□本報記者 劉蔚

　　你留意過嗎？當飛機即將降落時，空乘們檢查我們的座椅靠背是否調直，確認遮光板打開，透過舷窗，我們甚至能看到前方不遠處的跑道。除了飛機引擎的轟鳴聲外，我們還能聽見一陣劇烈摩擦的噪聲，甚至能從腳下地板的振動中感受到這陣聲響。它持續的時間並不長，只有幾秒鐘。如果是業內人士，或者是經常飛行的人，在聽到這噪聲後就放心了。這是放起落架的聲音。過不了多一會兒，飛機就要著陸了。

　　起落架就像飛機的腿，飛機無論在停放、滑跑，還是在起飛、降落階段，全要靠它。有了起落架，整架飛機才有了支點，才能載著旅客滑跑，才能控制飛機在地面的方向；有了起落架，才有飛機在跑道盡頭的奮力一躍，直衝雲霄；有了起落架，飛機在著陸時和地面撞擊産生的能量才能穩定地轉化；有了起落架，飛機著陸後減速的距離被縮短了……

　　有了起落架，一架飛機才稱得上是完整的。

　　不可或缺的起落架

　　1903年，萊特兄弟的“飛行者1號”雖然單薄，只飛行了36米，但拉開了人類動力飛行的序幕。身為自行車商的萊特兄弟以類似自行車輪的結構，作為“飛行者1號”滑行起降的支點。直到今天，無論飛機如何演變，起落架作為飛行器上唯一起支撐作用的系統，一直是不可或缺的部分。

　　現代飛機凝聚著那麼多工程上的奇跡。一架飛機的起落架，不僅是看得到的“幾條腿”和機輪，而是一個龐大的系統。

　　説到飛機起落架的作用，賽峰（SAFRAN）集團客服中心的何建剛介紹：“起落架主要的作用就是飛機在地面上和起飛、著陸的時候支撐飛機，讓它能夠停留、滑跑。所以，起落架最主要的作用就是承受飛機在地面上和起飛著陸過程中的重量。”

　　現代民用飛機速度快、品質大，在著陸、起飛、滑行時，特別是在著陸的時候，衝擊力非常大。為了穩穩地支撐飛機，何建剛説：“要求起落架系統能起到減震的作用，所以會有一套比較複雜的液壓減震系統。”

　　此外，為了發揮起落架的支撐作用，現代民航飛機的起落架系統還包括收放系統、轉向系統、制動系統、控制系統等。讓我們跟隨工程師和機務維修人員一窺其中的奧妙。

　　從後三點到前三點

　　為了更直觀地了解飛機起落架，我們來到了北京飛機維修工程有限公司（Ameco）的起落架附件車間。在各型號飛機的“玉腿”間，工程師胡雪松、殷佳瑞從起落架排列方式開始介紹。

　　在螺旋槳飛機時代，起落架多數以後三點式排列。回想一下二戰時期那些叱吒風雲的飛機，如太平洋上空的“孟菲斯美女”、英吉利海峽上空英國皇家空軍的“噴火”和德軍的“零式”，採用的都是後三點式起落架，這是螺旋槳飛機時代不可磨滅的印記：前面兩個主起落架在重心稍前方，尾輪在機身尾部，距離重心較遠。起落架以後三點排列的飛機，看起來“昂首挺胸”。在降落時，其3個機輪幾乎同時觸地。這樣一來，飛機因為有比較大的迎角，便於減速；同時也因為它的迎角較大，駕駛員的視野不太開闊。所以，我們在電影裏常看見二戰時期的飛行員在起飛時，把頭伸出舷窗觀察跑道。

　　後三點式起落架結構簡單、便於維護、自重輕，在戰爭年代功不可沒。不過，這種起落架的不穩定性也是顯而易見的。如果在滑行中強烈制動，飛機有可能“拿大頂”；在降落時，如果著陸速度超過額定值容易發生“跳躍”，而“跳躍”是極容易損傷飛機結構的。

　　進入噴氣機時代，後三點式起落架逐漸被前三點式取代。

　　我們在機場經常見到的民用飛機，比如波音737、空客A320、波音747、空客A380、空客A330、波音777-300ER等採用的都是前三點式起落架：兩個主起落架對稱安置於重心稍後方，前起落架位於飛機前部。採用這種起落架，飛機在地面滑行時不會出現倒立，在著陸時也不容易跳躍。飛機以較小的迎角著陸，觸地後飛機呈水準姿態，飛行員的視野也比較開闊。

　　採用前三點式起落架需要解決的難題是：由於前起落架承受的載荷較重，在觸地後的滑跑過程中，高速旋轉的前輪容易發生擺振。不過，對於設計師來説，這個問題並不難解決，只需要增加一個前輪減擺器。

