李忠钰 黄立新 娄锐 巫火根 郭明玄

(中航飞机起落架有限责任公司，长沙 410200)

0 引言

航空刹车机轮目前普遍采用盘式刹车形式，盘式刹车以静刹车盘夹抱随着机轮转动的动刹车盘摩擦生热，消耗机轮的转动动能。由于刹车装置在短时间内要吸收大量的飞机动能，刹车装置内部温度很高，因此刹车装置的材料耐热温度由原来的石棉塑料-铸铁对偶的200～250℃发展到粉末冶金-钢对偶的300～400℃，进而发展到碳-碳对偶的700℃左右。刹车装置的刹车性能在通常情况下完全取决于刹车摩擦材料的摩擦性能。因此，应慎重选择摩擦偶材料，并调整影响刹车性能的相关材料参数，使机轮刹车装置能满足设计的性能要求。

1 材料选型

针对本公司的某型具备刹车功能的无人机的机轮设计，从飞机着陆到刹车减速至规定速度，利用仿真软件ABAQUS模拟刹车传热过程，在制动时间为19.64 s的工况下，得到动/静刹车盘接触摩擦面瞬时最高温度约为470℃。无人机的用途为靶机，属短周期易消耗产品，如果选用粉末冶金-钢、碳-碳对偶材料不仅刹车装置结构设计复杂而且生产维护成本高，不适用此种飞机。

考虑刹车盘的耐磨性和高温热胀冷缩的影响，应尽可能选择硬度高、热膨胀系数和弹性模量低的材料。灰铸铁具有耐磨性、耐热性较好、受热变形量较小和较好的抗接触疲劳性等优点。综合对比考量目前成熟机型的刹车材料和靶机的经济适用性后，优选硬质高铬合金钢作动刹车盘，灰铸铁作静刹车盘。……