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新萄京棋牌官网登录为什么重型运输机的起落架那么短?底盘那么低?

2020年1月24日 - 要闻要论
新萄京棋牌官网登录为什么重型运输机的起落架那么短?底盘那么低?

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问:为什么重型运输机的起落架那么短?底盘那么低?

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> 道格拉斯C-133 “货运霸王”是道格拉斯飞机公司
1956年和1961年之间为美国空军建造的一种大型货运飞机。它是美国空军唯一的涡轮螺旋桨动力战略运输机,被广泛地应用于各种空运服务。在20世纪70年代初,被C-5“银河”替换。结构特点研制历程使用情况型号演变结构特点

C-5“银河”重型战略运输机是美国现役最大的战略运输机,它能够在全球范围内运载超大规格的货物并在相对较短的距离里起飞和降落。地面工作人员可以同时在C-5运输机的前后舱门进行装载和卸载。C-5运输机是目前世界上现役最大型的运输机之一。

谢谢邀请!兔哥回答:重型运输机都有一个特点,就是起落架都很短,起飞和降落时轮胎都有一部分隐藏到了机体里面,只露出多半个轮子,而且重型运输机的底盘也都离地面很低,这么重的大飞机为什么要设计成这样子呢?

直翼,安装在肩部;前三点式起落架;四台被整流罩严密包裹的涡轮螺旋桨发动机;高大的垂直尾翼;后机身货舱门。

结构特点研制历程使用情况型号演变结构特点

(1)承重结构的需要;军用运输底盘低起落架短的原因首先是运输机承重结构的需要。我们都知道军用运输机都需要运输一些重型设备,例如,坦克装甲车辆等等,这些武器装备的重量都需要军用运输机具备很强的机体结构。另外,重型运输机的货仓地板也是需要采用加强结构的,以便能够承受所载货物重量的需要。民用运输机采用的都是下单翼,民用运输机承载的重量分布不同于军用重型运输机,中央翼盒不需要承受大重量,因此,中央翼盒结构强度能满足客机承载重量需要就行了。军用运输机则不同,要能够承受坦克等重型装备的压力,中央翼盒结构强度要求很高,因此,重型军用运输机都采用上单翼。(2)重力稳定性的需要;重型运输机采用上单翼,这种翼型结构简单,方便位置安装,而且整个机翼可是成为一个整体,布置在运输机的机体上面,基本和上部机体成为一个平面。这样的机翼结构强度高,货仓在下面,重个机体的重量都作用于中央翼盒上,采用上单翼的优点就是中央翼盒承重结构强度高,而且是采用吊挂式重量结构,这样重心稳定。重型运输机除了水泥跑道上起降,也需要在简易机场起降,这就要求具备很好的重心稳定性,以应付简易机场的颠簸带来的重心失稳问题。

研制历程

肩部安装的后掠翼;带整流罩的收放式起落架;翼下吊挂四台涡轮风岛发动机;T形尾翼;向上开的机头货物装卸门。

(3)短粗的起落架和低矮的低盘即是稳定性的需要,又有利于装卸货物和车辆装卸;军用运输机不同于民用客机,军用运输机需要运输货物和车辆装备,为了装卸货物的方便底盘都设计的很低,尾部(有的是前后都能开启成舱门)的舱门放下时就成为装卸货物和车辆的坡道,这样对于快速装卸货物非常方便。重型运输机也都具备贴近地面飞行中卸货的能力,这也要求重型运输机的起落架和底盘不能太高,太高了运输机贴地飞行空投中货物会出现破损,同时,短粗的起落架也有效防止运输机接触地面时的冲击力。(4)短粗的起落架是重型运输机承重性能的需要;军用运输机的起落架对于结构强度要求严格,要承受简易机场起降时的重力加速度的冲击,而且,简易机场的跑道都比较短,军用运输机降落时和舰载机的方式差不多,降落时有点暴力,如果起落架过长容易折断,同时稳定性也不好,也不利于装卸货物车辆。这是军用运输机的起落架都短的原因。(5)军用重型运输机起落架短,而且轮胎也多;军用重型运输机起落架短,轮胎数量也多。我们以C-5M重型军用运输机和波音747-8F为例进行说明,这两款运输机一个是重型军用运输机,一个是大型民航客机,两种飞机属于同一级别,可以做为对比参考。C-5M也就是美国的超级银河重型军用运输机,安装发动机,空重172吨,最大起飞重量418吨,最大载重量达到了129吨,采用上单翼结构。。

在美国空军发布了可运送C-124或C-130无力运输的战略物资的后勤运输机招标后,1956年4月道格拉斯公司研制成功了C-133,它从图纸阶段直接进入了生产。第一架C-133A同时也是原型机,它的圆形增压机身和与机身同宽的后部货舱门能够容纳新的“阿特拉斯”和“泰坦”ICBM。

