水陆两栖飞机动载荷特性数值分析

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1、文章编号：2095-1248（2016）03-0018-07水陆两栖飞机动载荷特性数值分析杨荣，吕继航（中航通飞研究院强度研究室，广东珠海519040）摘要：现代飞机设计过程中，要考虑机体不同部位的动态载荷特性。根据大型灭火水陆两栖飞机使用模式的特殊性，利用流固耦合技术分析飞机着水时重心的过载和船底压力响应，利用气动力最小状态拟合技术分析飞机投水和退场爬升时的动载荷，利用模态法原理和功率谱模型分析飞机在离散突风和连续紊流作用下的动载荷。结果显示，对于大型灭火水陆两栖飞机，其着水载荷计算要考虑着水姿态、前飞速度、下沉速度、水面波浪的影响；飞机投水时机体的动载荷响应量不

2、大，但大迎角退场时、投水动载荷显著增大；飞机遭遇突风时机体的动载荷量级与静载荷相当，应对机体强度进行补充校核。分析结果为大型灭火水陆两栖飞机的结构设计提供了依据。关键词：水陆两栖飞机；动载荷；着水；投水；突风中图分类号：Ｖ211.47文献标志码：Ａdoi：10．3969／ｊ．ｉｓｓｎ．2095-1248．2016．03．003DynamicloadcharacteristicsoflargefirefightingamPhibiousaircraftＹＡＮＧＲｏｎｇ，ＬＶＪｉ-ｈａｎｇ（ＳｔｒｅｎｇｔｈＲｅｓｅａｒｃｈＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＣｈｉｎａＡｖｉａｔｉｏｎ

3、ＧｅｎｅｒａｌＡｉｒｃｒａｆｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＺｈｕｈａｉ519040，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｓｉｎａｉｒｃｒａｆｔｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｍｏｄｅｒｎａｉｒｃｒａｆｔ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｔｙｉｎｕｓａｇｅｍｏｄｅｏｆｌａｒｇｅｆｉｒｅｆｉｇｈｔｉｎｇａｍｐｈｉｂｉｏｕｓａｉｒｃｒａｆｔ，ｇｒａｖｉｔｙｃｅｎｔｅｒｏｖｅｒｌｏａｄａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｈｕｌｌｂｏｔｔｏｍｄ

4、ｕｒｉｎｇｗａｔｅｒｌａｎｄｉｎｇｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｆｌｕｉｄ-ｓｏｌｉｄｃｏｕ-ｐｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｓｄｕｒｉｎｇｆｉｒｅ-ｆｉｇｈｔｉｎｇｗａｔｅｒｄｒｏｐｐｉｎｇａｎｄｃｌｉｍｂｉｎｇｔｏｄｅｐａｒｔｕｒｅｆｏｒａｉｒｃｒａｆｔｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｍｉｎｉｍｕｍ-ｓｔａｔｅｆｉｔｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｓｕｎｄｅｒｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｄｉｓｃｒｅｔｅｇｕｓｔａｎｄｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｕｓｉ

5、ｎｇｍｏｄａｌｍｅｔｈｏｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｐｏｗｅｒｓｐｅｃｔｒｕｍｍｏｄｅｌ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｎｗａｔｅｒｌａｎｄｉｎｇｌｏａｄｆｏｒｌａｒｇｅｆｉｒｅ-ｆｉｇｈｔｉｎｇａｍｐｈｉｂｉｏｕｓａｉｒｃｒａｆｔｓｈｏｕｌｄｉｎｖｏｌｖｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｌａｎｄｉｎｇｐｏｓｔｕｒｅ，ｆｏｒｗａｒｄｆｌｉｇｈｔｓｐｅｅｄ，ｓｉｎｋｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｗａｔｅｒｓｕｒｆａｃｅｗａｖｅ．Ｔｈｅｒｅ-ｓｐｏｎｓｅｏｆｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｄｕｒｉｎｇｆｉｒｅ-ｆｉｇｈｔｉｎｇｗａｔｅｒｄｒｏｐｐｉｎｇｉｓｎｏｔｌａｒ

6、ｇｅ，ｗｈｅｒｅａｓｉｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｒｅｍａｒｋａｂｌｙｄｕｒ-ｉｎｇｃｌｉｍｂｉｎｇｔｏｄｅｐａｒｔｕｒｅｗｉｔｈｈｉｇｈａｎｇｌｅ．Ｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｕｎｄｅｒｄｉｓｃｒｅｔｅｇｕｓｔｉｓｔｈｅｓａｍｅｍａｇｎｉｔｕｄｅａｓｓｔａｔｉｃｌｏａｄ，ｂｕｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈｓｈｏｕｌｄｂｅｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄａｎｄｃｈｅｃｋｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅｓｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｌａｒｇｅｆｉｒｅｆｉｇｈｔｉｎｇａｍｐｈｉｂｉｏｕｓａｉｒｃｒａｆｔ．Keywords：ａｍｐｈｉｂｉｏ

7、ｕｓａｉｒｃｒａｆｔ；ｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄ；ｗａｔｅｒｌａｎｄｉｎｇ；ｗａｔｅｒｄｒｏｐｐｉｎｇ；ｇｕｓｔ水陆两栖飞机兼具水上飞机和陆地飞机的特点。因其独特优势，世界各国十分注重该类飞机点，有使用成本低、环境适应性强、用途广泛等特的研制。根据国家应急救援体系建设和应急救援收稿日期：2016-04-14基金项目：工信部民机科研项目（项目编号：×××）作者简介：杨荣（1980-），男，湖北荆州人，高级工程师，主要研究方向：飞机动强度和气动弹性设计，Ｅ-ｍａｉｌ：199231917@ｑｑ．ｃｏｍ。第3期杨荣，等：水陆两栖飞机动载荷特性数值分析19装备建设的需要，我国