民用飞机地面转弯时重心侧向过载系数的分析与研究

对民用飞机地面疲劳载荷进行计算分析,对于结构减重和保证飞行安全具有至关重要的作用。根据民用飞机地面转弯时的受载情况,重点分析地面转弯速度与转弯半径的变化关系,并基于现有的地面转弯侧向载荷谱,确定民用飞机地面转弯时的重心侧向过载系数的取值范围。通过对比国外机型的实测数据,给出进行疲劳当量分析时,地面转弯时的侧向过载系数的建议值。

飞机地面转弯力学行为研究

大型飞机地面转弯时由于重量大、行驶速度低,所产生的道面侧推力极大。而现行道面设计规范,尤其是沥青混凝土道面设计规范,仅考虑竖向力作用而忽略转弯区侧向力,但机场跑道系统有很多弯道存在,因此这些部位的设计需考虑侧向力的作用。另外,操纵前轮转弯是目前民航客机地面转弯的主要方式,且飞机在地面转弯过程中受力复杂,侧风、道面平整度、驾驶员操纵方式和飞机速度等因素都会对其受力产生影响,为简化分析,设飞机在地面低速转弯过程中,前轮操纵角不变,某一瞬时做半径固定的匀速圆周运动。经过分析得到飞机所受侧向力和竖向力比值的简化公式,大大方便了侧向力的计算,并通过计算发现,飞机在转弯过程中各轮所受到的侧向力大小并不相等。对于B737-800机型,主起落架4个轮胎所受侧向力与竖向力的比值分别为1.33∶1.29∶1.04∶1,相对于转动中心,最外侧轮胎所受侧向力最大,最内侧轮胎所受侧向力最小,相差33%,因此在沥青道面转弯区设计中需考虑侧向力作用。

多轮多支柱起落架地面转弯载荷分析与预测

多轮多支柱飞机地面转弯时起落架各个支柱的载荷确定与分配的设计方法均具有不确定性。基于弹性轮胎理论和前三点式起落架转弯运动模型,建立了一种多轮多支柱起落架的地面转弯运动模型,分析起落架单个支柱的侧向载荷和垂向载荷分配规律,结合稳定转弯条件,得到极限转弯时的严酷受载起落架支柱;使用应变法实测得到的起落架载荷对分析结果进行验证,建立两种试验策略下的起落架侧向载荷和垂向载荷预测模型,预测极限转弯时的起落架载荷,最后用实测载荷对预测结果进行验证。结果表明:地面转弯时,主起落架前、后支柱的侧向载荷方向相反且量值较大,中支柱侧向载荷较小;主起落架各个支柱垂向载荷的分配与缓冲支柱填充刚度成正比,且外侧起落架的分配比例会增大;载荷分析方法与预测模型准确,可有效减小飞机地面极限转弯试验风险。

大型飞机地面转弯操纵方法研究

分析了飞机地面转弯运动时的受力特点及几何关系,参考国外相关飞机,给出了大型飞机地面转弯操纵方法,特别是大型飞机在小宽度道面完成180?转弯掉头操纵要领,并经飞机地面试验验证,该方法可以在小宽度道面上实现顺畅掉头。

飞机过度/不足转向地面转弯操纵特性分析

为分析飞机着陆滑跑过程中的过度/不足转向特性,提高前轮转弯系统的操纵性能,提出了一种具有时变参数的飞机转弯系统的低阶等价模型,并结合系统稳定性的分析与飞行数据,可知在飞机着陆滑跑过程中的某个速度范围内,由于系统偏航角速度命令带宽衰减至零值附近,飞机的过度/不足转向特性曲线十分接近临界稳定速度边界,引起操纵特性严重恶化,由此提出了一种采用偏航角速度的局部负反馈来调节系统带宽的自校正增稳设计.分析与仿真结果说明:该模型能够解决使用高阶模型对飞机该项性能分析复杂的问题,可以作为高阶复杂模型分析的一种补充,且提出的增稳方法能使系统偏航角速度命令带宽保持在期望范围内,改善脚蹬操纵的敏感性,提高系统的操纵性能.

基于虚拟样机技术的飞机地面转弯特性研究

建立飞机地面转弯运动的数学模型,然后在ADAMS/Aircraft模块中建立前轮可偏转的全机虚拟样机模型,并进行地面转弯仿真。通过仿真结果分析飞机滑行速度和前轮操纵角对飞机轮胎侧滑的影响。研究结果表明,应用ADAMS/Aircraft可以方便有效地进行飞机地面转弯的仿真,并预测轮胎侧滑。

多轮多支柱飞机地面低速转弯能力研究

相对于传统的前三点式飞机,大型多轮多支柱起落架构型飞机地面滑跑转弯时,各支柱及各轮胎动态协调分配载荷,多传力路径使得分析计算异常复杂。应用弹性力学轮胎特性,建立全机转弯数学模型,结合轮胎摩擦及扭转试验数据,计算了多轮多支柱飞机低速地面转弯能力,通过物理试验同虚拟仿真的结合与修正,开展了复杂构型下起落架地面低速转弯时载荷特性分析,重点分析了在干燥水泥道面与湿滑水泥道面上,该构型飞机最大转弯能力和转弯半径,并阐述了多轮多支柱飞机大角度转弯时轮胎磨损程度判别方法。

飞机地面操纵转弯半径和转弯速度计算方法研究

对于具有前轮操纵系统的飞机 ,本文给出了飞机地面操纵转弯半径和转弯速度的计算方法 。