研制历程

新萄京棋牌官网登录,波音747-8F安装四台4台发动机,空重186吨,最大起飞重量440吨,最大载重量154吨,采用下单翼。应该说是两架飞机的性能数量差不多,都采用前三点式起落架,但是C-5M的起落架明显比B747-8F低矮,机舱都快贴到地面了。虽然两架飞机属于同级别,但波音747的轮胎数量4个主起落架是16个轮子,而C-5银河运输机的4个主起落架却有24个轮子。

第一批35架A型机于1957年8月交付美国空军,随后又从1959年开始交付了15架C-133B,C-133B有着更大功率的T34发动机和安装了蚌壳门的后机身。

C-5“银河”占据世界上最大飞机的位置长达十年以上,它是洛克希德公司在美国空军“试验重型货运后勤系统”招标发布后设计的,CEHLS规定,这种运输机必须具备在250000磅的有效载荷下、不需空中加油飞行3019英里。1968年6月,采用通用电气公司新设计的发动机驱动的原型机C-5进行了首飞。1969年12月,生产型飞机进入现役。

上图是C-5银河,下图是波音747

使用情况

使用情况

军用运输机的机翼结构布局和民用运输机不用,军用运输机采用上单翼,这样对于承重稳定性有利,也能够提高机翼中央盒的结构强度,军用运输机的发动机离地高度大,防止简易机场起降时吸入杂物。军用运输起落架短是简易机场起降时的稳定性要求,和方便装卸货物,同时也有利于抗冲击力,军用运输通过增加轮胎数量满足起落架弹性强度的需要。总之,军用运输机短粗的起落架和低底盘是综合各方面因素考虑优化设计而成,符合作战使用需要。以上是兔哥个人观点,欢迎关注兔哥,欢迎探讨评论,图片来源网络。

C-133是由道格拉斯公司根据美国当时的“全球战略”而设计的,可为美军向世界各地运送各种重型武器和兵员。该机可运载:16辆吉普车;20台喷气发动机或各种型式的机动车辆重型武器和一般货物;“民兵”一类的地对地弹道导弹。改装后可运载伤员或200名全副武器的士兵。

具有强大运载能力的C-5为美国空中机动司令部提供空中运输,以支持美国国家防务。C-5和C-17是AMC的战略运输理念中的搭档。它们可以随时满载全副武装的战斗部队到达全球的任何地方,为战斗中的部队提供野外支援。

军用运输机常常给人一种粗短肥胖的感觉,哪怕是同等起飞重量的飞机,军用运输机的机长、机展等尺寸也要比民航飞机小一些。

据估算,“货运霸王”可以运送当时大约96%的美国军用设备。在20世纪60年代中期的越南战争中美国的扩军证实了这一点。

1975年4月4日,越战期间,美军一架C-5运输机前往越南转移受灾孤儿。该机在高空中因货舱门U型锁松脱导致舱门脱落,舱内失压。最后在降落过程中在麦田中解体,机上有150人遇难,不过另有175人生还。

例如,美军的C-17“环球霸王”运输机,最大起飞重量为265吨,而机身长度只有53米,翼展为51.8米,高度为16.79米,而空客A350-900型客机最大起飞重量为268吨,与C17基本相当,机身长度却达到了66.8米,翼展64米,高度约为17米。A-350足足比同吨位的C17长了13米。

1969年,C-5“银河号”的出现减轻了C-133的负担,最终,洛克希德公司的运输机取代了“货运霸王”。最后一批C-133于1979年退役。

型号演变C-5AC-5A是最早的C-5,1969年到1973年,81架C-5A交货与美国空军。70年代中发现许多机翼有裂纹,载重量受限。C-5BC-5B是C-5A改良版,包含所有C-5A的机翼更新和TF-39-GE-1C涡轮引擎的升级,还有航电升级,1986年到1989共有50架交货予美国空军。C-5CC-5C是临时修改版为了大型货物运输,两架
C-5改大货舱,移除所有运兵用的小客舱以适应大型货栈板,NASA也用于运送人造卫星。其他还有些小修改,包含第二个电力插座以供电给需要电的货物,两架C-5C一架是NASA一架是AFB
CA所用,68-0216号机完成航电升级于2007年1月。C-5M超级银河研究发现C-5还剩80%机身寿命,AMC于是开始全系列C-5的升级计划,C-5航电升级计划开始于1998年包含更换新型发动机,提升飞机蒙皮,机体结构,起落架,辅助动力,客货仓加压升级到支援全球空中交通管理系统的规格,改良通讯,新型液晶显示器,导航与自动安全装置,新型自动驾驶系统,第一架C-5升级机于2002年12月21日试飞。

为什么会出现这种情况呢?这是因为军用运输机要扩大货仓尺寸,C17的高度与A350差不多,但是明显感觉C17更加粗壮,机身横截面积更大,可以塞进更大的货物,如M1A2主战坦克,这么大的运载量,势必会对起落架造成不小的压力,特别是在起降时,如果起落架过长,受到的损伤很大。

