□本报记者 刘蔚

　　你留意过吗？当飞机即将降落时，空乘们检查我们的座椅靠背是否调直，确认遮光板打开，透过舷窗，我们甚至能看到前方不远处的跑道。除了飞机引擎的轰鸣声外，我们还能听见一阵剧烈摩擦的噪声，甚至能从脚下地板的振动中感受到这阵声响。它持续的时间并不长，只有几秒钟。如果是业内人士，或者是经常飞行的人，在听到这噪声后就放心了。这是放起落架的声音。过不了多一会儿，飞机就要着陆了。

　　起落架就像飞机的腿，飞机无论在停放、滑跑，还是在起飞、降落阶段，全要靠它。有了起落架，整架飞机才有了支点，才能载着旅客滑跑，才能控制飞机在地面的方向；有了起落架，才有飞机在跑道尽头的奋力一跃，直冲云霄；有了起落架，飞机在着陆时和地面撞击产生的能量才能稳定地转化；有了起落架，飞机着陆后减速的距离被缩短了……

　　有了起落架，一架飞机才称得上是完整的。

　　不可或缺的起落架

　　1903年，莱特兄弟的“飞行者1号”虽然单薄，只飞行了36米，但拉开了人类动力飞行的序幕。身为自行车商的莱特兄弟以类似自行车轮的结构，作为“飞行者1号”滑行起降的支点。直到今天，无论飞机如何演变，起落架作为飞行器上唯一起支撑作用的系统，一直是不可或缺的部分。

　　现代飞机凝聚着那么多工程上的奇迹。一架飞机的起落架，不仅是看得到的“几条腿”和机轮，而是一个庞大的系统。

　　说到飞机起落架的作用，赛峰（SAFRAN）集团客服中心的何建刚介绍：“起落架主要的作用就是飞机在地面上和起飞、着陆的时候支撑飞机，让它能够停留、滑跑。所以，起落架最主要的作用就是承受飞机在地面上和起飞着陆过程中的重量。”

　　现代民用飞机速度快、质量大，在着陆、起飞、滑行时，特别是在着陆的时候，冲击力非常大。为了稳稳地支撑飞机，何建刚说：“要求起落架系统能起到减震的作用，所以会有一套比较复杂的液压减震系统。”

　　此外，为了发挥起落架的支撑作用，现代民航飞机的起落架系统还包括收放系统、转向系统、制动系统、控制系统等。让我们跟随工程师和机务维修人员一窥其中的奥妙。

　　从后三点到前三点

　　为了更直观地了解飞机起落架，我们来到了北京飞机维修工程有限公司（Ameco）的起落架附件车间。在各型号飞机的“玉腿”间，工程师胡雪松、殷佳瑞从起落架排列方式开始介绍。

　　在螺旋桨飞机时代，起落架多数以后三点式排列。回想一下二战时期那些叱咤风云的飞机，如太平洋上空的“孟菲斯美女”、英吉利海峡上空英国皇家空军的“喷火”和德军的“零式”，采用的都是后三点式起落架，这是螺旋桨飞机时代不可磨灭的印记：前面两个主起落架在重心稍前方，尾轮在机身尾部，距离重心较远。起落架以后三点排列的飞机，看起来“昂首挺胸”。在降落时，其3个机轮几乎同时触地。这样一来，飞机因为有比较大的迎角，便于减速；同时也因为它的迎角较大，驾驶员的视野不太开阔。所以，我们在电影里常看见二战时期的飞行员在起飞时，把头伸出舷窗观察跑道。

　　后三点式起落架结构简单、便于维护、自重轻，在战争年代功不可没。不过，这种起落架的不稳定性也是显而易见的。如果在滑行中强烈制动，飞机有可能“拿大顶”；在降落时，如果着陆速度超过额定值容易发生“跳跃”，而“跳跃”是极容易损伤飞机结构的。

　　进入喷气机时代，后三点式起落架逐渐被前三点式取代。

　　我们在机场经常见到的民用飞机，比如波音737、空客A320、波音747、空客A380、空客A330、波音777-300ER等采用的都是前三点式起落架：两个主起落架对称安置于重心稍后方，前起落架位于飞机前部。采用这种起落架，飞机在地面滑行时不会出现倒立，在着陆时也不容易跳跃。飞机以较小的迎角着陆，触地后飞机呈水平姿态，飞行员的视野也比较开阔。

　　采用前三点式起落架需要解决的难题是：由于前起落架承受的载荷较重，在触地后的滑跑过程中，高速旋转的前轮容易发生摆振。不过，对于设计师来说，这个问题并不难解决，只需要增加一个前轮减摆器。