　　此外，前起落架上還有方向裝置，也就是起落架轉向系統。飛機在地面滑跑時，飛行員可以通過前起落架操控飛機的方向。當然，飛行員還可採用其他方法控制飛機滑跑方向，比如通過控制一側發動機的反推讓飛機轉彎。位於後方的主起落架則裝有制動系統，用來縮短飛機著陸後的減速距離。

　　以波音737-800和空客A320neo的起落架系統為例，這兩種機型的起落架系統看起來很相似：都有3個起落架，每個起落架由2個機輪組成。飛機起飛後，前起落架向前收入輕機身，2個對稱的主起落架向內收入機身。

　　前三點式起落架發展至今，寬體機的主起落架大多采用前三點式和多支柱式起落架的融合版本。例如，波音747-8共有4個主起落架，每個主起落架是一輛4輪小車，加上前起落架支柱，波音747的起落架系統共有5個支柱和18個機輪。對於寬體機，主起落架採用多輪小車既能增強飛機的穩定性，也能減輕對路面的壓力。

　　何處安放

　　飛機起飛後，並不是所有型號的飛機都需要收起起落架的。什麼型號的飛機需要收起起落架？什麼型號的飛機不需要收起落架？這取決於機型的飛行速度。

　　仍以早期的螺旋槳飛機時代為例，飛機的飛行速度有限，飛行高度也不高，起落架的存在對正常飛行沒有什麼影響，所以這個時期的飛機起落架支架和機輪是固定的。現在廣泛用於農林牧漁的通航飛機，很多用的仍然是這種螺旋槳飛機。這種情況一直持續到噴氣機出現之前。活塞和渦輪增壓噴氣發動機讓飛機一飛沖天，飛行速度很快便突破了音速。因為飛機的阻力會隨著速度的加快而急遽增大，為了減輕阻力且進一步加快飛行速度，設計師開始想辦法增強飛機氣動外形的流暢性，暴露在外的起落架成為飛機減輕阻力、繼續提速的巨大障礙。

　　起落架對於飛機氣動外形的影響有多大？舉個例子，一架波音737飛機在降落時如果早放下5分鐘起落架，它消耗的燃油比在恰當的時候放下起落架要多出一噸多。所以，我們很難想像，一架空客A380在平流層巡航，5組起落架卻吊在外面，其長達80米的翼展裝滿了油也是不夠用的。

　　很難兩全其美的是，有了收放系統，起落架系統就更複雜了，飛機也難以避免地變重了。這有悖于現代飛機設計理念的發展趨勢：在安全的前提下，要更高效、更綠色。沒辦法，只能儘量從材料上減輕收放系統的重量。當然，最重要的永遠是安全和可靠。為了飛機總能在恰當的時候收起和放下起落架，收放系統的設計師開始永無止境地追求萬無一失，他們設計了不止一個保障、監視系統，比如位置鎖，再比如感應式接近感測器。位置鎖能在起落架被收起或放下至準確位置時鎖住起落架，這樣既避免了在空中飛行放下起落架，也避免了起落架著陸受到撞擊時意外收起。除了位置鎖外，收放系統中還有專門進行監控的位置指示系統和感應式接近感測器。

　　平穩著陸的核心

　　減震這件事情我們並不陌生。轎車比越野車乘坐起來更舒適，帶來這種感受的最主要區別在於這兩種車的減震系統。

　　一架波音777的最大起飛重量是299噸，波音747-400的最大起飛重量是395噸，550座級的空客A380最大起飛重量達到560噸……想像一下這些大塊頭在著陸時的氣勢，就知道為什麼減震這麼重要了。如果不把這麼大的勁兒卸了，飛機是不會“消停”的，無論是顛簸還是彈跳，都會造成飛機結構性的損壞。

　　飛機數量不等的起落架上都有減震裝置。起到減震作用的主要有兩部分：機輪和減震器。工程師殷佳瑞介紹：“低壓輪胎大約能吸收著陸撞擊能量的30%。所以，大部分的撞擊能量是由減震器吸收轉化的。”

　　簡單地説，飛機在著陸時，輪胎和減震器像彈簧發生壓縮變形。減震器裏是油液混合體，它們被壓縮後，高速穿過減震器裏的小孔，將撞擊能量轉化成熱能。事實上，起落架吸收撞擊能量要經過一個更複雜的能量轉化過程。

　　隨著飛機自動化水準的提高，以空客為代表的電傳作業系統日益發展，但無論操作信號是以機械方式還是電傳方式來傳遞的，對於起落架系統來説，液壓機械系統是永遠不能被取代的。

　　起支撐作用的“腿”都有著精密的結構。小到一隻站立在水面上的蚊子，大到龐大的空客A380，大型機械的設計製造者從生物界獲得的不僅有常識，還有靈感。