型号演变C-133A初始生产型。C-133BA型的发展型,增加了总重,加大了主货舱门,1961年3月开始服役。

某些时候,运输机甚至要在恶劣的环境下起降,比如C17在沙漠干涸的河床上起降,这时候起落架的受力是非常大的。仔细观察的话,还会发现,运输机的起落架上的轮胎通常都是多对,甚至是4对以上,而民航客机的起落架轮胎一般是2对,这都是为了缓震。

其次,运输机的货仓距离地面的高度很低,这样便于重型装备的快速装卸。

“底盘”低,也就是货舱地面低,这是为了方便装卸重型货物。如图一二三所示,坦克等重型装备可以方便快捷的以自身动力或机载绞盘通过舱门坡道进出货舱。如果货舱地面像客机一样高,坡道角度太大,就很难这样进出了,图三四五是波音民用货机,因为货舱地面太高,只能通过升降机和吊车装卸货物,用这个方式运输坦克装甲车辆,不但效率会低很多,而且对机场起重设备依赖严重,没有吊车升降机就没法儿装卸货物。这显然不适合要在野战机场运行的军用运输机。另外底盘低了起落架自然就比较短,短起落架强度也更容易保证。

谢邀,多支柱起落架很难造长,同时重型运输机不需要担心发动机高度

重型运输机起落架一大特点,就是普遍使用多支柱式主起落架,机腹部的主起落架采用多个独立支柱结构,每个支柱都可以独自承受部份压强,因其结构外形相似性又常被称为“蜈蚣脚式起落架”。这种起落架结构复杂,重量很大,但是压强承受能力强,是大型运输机的必然选择。

运-20起落架和起落架1:1模型,主起落架是三对“蜈蚣脚”

当大型运输机重载着陆,上百吨的重量,以300公里左右的时速与地面接触,整个起落架要承受巨大的冲击,普通的单支柱式起落架难以承受如此冲击力,所以采用多支柱式大家一起分担。而采用多支柱式起落架布局的话,高度每增加一点,都会大大增加占用空间和重量。起落架材料可不是轻质航空铝材,都是高强度合金,一般情况下这么点起落架重量可以占到飞机整体重量的10%~15%。

世界上最大的运输机安-225以及他的“蜈蚣脚”特写

另一方面,民航客机起落架支柱普遍比较高,最主要原因是出于发动机高度考虑。民航机多采用下单翼翼吊式发动机布局,这种布局缺点就是发动机距离地面较近,为了避免发动机工作时吸入机场地面异物导致发生危险,不得不抬高飞机起落架高度,保证发动机工作安全。

而对于军用运输机来说,则完全没有这方面顾虑,因为其多采用上单翼布局,发动机舱高度本身距离地面很高,高度已经足以满足安全工作需要。本身机场比公路都平整的多,不考虑发动机工作情况下,这点高度已经足以满足安全起降需要。

这个问题其实涉及到大型运输机的总体设计方面,老鹰航空从下面几点来回答这个问题吧:

1、重型运输机的机翼布局特点;

重型军用运输机主要的作战使命是为部队航空运输大尺寸、大重量的装备,比如主战坦克、武装直升机、军用卡车、陆基火炮等。为了实现这样的军事应用要求,重型运输机在使用性能上一般有下面的具体要求:

第一、装载能力100吨以上;

第二、能够在条件比较差的机场跑道降落和起飞;

第三、最大程度的降低维护要求;

第四、装卸过程提高自动化水平和简易性;

在这种情况之下,这种重型运输机一般不能采用轰炸机那样的中单翼结构,因为中单翼机翼的翼盒结构需要贯穿机身内部;也不能采用民航客机那样的下单翼结构,因为机翼下方的发动机距离地面太低了,在野战跑道上容易吸入砂砾。实际上只能采用上单翼的设计结构,这样翼盒结构完全躲开了机身内部,把内部宝贵的空间完全让给运载货物。

2、重型运输机起落架结构设计特点;

由于重型运输机采用了上单翼设计布局,这样由于机翼距离地面高度过高,往往达到6米以上,这样主起落架就不能像战术运输机那样采用机翼收纳式结构,否则降落过程中机翼接受不了如此大的冲击载荷。况且机翼内部空间还要让给内部油箱,以提高燃油装载量。

受到诸多条件的限制,大型运输机的主起落架只能在机身中部下方想办法安装了。考虑到自身空重往往达到100吨,再加上载荷货物的重量和燃油重量,全机起飞重量一般达到300多以上,降落重量也可能要达到200吨以上。所以主起落架一般采用“多轮自行车式”,也就是那种很多小轮并排在一起的那种。

3、起落架高度偏低;

这一点要求是基于装卸便利性的要求,毕竟机舱装卸门不是在机尾就是机头,货舱地板高度要尽可能的低一些,这样方便装甲车辆的装载。

所以,总的来说重型运输机的起落架也是针对其使用要求而特殊设计的。

——问题就回答到这里了——

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(图片来自互联网公开图片,如侵则删。)

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