　　此外，前起落架上还有方向装置，也就是起落架转向系统。飞机在地面滑跑时，飞行员可以通过前起落架操控飞机的方向。当然，飞行员还可采用其他方法控制飞机滑跑方向，比如通过控制一侧发动机的反推让飞机转弯。位于后方的主起落架则装有制动系统，用来缩短飞机着陆后的减速距离。

　　以波音737-800和空客A320neo的起落架系统为例，这两种机型的起落架系统看起来很相似：都有3个起落架，每个起落架由2个机轮组成。飞机起飞后，前起落架向前收入轻机身，2个对称的主起落架向内收入机身。

　　前三点式起落架发展至今，宽体机的主起落架大多采用前三点式和多支柱式起落架的融合版本。例如，波音747-8共有4个主起落架，每个主起落架是一辆4轮小车，加上前起落架支柱，波音747的起落架系统共有5个支柱和18个机轮。对于宽体机，主起落架采用多轮小车既能增强飞机的稳定性，也能减轻对路面的压力。

　　何处安放

　　飞机起飞后，并不是所有型号的飞机都需要收起起落架的。什么型号的飞机需要收起起落架？什么型号的飞机不需要收起落架？这取决于机型的飞行速度。

　　仍以早期的螺旋桨飞机时代为例，飞机的飞行速度有限，飞行高度也不高，起落架的存在对正常飞行没有什么影响，所以这个时期的飞机起落架支架和机轮是固定的。现在广泛用于农林牧渔的通航飞机，很多用的仍然是这种螺旋桨飞机。这种情况一直持续到喷气机出现之前。活塞和涡轮增压喷气发动机让飞机一飞冲天，飞行速度很快便突破了音速。因为飞机的阻力会随着速度的加快而急遽增大，为了减轻阻力且进一步加快飞行速度，设计师开始想办法增强飞机气动外形的流畅性，暴露在外的起落架成为飞机减轻阻力、继续提速的巨大障碍。

　　起落架对于飞机气动外形的影响有多大？举个例子，一架波音737飞机在降落时如果早放下5分钟起落架，它消耗的燃油比在恰当的时候放下起落架要多出一吨多。所以，我们很难想象，一架空客A380在平流层巡航，5组起落架却吊在外面，其长达80米的翼展装满了油也是不够用的。

　　很难两全其美的是，有了收放系统，起落架系统就更复杂了，飞机也难以避免地变重了。这有悖于现代飞机设计理念的发展趋势：在安全的前提下，要更高效、更绿色。没办法，只能尽量从材料上减轻收放系统的重量。当然，最重要的永远是安全和可靠。为了飞机总能在恰当的时候收起和放下起落架，收放系统的设计师开始永无止境地追求万无一失，他们设计了不止一个保障、监视系统，比如位置锁，再比如感应式接近传感器。位置锁能在起落架被收起或放下至准确位置时锁住起落架，这样既避免了在空中飞行放下起落架，也避免了起落架着陆受到撞击时意外收起。除了位置锁外，收放系统中还有专门进行监控的位置指示系统和感应式接近传感器。

　　平稳着陆的核心

　　减震这件事情我们并不陌生。轿车比越野车乘坐起来更舒适，带来这种感受的最主要区别在于这两种车的减震系统。

　　一架波音777的最大起飞重量是299吨，波音747-400的最大起飞重量是395吨，550座级的空客A380最大起飞重量达到560吨……想象一下这些大块头在着陆时的气势，就知道为什么减震这么重要了。如果不把这么大的劲儿卸了，飞机是不会“消停”的，无论是颠簸还是弹跳，都会造成飞机结构性的损坏。

　　飞机数量不等的起落架上都有减震装置。起到减震作用的主要有两部分：机轮和减震器。工程师殷佳瑞介绍：“低压轮胎大约能吸收着陆撞击能量的30%。所以，大部分的撞击能量是由减震器吸收转化的。”

　　简单地说，飞机在着陆时，轮胎和减震器像弹簧发生压缩变形。减震器里是油液混合体，它们被压缩后，高速穿过减震器里的小孔，将撞击能量转化成热能。事实上，起落架吸收撞击能量要经过一个更复杂的能量转化过程。

　　随着飞机自动化水平的提高，以空客为代表的电传操作系统日益发展，但无论操作信号是以机械方式还是电传方式来传递的，对于起落架系统来说，液压机械系统是永远不能被取代的。

　　起支撑作用的“腿”都有着精密的结构。小到一只站立在水面上的蚊子，大到庞大的空客A380，大型机械的设计制造者从生物界获得的不仅有常识，还有灵感。