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。

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。