HB 8449－2014 民用飞机起落架结构设计通用要求 General design requirement for landing gear structures of civil aircraft 2014－05－19发布 2014－10－01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 ICS 49.045 V 36 HB 8449－2014 I 目 次 前言……………………………………………………………………………………………………………II 1 范围…………………………………………………………………………………………………………1 2 规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1 3 一般要求……………………………………………………………………………………………………1 3.1 总体布局/ 结构形式……………………………………………………………………………………1 3.2 材料选择………………………………………………………………………………………………1 3.3 结构承载………………………………………………………………………………………………1 3.4 结构强度分析…………………………………………………………………………………………2 3.5 结构寿命分析…………………………………………………………………………………………2 3.6 能量吸收………………………………………………………………………………………………2 3.7 动态稳定性……………………………………………………………………………………………2 3.8 收放可靠性……………………………………………………………………………………………2 4 详细要求……………………………………………………………………………………………………2 4.1 缓冲器…………………………………………………………………………………………………2 4.2 收放机构………………………………………………………………………………………………6 4.3 其他部件………………………………………………………………………………………………8 5 设计验证项目及要求………………………………………………………………………………………9 5.1 验证 项目………………………………………………………………………………………………9 5.2 验证要求………………………………………………………………………………………………9 HB 8449－2014 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1－2009《标准化工作导则 第1 部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由中国航空综合技术研究所归口。 本标准起草单位：中航工业第一飞机设计研究院、中国航空综合技术研究所。 本标准主要起草人：毛艳梅、李旭东、任志勇、王 哲、贾 晓。 HB 8449－2014 1 民用飞机起落架结构设计通用要求 1 范围 本标准规定了民用飞机起落架结构设计与验证应遵循的要求。 本标准适用于民用飞机起落架结构设计与验证。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 G B / T 1031－1995 表面粗糙度 参数及其数值 H B 4－56～57－1987 圆截面橡胶圈密封结构 H B 4－58－1987 圆截面橡胶圈密封结构保护圈 H B 4－70－1983 活门注油嘴 H B 4－71－1983 压力注油嘴 H B 4－72－1983 弯头压力注油嘴 H B 6176－1988 飞机油气式缓冲器起落架 H B 6645－1992 飞机起落架缓冲器落震试验方法和要求 H B 7666－2000 飞机起落架系统性能试验验证要求 H B / Z 4－1995 O型密封圈及密封结构的设计要求 《中国民用航空规章第 25 部〈运输类飞机适航标准〉 》(CCAR－25－ R4) 中国民用航空局 2011 年1 1月7日 中国民用航空局令第 209 号 3 一般要求 3.1 总体布局/结构形式 起落架上的机轮数量及机轮布置形式，根据具体承载及性能要求选择单轮式、单串联双轮式、并联 三轮式、并联双轮式、双并列四轮小车式、双三串六轮式、双并列四轮式或并列双四轮小车八轮式等。 3.2 材料选择 起落架材料选择应： a) 满足起落架使用功能、使用条件和使用部位的要求； b) 优先考虑可制造性、可维护性、可保障性、可维修性以及相同或类似材料的适用性； c) 综合考虑材料的强度及经济性等； d) 与全机其他结构材料选择相匹配。 3.3 结构承载 起落架应有足够的结构承载能力，具体要求如下： a) 应能承受飞机起飞、着陆、滑行以及其他使用情况下的载荷，并具有一定安全裕度； b) 起落架应能适应各种地面载荷情况。 HB 8449－2014 2 3.4 结构强度分析 在起落架发图前，应对所有承载零部件进行如下强度分析： a) 限制载荷作用下的强度分析； b) 极限载荷作用下的强度分析； c) 刚度分析； d) 结构稳定性分析。 3.5 结构寿命分析 要建立最低可接受的起落架设计使用寿命，需满足以下要求： a) 应对起落架进行安全寿命分析，确定应力集中区域； b) 采用疲劳载荷分析方法对每个危险位置进行裂纹扩展分析； c) 当已知起落架的损伤容限时，确定危险区域集中应力的大小以及疲劳寿命； d) 结构寿命设计应考虑起落架维修时零部件的储备，同时要考虑飞机重量的增加。 3.6 能量吸收 起落架应能吸收飞机着陆撞击时所产生的能量，保证飞机在着陆撞击过程中结构元件不超载。承载 能力通过落震试验来验证。 3.7 动态稳定性 飞机在滑行、起飞、着陆撞击时，起落架应有良好的弹性和阻尼特性以保证飞机有足够的动态稳定 性。 3.8 收放可靠性 起落架收放机构应满足以下要求： a) 起落架上、下位锁机构应具有良好的可靠性； b) 起落架应具有良好的收放可靠性； c) 起落架在放下位置，应保证飞机在地面的移动、起飞、着陆滑跑的安全； d) 起落架在收起位置，应保证飞机良好的气动外形及飞行性能。 4 详细要求 4.1 缓冲器 4.1.1 缓冲器尺寸确定 缓冲器结构尺寸定应考虑如下因素： a) 通过缓冲器终值力与缓冲器内部峰值压力计算外筒内孔面积，确定活塞杆直径。最后在经过校 核来取值。 b) 对于支柱式起落架，在静止条件下，缓冲器终值力一般取飞机的最大停机载荷。 c) 对 于摇臂式起落架，在相同载荷作用下，应考虑后摇臂的机械性能的影响，缓冲器所受载荷增 大。 4.1.2 缓冲器行程 应根据缓冲器的减震能力确定起落架缓冲器的结构行程，根据能量守恒定律，考虑缓冲器和轮胎吸 收飞机的动能和势能，公式中包括的参数有：飞机的设计下沉速度、起落架过载系数、缓冲器效率和轮HB 8449－2014 3胎变形及效率。简化的数学公式为： tt tsgGVG L S S GNS n GNSn−2 ＋() ( ＋ ) ＝＋2…………………………………(1) 式中： gGV2 2——飞机着陆动能； t GLSS−( )( ＋ )——飞机位能； ts GN S n——缓冲支柱吸收的动能； tt GN S n——轮胎吸收的动能； St —— N倍停机载荷下轮胎变形； S ——机轮的垂直行程(未知数)； nt ——轮胎效率(一般假设为 0 .47)； ns ——缓冲器效率； N——过载； G——飞机重力； g——重力加速度； L——升力； V——下沉速度。 根据 CCAR－25－ R4 对于运输类飞机的规定，升力等于重力，即 G－L＝0。所以由方程(1)可得： tt SVSN S nnN g21＝( － )2…………………………………………(2) 设计中，经上述计算得到的结构行程再增加 25 .4mm，为最终确定的缓冲器结构行程。 4.1.3 缓冲器效率 缓冲器的效率应满