意為飛機增高的原因便在於此。

比如波音737-300型客機就搭載的兩臺進氣口為橢圓形的CFM56-3型發動機,如果該型發動機的進氣口繼續採用傳統圓形進氣口,那麼離地間距就會減小,存在吸入地面異物的風險。

如果選擇增高機體,那麼起落架就需要增重來加強承受衝擊力的能力,飛機承載能力就會因此而下降,同時還會增加油耗,這樣一來換裝CFM56-3型發動機就沒有任何意義。

重型運輸機的道理同樣如此,為了提高飛機的著陸最大重量,只要能保證機體在起降時不會接觸地面,起落架是設計得越矮越好,越矮的起落架在降落著地時承受衝擊力的能力就越強,飛機拉的東西就越多,降落前空中洩的油也就越少。

下圖為發動機進氣口設計為橢圓形的波音737-300型客機,設計師們寧願犧牲發動機的進氣效率也不願提高飛機起落架的高度

綜上所述我們可以得出這樣一個結論:重型運輸機起落架那麼短的原因是為了加強飛機著陸時承受衝擊力的能力,起落架設計得越短,承受力就越強,飛機的最大降落重量也就越大,載荷能力就越強,所以“底盤”看起來特別的低矮。

需要特別指出的是並不是只有重型運輸機的起落架才那麼短,而是所有飛機的起落架都需要儘可能地短。

就像上述中提到的A380,它的機身高度比安-225高出幾米來並不是說它不需要較短的起落架,而是大型客機的發動機是大涵道比渦扇發動機,進氣口尺寸特別大,如果機身不設計得稍微高一點,那麼進氣口在離地距離過小的情況下有吸入異物的風險。

而重型運輸機的發動機為小涵道比渦扇發動機,進氣口尺寸比較小,機身設計得再矮也能保證安全的離地距離,所以軍用重型運輸機的“底盤”永遠比大型商用飛機低矮。

為什麼大型商用飛機不使用軍用大型運輸機的小涵道比渦扇發動機呢?

其實原因非常簡單——小涵道比渦扇發動機實在太費油了!如果大型商用飛機也使用小涵道比渦扇發動機,那麼商業飛行將是賠本買賣,根本賺不到錢。

而軍用大型運輸機的主要任務是支持打贏戰爭,在一切為某打贏的大背景下,飛機多燒一點油又有什麼大不了的呢?

下圖為我軍裝備的重型運輸機——運-20,它使用4臺俄製D-30KP-2型2.42:1涵道比的渦扇發動機,軍用發動機與民用發動機的區別在於性能>成本


兵器知識譜


軍用運輸機常常給人一種粗短肥胖的感覺,哪怕是同等起飛重量的飛機,軍用運輸機的機長、機展等尺寸也要比民航飛機小一些。



例如,美軍的C-17“環球霸王”運輸機,最大起飛重量為265噸,而機身長度只有53米,翼展為51.8米,高度為16.79米,而空客A350-900型客機最大起飛重量為268噸,與C17基本相當,機身長度卻達到了66.8米,翼展64米,高度約為17米。A-350足足比同噸位的C17長了13米。


為什麼會出現這種情況呢?這是因為軍用運輸機要擴大貨倉尺寸,C17的高度與A350差不多,但是明顯感覺C17更加粗壯,機身橫截面積更大,可以塞進更大的貨物,如M1A2主戰坦克,這麼大的運載量,勢必會對起落架造成不小的壓力,特別是在起降時,如果起落架過長,受到的損傷很大。



某些時候,運輸機甚至要在惡劣的環境下起降,比如C17在沙漠乾涸的河床上起降,這時候起落架的受力是非常大的。仔細觀察的話,還會發現,運輸機的起落架上的輪胎通常都是多對,甚至是4對以上,而民航客機的起落架輪胎一般是2對,這都是為了緩震。



其次,運輸機的貨倉距離地面的高度很低,這樣便於重型裝備的快速裝卸。


止水興波


“底盤”低,也就是貨艙地面低,這是為了方便裝卸重型貨物。如圖一二三所示,坦克等重型裝備可以方便快捷的以自身動力或機載絞盤通過艙門坡道進出貨艙。如果貨艙地面像客機一樣高,坡道角度太大,就很難這樣進出了,圖三四五是波音民用貨機,因為貨艙地面太高,只能通過升降機和吊車裝卸貨物,用這個方式運輸坦克裝甲車輛,不但效率會低很多,而且對機場起重設備依賴嚴重,沒有吊車升降機就沒法兒裝卸貨物。這顯然不適合要在野戰機場運行的軍用運輸機。另外底盤低了起落架自然就比較短,短起落架強度也更容易保證。










