起落架的收放系统：液压装置如何实现飞行中的安全伸缩转换

起落架收放系统是飞机安全运行的关键环节，液压系统凭借其高功率密度和精确可控性成为现代民航和军用飞机的主流驱动方式。液压装置实现安全伸缩转换主要依靠以下核心设计和多重安全机制：

一、液压系统工作原理 动力源

• 由飞机引擎驱动的液压泵提供高压油液（通常压力达3000 psi以上），蓄压器作为应急储备。

控制阀门

• 电磁换向阀接收飞行员指令，切换油路方向：
  • 放下起落架：高压油注入作动筒伸展腔，推动活塞杆推出。
  • 收起起落架：高压油注入作动筒收缩腔，活塞杆收回。

执行机构

• 液压作动筒（液压缸）通过机械连杆直接驱动起落架旋转或平移。

二、核心安全机制

位置锁定系统

• 机械锁（过中锁）：起落架到达全收或全放位置时，连杆机构进入死点位置，弹簧锁销自动卡死，即使液压失效也不会意外移动。
• 液压锁：单向阀切断回油路，维持作动筒内压力（需配合机械锁使用）。

位置传感与指示

• 微动开关/接近传感器实时检测起落架位置，向驾驶舱提供三态信号（收起/放下/过渡中）。
• 机械指示杆（部分机型）穿透机翼表面，提供物理可视确认。

冗余液压系统

• 独立的多套液压系统（如A320的绿/蓝/黄系统）互为备份，单系统失效时可切换备用系统操作。

重力放轮机制（最后防线）

• 液压失效时，手动释放机械锁，起落架依靠自身重力及气流阻力自由下落至锁定位（需配合应急增压气体或弹簧辅助）。

顺序控制阀

• 确保主起落架与前轮按设定顺序动作（如先解锁后运动），避免结构干涉。

三、特殊工况应对

防意外收起

• 地面安全销：机务人员插入物理销栓，阻断液压信号。
• 重量传感：通过机轮载荷开关（Squat Switch）禁止空中收轮指令在地面生效。

收放速度控制

• 节流阀调节油液流量，避免起落架剧烈冲击结构。

液压失效应急

• 蓄压器释放储能，提供单次收/放操作压力。
• 部分机型配备电动泵（如A380）作为备份动力。

四、典型故障防护案例

• 液压泄漏：优先保障放下功能（收上管路允许内漏，放下管路密封等级更高）。
• 电气失效：手动切换液压阀至机械超控模式。
• 锁定机构故障：传感器触发告警，禁止收发动机（防止收起后无法锁定）。

总结

液压起落架系统通过机械锁死+液压冗余+重力备份+电子监控的四重保险，确保在任何单一故障下仍能安全完成转换。设计遵循“失效-安全”原则：液压失效时，系统默认导向起落架放下状态，最大限度保障飞行安全。