污染跑道上影响刹车系统性能的研究

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1、污染跑道上影响刹车系统性能的研究【摘要】目前，民用飞机在污染跑道的起飞着陆性能，由于其试验条件的复杂性和试飞的高度危险性，造成主机制造商无法开展存效的验证实验，适航当局也缺乏污染跑道的合格审定经验，污染跑道上飞机起降性能的研究一直受到很大的限制。0前无论是各国的航空规章，还是咨询通告中，对污染跑道上的起降性能尚未制定完善的技?g规范。但是随着飞机性能的提高和对污染跑道适应能力的增强，将会对机轮刹车系统在污染跑道上的制动能力提出更高的要求。本文立足于主机制造商的飞行实验，从机轮刹车控制系统角度，对污染跑道起降性能的影响

2、因素和仿真分析或飞行实验进行研宄，并为适航审定提供技术支持。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所右，如存不愿意被转载的情况，请通知我们删除己转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。【关键词】适航；污染跑道；刹车性能0引言飞机在起飞、着陆阶段最容易发生航空事故，自20世纪80年代起，在数百起地面飞行事故中，湿跑道和污染跑道所造成的地面失事超过50%［1］。因此开展污染跑道飞行实验研究，无论对航空公司还是主机制造商都十分重要。FAR-25、CS-25

3、、CAAR-25和AP-25各部中，25.109条款对湿跑道条件下的加速-停止距离、刹车摩擦系数的确定等进行了规定，25.113条款对湿跑道下的起飞距离和起飞滑跑距离给出Y定义，25.125条款对湿跑道下的着陆距离提出了要求；同时，在AP-25部中，除了湿跑道条件外，25.105、25.109、25.113、25.125条款还增加了在污染跑道条件下的上述各项性能规定［2-4］。特别注意的是，CS-25部在25.1591条款中提出了污染跑道条件下飞机运行的性能要求，而其它各部中并无相应条款规定［5］。依据现有的适航规章

4、，并未对飞机在污染跑道上的机轮刹车系统制动性能提出飞行实验要求，但是作为预研项目，通过对污染跑道上影响刹车系统性能的因素进行分析，进而为飞行实验和适航审定提供技术支持，并根据主机制造商获得的污染跑道刹车系统性能参数优化刹车控制系统。1污染跑道上影响刹车系统性能的因素1.1污染跑道定义在FAA发布的AC25-13和EASA发布的AMC25-13中对污染跑道进行了同样的定义。污染跑道是指在使用宽度内有超过规定场长25%的区域为积水或超过3.2毫米（0.125英寸）厚的含水雪所覆盖、或者上面有积雪或冰的跑道。此外，跑道段表

5、面有积水或含水雪的地方正好是抬头与离地的地点，或是在起飞滑跑的高速部分，其阻滞影响比若是在起飞早期低速阶段遭遇该情况要严重得多。对于这种情况，也把跑道视为“污染跑道”。CAAC在AC-121-FS-2009-33中对污染跑道给出了定义，与FAA和EASA的不同之处在于对污染物深度的定义界限为3.Omm[6]oEASA在AMC25.1591中对污染物及其范围进行丫详细的定义，并分析了污染物对飞机在污染跑道上起飞、着陆性能的影响因素。多数污染跑道都会削弱飞机的刹车作用，对起飞着陆性能的主要影响在于：刹车效应会明显变差，出

6、现滑水的可能性较大，飞机的方向控制能力会削弱。此外，跑道污染物还会对飞机产生阻力作用，但不作为本文分析的重点。1.2污染跑道阻力的影响因素污染跑道上污染物对飞机机轮及机体产生阻力作用，进而对飞机刹车性能产生影响，需要考虑的因素主要包括三方面：a）污染物类型影响：一类是积水、含水雪和湿雪；另一类是干雪；b）位移阻力影响；c）机轮数量（单轮、双轮、四轮和六轮）影响。1.2.1积水、含水雪和湿雪污染跑道飞机会在表面有积水、含水雪或湿雪的污染跑道上发生高速滑水，不得不分析滑水所造成的飞机制动和方向控制能力降低的影响。一旦发生

7、滑水现象，轮胎-跑道间的最大刹车摩擦系数将急剧下降，导致飞机滑行距离变长，严重时可造成飞机偏航或冲出跑道，严重影响机组和乘客安全。典型的双轮起落架的阻力证明是单轮阻力的2.0倍（含干涉），对典型四轮车架式布局其阻力是单轮阻力的4倍（同样含干涉），对六轮车架式布局建议给出4.2倍单轮阻力这一合理的偏保守估算［3］。1.2.2干雪污染跑道选择自然界常见的且比重为0.2的雪作为研究对象进行位移阻力分析，并且在可能遇到的各种比重的雪的范围内，其产生的阻力随地面速度的变化最大。单轮胎干雪中的滚动时的总位移阻力可表示为：表中扣雪

8、的深度，b=轮胎表面宽度，V=地面速度，轮胎半径。双轮胎起落架上的阻力就是简单将两个单轮胎的阻力相加。双轮胎配置在融雪或积水中滑跑吋可见到的两个轮胎之间的相互干涉效应，不大可能在被雪覆盖的道面上滚动中出现。其阻力源自雪层的垂直压实，尽管沿垂直轮胎运动方向有一些变形，但是这种变形主要发生在位于或低于轮辙的底部，不会影响旁边轮胎的前部变形，因此可以