MBS深读 | 近30%的航空事故都是这个部件惹的祸
美国国家航空航天局 (NASA) 对过去15年全美发生的航空事故进行了调查统计。调查报告显示，将近60%的航空事故与两个关键部件有关，其中航空发动机的系统故障导致了29%的航空事故；而起落架装置则在27%的事故中承担主要责任。之前MBS已介绍过航空发动机（MBS深读 | 航空发动机哪家强？他家比空客还赚钱！），那我们现在来聊聊飞机起落装置。
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起飞
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价格不菲的起落架
一支起落架需花费约600万欧元
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一辆科威特航空的空客A340型客机即将降落。在这个我们作为乘客已经习以为常的过程中，荷载高达300吨的飞机即将以300公里/小时的速度接触机场跑道。此时，起落架就成了机身和停机坪之间的唯一接触点。要安全降落，就要求起落架装置能够最大限度吸收高动态载荷。
每架空客A340客机有四个起落架，总共十二个轮子。A340客机有一个前起落架，一个中心起落架和两个主起落架。当总重量为270吨的客机起飞和降落时，两个主起落架承载了大部分的重量。
一个A340客机的起落架重约6吨，耗资约600万欧元 —— 这价格还没包括刹车系统和轮胎。二手的飞机起落架若经过飞行适应性检测合格后可重新回到航空市场，也可以卖到100万美元一支。
每款机型的起落架数量有所不同，如最常见的A320有三个起落架共6个机轮，而A380则有5个起落架共22个机轮。
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起落架的结构
一个起落架由大约10,000个零部件组成。
一个起落架由大约10,000个零部件组成——包括减震支柱 (Shock strut)、上锁╱下锁装置 (Up lock/ Down lock)、机轮及轮胎 (Wheel and Tire)、机轮刹车 (Wheel brake)、转向操纵系统 (Steering system) 及刹车系统 (Brake system) 等。
减震支柱 (Shock strut) 又称减震器 (Shock absorber)。其功能是吸收机体在落地时所受的冲击力，以及滑行时震动力，而不让其直接对机体有不良影响。 现广泛使用的是液压式减震器 (Oleo-pneumatic shock absorber)，由圆筒及活塞组成。圆筒内封入油与压缩气体，油经过圆筒内的小孔，藉由消耗流体磨擦能量来达到吸收冲击力的作用。
每架飞机要配备100套新轮胎
机轮和轮胎比起落架的减震支柱 (Shock Strut) 需要更频繁地进行更换。一架A340客机在服役过程中将完成大约6,000次起飞和降落，每个起落架需要约25套预备轮胎，则一架飞机共需要100套预备轮胎。
在每完成大约250次着陆之后，机轮将被进行彻底清洁和检查。机轮经受涡流和染料渗透检测 (eddy current and dye penetration checks)，可检测出任何微小裂缝的发生。一旦通过检测，机轮就可以恢复使用。
刹车与机轮和轮胎一样重要。A340上的主起落架轮有八个盘式刹车系统，而前起落架和中心起落架则没有刹车系统。钢制复合材料逐渐被碳复合材料取代，碳复合材料结合了更长的寿命和更轻的重量。
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如何降低故障率？
每6到8年进行全面检修
每次起飞前，机械师和飞行机组人员都要对起落架减震装置、轮胎和刹车系统进行检查。根据飞机类型，每6到8年客机起落架将进行全面检修(D-check)，此时整个起落架都必须完全拆卸、检查、修理、清洗并重新组装。整个操作过程中，目标就是要找出最小的损坏迹象，例如微小的裂缝或任何腐蚀迹象。因为哪怕一点细微的裂缝都会造成致命的事故。
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除了检查腐蚀和断裂外，专家还会检查所有部件的尺寸和镀铬表面。无论它多么小，每一个组件都需要经验丰富的技术人员和有执照的检查员仔细检查，然后才能重复使用。
在清洁和维修之后，这10,000个零部件将被再次组装成完整的起落架系统。在安装在飞机上之前，大修过的起落架先进行全功能测试。
一架宽体客机起落架的全面检修过程通常会需要4个月的时间，而目前工作最高效的是汉莎公司，据称仅需要约1.5个月的时间即可完成。
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赛峰撑起半边天
图片来源：MBS研究部
2017年民航客机起落架行业的市场规模约为43亿美元。未来十年先进材料的应用将会引领起落架行业的发展 —— 市场领先者们正积极将复合材料和钛等新材料应用于起落架系统的生产以实现轻量化和降低燃料消耗。
赛峰集团是起落架系统最著名的制造商，占据了市场的半壁江山。赛峰集团所生产的起落架主要供应给A320neo、A350XWB、A380、波音787等机型，在全球的装机量超过2.7万架飞机，平均每天承担超过6万次航班的起降。
紧随其后的是波音737MAX的起落架供应商美国联合技术公司UTC Aerospace Systems，波音777的供应商加拿大Heroux Devtek公司，以及C919的起落架供应商瑞士公司利勃海尔Liebherr。
我们来近距离了解下赛峰集团的起落架解决方案。
赛峰Gloucester起落架工厂；图片版权：Safran
赛峰Gloucester工厂一个A330起落架；图片版权：Safran
赛峰在全球设立了11个起落架维修中心，每年全面检修超1,500个起落架。
图片版权：philippe Stroppa / Safran
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