小型飞行器单轮支柱式起落架结构设计

　　在轻型固定翼无人机、小型通航飞行器的结构设计环节，起落架作为唯一支撑整机地面载荷、吸收着陆冲击能量的核心部件，其结构合理性直接决定飞行器起降阶段的安全性与使用寿命。这套单轮支柱式起落架结构，针对最大起飞重量120kg级的轻型飞行器设计，适配铺装跑道、硬化临时起降场的使用场景，可覆盖滑跑起飞、着陆接地、地面滑行转向全工况的载荷传递需求。

　　从整体承力架构来看，上部采用箱型焊接框架作为与机身的连接基座，框架主体采用矩形截面薄壁型材拼接，斜向布置的加强筋将垂向冲击载荷分流至框架四个安装点位，避免单点应力集中导致的连接失效，框架与机身的安装面预留了8个标准螺栓孔位，安装边距控制在12mm，可适配机身下部纵梁的安装间距，整体安装边界宽度为320mm、纵向深度280mm，垂向总高度（从框架上安装面到机轮最低位置）为460mm，不会超出小型飞行器下部的设备布置空间。

　　缓冲支柱部分采用油气缓冲的经典结构布局，支柱外筒与上部承力框架通过铰接耳片连接，耳片处设置有耐磨衬套，可在着陆冲击时提供小幅度的摆振余量，同时支柱内部集成的阻尼孔与缓冲弹簧可在150mm的有效行程内，将3m/s下沉速度产生的冲击载荷衰减至机身可承受的2g过载范围，避免冲击传递至机身航电、动力部件造成损坏。支柱下部的轮叉采用整体机加工结构，两侧夹持单轮组件，轮轴处设置有双列深沟球轴承，可承受地面滑行时的径向载荷与转向时的侧向载荷，机轮采用实心橡胶轮胎搭配铝合金轮毂，轮胎宽度60mm、直径200mm，接地比压控制在0.35MPa，可在硬化水泥路面、压实土跑道上稳定滑行，不会出现轮胎下陷的问题。

　　结构设计过程中充分考虑了轻量化需求，承力框架的非受力区域做了镂空减重处理，斜撑筋采用变截面设计，在保证1.5倍极限过载下结构变形量不超过2mm的前提下，整体结构重量控制在3.8kg，不会给飞行器带来过多的重量负担。收放作动部件的安装位预留于框架上部的空腔内，红色标识的作动连接点可适配电动收放舵机的安装，收放时支柱绕上部铰接点转动，转动角度可达90度，完全收入机身下部舱段后不会额外增加飞行阻力。

　　在实际工况适配性上，这套结构充分考虑了地面滑行时的侧向载荷，轮叉与支柱的连接部位设置有扭矩臂，可避免机轮在转向时出现支柱与轮叉的相对转动，同时支柱上部的铰接点设置有阻尼摩擦片，可抑制滑跑过程中出现的前轮摆振问题，不需要额外加装减摆器即可满足80km/h滑跑速度下的稳定性要求。所有承力焊缝均采用连续角焊缝设计，焊后进行去应力处理，关键铰接孔位做了淬火硬化处理，表面硬度达到HRC45，可承受上千次起降循环的磨损而不出现旷量。

　　从安装维护角度来看，整个起落架采用模块化设计，机轮组件、缓冲支柱、承力框架均可单独拆卸更换，日常检查时仅需检查铰接点衬套磨损量、轮胎磨损情况、缓冲支柱的油液密封状态即可，不需要拆解机身结构，维护操作便捷。结构的所有棱角处均做了R3以上的圆角过渡，避免应力集中导致的疲劳裂纹，外露的金属部件表面做了阳极氧化处理，可适应沿海高湿、野外多尘的使用环境，不会出现锈蚀导致的结构强度下降问题。