Dynamics Analysis of Carrier-Based Aircraft with Off-Center Catapult Launch

In order to enhance the safety of the catapult launch of the carrier-based aircraft,the catapult launch multibody dynamic model is established aiming at the problem of off center catapult launch.The whole catapult process including four stages which are buffering,tensioning,releasing and taxiing is taken into consideration and the body dynamics of the off-center catapult during each stage is analyzed.The catapult launch dynamic differences between the conditions only considering taxiing and that considering four stages are compared,and the effects of the different initial off center distances considering four stages on the attitude,landing gear load and acceleration of the carrier based aircraft during catapult launch are discussed.The results show that only considering taxiing may underestimate the dynamics of the carrier-based aircraft substantially.When taking four stages into consideration,the initial off-center distance has small influence on the aircraft dynamic characteristics during buffering and tensioning but has larger influence on that during releasing and taxiing.The increase of the off-center distance will cause the enhancement of the aircraft rolling and yawing,which may lead to the load difference between the left and right landing gears and the increase of the aircraft lateral acceleration.The establishment and simulation of the catapult launch multi body dynamic model founded on buffering,tensioning,releasing and taxiing provide reference for the carrier-based aircraft design and analysis of the catapult launch dynamics.

偏中心定位对弹射过程中飞机姿态的影响

舰载飞机弹射起飞时,由于航母运动等因素的影响,飞机往往无法与弹射轨道对中.针对这种情况,在考虑航母运动以及起落架缓冲和轮胎弹性的基础上,建立六自由度偏中心定位弹射起飞数学模型,研究了在航母典型运动状态下不同初始偏心距离对弹射起飞过程中飞机姿态的影响,结果表明:初始偏心距离对飞机的偏航运动影响最大,偏航运动的幅度随初始偏心距离的增大而增大;在弹射滑跑过程中,飞机的偏航运动有明显的衰减趋势;弹射杆所承受的侧向弯矩随初始偏心距离的增大而增大.研究结果为舰载飞机的设计提供了一定的理论参考.

舰载机偏中心定位弹射起飞动力学分析

考虑起落架缓冲和轮胎弹性,建立了六自由度偏中心定位弹射起飞数学模型,研究了偏中心定位弹射起飞过程中飞机姿态的变化,分析了不同初始偏心距离对起落架载荷的影响。结果表明:初始偏心距离对弹射过程中飞机的俯仰运动影响较小,而对滚转和偏航运动影响较大;相对于滚转运动,偏航运动有更明显的衰减趋势;滚转运动导致两侧主起落架载荷差异随初始偏心距离的增大而增大。

非对称因素对舰载机弹射起飞安全的影响

非对称因素会导致舰载机在弹射后出现横航向偏离,并影响其纵向起飞航迹。针对定位偏心、弹射道偏角、甲板横摇等3类扰动因素,开展了这些非对称因素对飞机弹射起飞特性影响规律的理论分析与仿真计算,掌握了飞机在甲板滑跑段的偏航运动特性以及离舰上升段的横航向偏离特性。基于弹射起飞后飞机航迹下沉量与滚转角2项安全性要求,通过仿真计算建立了安全甲板风(WOD)包线,结果表明:安全甲板风包线的下边界由最大航迹下沉量约束,左右边界由最大滚转角限制确定,上边界由最大海面风速决定;定位偏心、甲板横摇等非对称因素将显著缩小安全甲板风包线的风速和风向角范围。

初始偏心距对舰载机弹射起飞的影响

在弹射起飞准备阶段,舰载机轴线并不能准确地与弹射轨道重合,产生一定的偏心距。为了分析舰载机不同初始偏心距下的弹射起飞的动态特性,以某轻型舰载机为例,建立了舰载机弹射起飞六自由度动力学模型,仿真分析了不同初始偏心距对舰载机姿态运动、弹射杆受力、起落架受力的影响。计算结果表明,初始偏心距对舰载机姿态中的偏航运动影响最为显著,随着初始偏心距的增大,偏航幅值增大,侧向力增大,主起落架垂向受力差值增大,但初始偏心距对舰载机的俯仰运动的影响较小。

借鉴英国“弹射中心”,推进我国制造业创新体系建设

创新是实现制造业由大变强的主引擎。《中国制造2025》提出制造业创新中心建设工程,加快建设和完善制造业创新体系。"弹射中心"是英国建立的一批世界级技术创新中心,是英国完善国家创新体系的重要举措。本文系统研究了英国已建成11个弹射中心的基本情况、运行机制、技术方向等方面内容,为我国建设制造业创新中心、完善制造业创新体系提供经验借鉴。

舰载机偏中心定位弹射起飞弹射杆载荷分析

考虑舰载机偏中心定位,建立了六自由度弹射起飞动力学模型,对偏中心弹射过程中弹射杆受载情况进行了分析计算,讨论了初始偏心距离和起飞重量对弹射杆载荷的影响,并详细论述了其动力学成因。研究结果表明:飞机的滚转运动是导致弹射杆承受较大弯矩和扭矩的主要原因;弹射杆弯矩和扭矩随初始偏心距离的增大而迅速增大,但其轴向拉力受初始偏心距离影响较小;在弹射滑跑初始阶段,弹射杆的轴向拉力、弯矩以及扭矩随起飞重量的减小而增大,而在弹射滑跑后期,弹射杆所受载荷则随起飞重量的减小而减小。

英国高价值制造战略与航空制造创新

英国推出高价值制造战略和航空工业战略,通过"创新英国"机构提供政府支持,鼓励下一代制造技术发展,并且在全国范围内以大学为基地建设了七个面向先进制造技术开发的创新中心,这些中心的创办者和高级成员大多是航空制造商及其供应商,有力地推动了英国的航空制造创新。