机场跑道轮迹测试及横向分布参数研究

为分析飞机主轮迹横向分布参数的合理取值问题并克服目前测试方法的不足,依据机轮在跑道上制动时会在道面积聚黑色轮迹的现象,研究了通过轮迹测试分析飞机主轮迹横向分布参数的方法。首先根据光的反射及光电转换原理开发了飞机轮迹测试装置;利用该装置对某4D机场跑道进行了轮迹测试,分别在接地带及跑道中部附近进行了轮迹数据采集,得到接地带10条测线及跑道中部4条测线的测试数据;在假定各机型轮迹横向分布标准差相同,且各机型每次降落时主轮在道面上所留下的黑色轮迹宽度、颜色深浅相同的前提下,结合各机型主起落架间距、降落架次得到轮迹横向分布理论叠加曲线,基于最小二乘原理对归一化处理后的轮迹测试曲线与理论叠加曲线进行拟合,最终得到在该机场跑道上飞机主轮横向分布参数。研究结果表明:跑道接地带部位,飞机主轮横向分布标准差为1.214 m,通行宽度为2.791 m;跑道中部区域,飞机主轮标准差为2.210 m,通行宽度为5.082 m。该数值与目前我国在水泥混凝土道面设计中对飞机在跑道部位的取值相差较大,与国外对该参数的研究结果相比也有一定差距。上述研究结论、飞机轮迹测试方法及分析思路对于开展民航飞机主轮迹横向分布规律的系统研究可提供一定参考。

考虑飞机运行特性的柔性道面累积损伤计算

为准确计算柔性道面任一点累计损伤,考虑飞机载重和滑行速度差异,给出了飞机滑行在道面任一横断面处单个主起落架动荷载计算方法;基于单个主起落架动荷载作用下柔性道面面层底拉应变和土基顶面竖向压应变空间响应分析,引入多轴荷载作用频次影响系数,考虑轮迹横向偏移和纵向分布规律,得出了单个主起落架在道面任一位置处荷载作用频次的计算方法,并计算了相应位置处道面允许作用次数;基于Miner准则的线性疲劳累积损伤原理,提出了可覆盖整个柔性道面的道面累积损伤计算方法。实例表明该方法可行,可为道面分段和横向减薄设计的理论计算提供参考。