基于响应面方法的多支柱起落架着陆缓冲性能优化

基于起落架缓冲系统受力分析,在MSC.ADAM S平台上建立了某型飞机多支柱主起虚拟样机模型,在给定的投放质量和下沉速度下分析了该起落架的缓冲系统行程、轮胎垂直力和功量曲线。为降低飞机着陆载荷,选取对缓冲器性能敏感程度较大的参数为优化参数,包括空气腔初始容积、初始充气压力及主油孔面积,以着陆时轮胎最大垂直载荷为优化目标。通过基于正交设计的响应面方法,建立优化变量和优化目标间的数学关系,求解方法为模拟退火法。优化后,对新设计参数进行了虚拟试验验证,结果表明降低着陆总载荷8.3%,明显改善了起落架着陆缓冲性能。

全机静力试验多轮多支柱起落架支持与加载技术

现代大型飞机体积大、质量大、结构柔性大、飞行任务复杂,主起落架通常采用多轮多支柱结构。因此,大型飞机全机静力试验载荷大、项目多、加载复杂、试验中换装频繁,给试验机支持、起吊及起落架加载等带来较大难题。在以往试验支持与加载技术的基础上进行了技术改进,探索出了大型多轮多支柱起落架飞机静定支持技术方案,发展了多轮多支柱起落架加载技术,形成了一套针对大型多轮多支柱起落架飞机起吊、换装支持技术方案和完整流程,并成功应用于全机静力试验。

多轮多支柱起落架飞机结构强度试验载荷限定技术研究

多轮多支柱起落架飞机主起落架数量较多,试验机及试验设备重力大。试验应急卸载时,能量快速释放的不协调性易对支持点结构产生较大冲击载荷,且该载荷不可控,影响试验的考核。因此研究一种载荷限定技术,该技术能够兼顾飞机试验支持以及加载的功能。对该技术的原理、实现结构以及功能进行详细阐述;通过对现有设备进行改造和组合,搭建验证平台,对载荷限定技术工作原理进行验证。验证结果表明,该技术原理完全能够满足试验要求。

多轮多支柱起落架飞机操纵前轮转弯特性分析

在考虑机体弹性的前提下,采用Fiala轮胎理论,建立了多轮多支柱式起落架飞机全机动力学模型,进行飞机操纵前轮转弯分析。通过仿真,给出了典型前轮操纵角下,各轮胎上的径向及侧向载荷。并以轮胎出现侧滑为临界条件,研究了不同前轮操纵角下允许的飞机最大滑行速度,给出飞机操纵前轮转弯包线。最后研究了飞机180°转弯时重心及轮胎的运动轨迹,得出在保证操纵安全的前提下,飞机可在50 m宽的跑道上实现180°转弯。

大型飞机多支柱交联式起落架一体化载荷校准及建模研究

针对某大型飞机多支柱交联式起落架结构受力及传力特点,首次采用一体校准、独立建模的载荷试验方法,三支柱起落架侧挂正向一体安装、一体加载,解决了多支柱之间的载荷影响问题。根据交联式多支柱结构受力及传力特点,进行应变电桥及载荷工况设计,载荷工况既包括常规的单支柱加载,还包括满足多支柱影响的两支柱及三支柱组合加载工况。提出了多支柱广义响应系数概念,并通过广义响应系数对支柱之间的影响效果进行分析,显示支柱载荷向前单向传递,后支柱影响紧邻前支柱,前支柱不影响后支柱。据此提出了支柱独立建模、载荷逐次迭代、基于广义响应系数的支柱消扰载荷建模方法,获得了满足精度要求的载荷模型。

串列多支柱主起落架布局飞机的起飞载荷研究

大型军用运输机、民航客机广泛采用可视为前三点式(前起落架组、左主起落架组、右主起落架组)的多支柱起落架布局方案。通常,此类飞机的最大起飞质量高达数百吨,起飞滑跑速度也较大,因此,起飞情况是起落架强度设计的重点。本文基于前三点式起落架计算理论,以及对An-124、An-225飞机起落架设计方案的研究,提出一类串列多支柱多轮主起落架的起飞情况地面载荷算法。

多支柱小车式起落架地面操纵特性研究

为研究采用多支柱小车式起落架布局的飞机在地面操纵特性并提出相关设计指标,建立了一套动力学分析模型,求出采用多支柱小车式起落架布局飞机的许用前轮偏转角的通解。通过仿真计算求得前轮许用偏转角度相关特性,通过试验验证了上述理论研究的正确性与合理性。经研究:多支柱小车式起落架许用前轮转弯角度主要受飞机速度等因素影响;在不改变飞机构型、不影响飞机性能及安全性的前提下,可通过降低飞机速度及减小前轮偏转角度提高飞机地面运动稳定性;在飞机速度一定时,将前轮偏转角度控制在许用包线内,则飞机转弯时不会发生侧翻;前轮转弯控制律设计过程中,可通过使控制律曲线尽量贴近许用包线以提高飞机地面操纵机动性。

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。

飞机结构强度试验差动式加载方法研究

多轮多支柱起落架结构飞机的结构强度试验,由于起落架加载空间狭小,起落架载荷施加困难。为解决此问题,提出一种差动式加载方法,通过设计特殊杠杆将作动筒设置于两个相邻起落架之间,形成一种加载二力杆,顺利实现所有起落架的载荷施加,且满足拉压双向交变载荷施加需求。该方法一次安装到位,空间占用率低,极大缩减了试验换装周期。通过软件仿真模拟了差动式加载方法在多轮多支柱起落架上的应用,且该方法已经成功应用到某型飞机全机疲劳试验。仿真和应用结果表明,差动式加载方法完全能够实现多轮多支柱起落架的拉压双向交变载荷的施加,为类似复杂区域多结构试验件的考核提供一定的参考。