薺菜糰子


重型運輸機起落架一大特點,就是普遍使用多支柱式主起落架,機腹部的主起落架採用多個獨立支柱結構,每個支柱都可以獨自承受部份壓強,因其結構外形相似性又常被稱為“蜈蚣腳式起落架”。這種起落架結構複雜,重量很大,但是壓強承受能力強,是大型運輸機的必然選擇。

運-20起落架和起落架1:1模型,主起落架是三對“蜈蚣腳”

當大型運輸機重載著陸,上百噸的重量,以300公里左右的時速與地面接觸,整個起落架要承受巨大的衝擊,普通的單支柱式起落架難以承受如此衝擊力,所以採用多支柱式大家一起分擔。而採用多支柱式起落架佈局的話,高度每增加一點,都會大大增加佔用空間和重量。起落架材料可不是輕質航空鋁材,都是高強度合金,一般情況下這麼點起落架重量可以佔到飛機整體重量的10%~15%。

世界上最大的運輸機安-225以及他的“蜈蚣腳”特寫

另一方面,民航客機起落架支柱普遍比較高,最主要原因是出於發動機高度考慮。民航機多采用下單翼翼吊式發動機佈局,這種佈局缺點就是發動機距離地面較近,為了避免發動機工作時吸入機場地面異物導致發生危險,不得不抬高飛機起落架高度,保證發動機工作安全。

而對於軍用運輸機來說,則完全沒有這方面顧慮,因為其多采用上單翼佈局,發動機艙高度本身距離地面很高,高度已經足以滿足安全工作需要。本身機場比公路都平整的多,不考慮發動機工作情況下,這點高度已經足以滿足安全起降需要。


五嶽掩赤城


這個問題其實涉及到大型運輸機的總體設計方面,老鷹航空從下面幾點來回答這個問題吧:

1、重型運輸機的機翼佈局特點;

重型軍用運輸機主要的作戰使命是為部隊航空運輸大尺寸、大重量的裝備,比如主戰坦克、武裝直升機、軍用卡車、陸基火炮等。為了實現這樣的軍事應用要求,重型運輸機在使用性能上一般有下面的具體要求:

第一、裝載能力100噸以上;

第二、能夠在條件比較差的機場跑道降落和起飛;

第三、最大程度的降低維護要求;

第四、裝卸過程提高自動化水平和簡易性;

在這種情況之下,這種重型運輸機一般不能採用轟炸機那樣的中單翼結構,因為中單翼機翼的翼盒結構需要貫穿機身內部;也不能採用民航客機那樣的下單翼結構,因為機翼下方的發動機距離地面太低了,在野戰跑道上容易吸入砂礫。實際上只能採用上單翼的設計結構,這樣翼盒結構完全躲開了機身內部,把內部寶貴的空間完全讓給運載貨物。

2、重型運輸機起落架結構設計特點;

由於重型運輸機採用了上單翼設計佈局,這樣由於機翼距離地面高度過高,往往達到6米以上,這樣主起落架就不能像戰術運輸機那樣採用機翼收納式結構,否則降落過程中機翼接受不了如此大的衝擊載荷。況且機翼內部空間還要讓給內部油箱,以提高燃油裝載量。

受到諸多條件的限制,大型運輸機的主起落架只能在機身中部下方想辦法安裝了。考慮到自身空重往往達到100噸,再加上載荷貨物的重量和燃油重量,全機起飛重量一般達到300多以上,降落重量也可能要達到200噸以上。所以主起落架一般採用“多輪自行車式”,也就是那種很多小輪並排在一起的那種。

3、起落架高度偏低;

這一點要求是基於裝卸便利性的要求,畢竟機艙裝卸門不是在機尾就是機頭,貨艙地板高度要儘可能的低一些,這樣方便裝甲車輛的裝載。

所以,總的來說重型運輸機的起落架也是針對其使用要求而特殊設計的。


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(圖片來自互聯網公開圖片,如侵則刪。)


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可以收縮,便於裝卸。


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