大型民机前轮转弯操纵系统设计分析及功能性试验验证

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1、中图分类号：V226论文编号：102870115-S225学科分类号：082501硕士学位论文大型民机前轮转弯操纵系统设计分析及功能性试验验证研究生姓名张丹丹学科、专业飞行器设计研究方向飞行器起落装置设计指导教师张明副教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringDesign,AnalysisandFunctionalV

2、erificationTestonNoseSteeringControlSystemforLargeCivilAircraftAThesisinFlightVehicleDesignByZhangDandanAdvisedbyAssociateProf.ZhangMingSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究

3、工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要飞机前轮操纵技术是飞机地面操纵的核心。作为起落架设计中的重要组成部分，前轮转弯操纵系统的结构及性能对起落架地面滑跑及操

4、纵稳定性存在较大影响。特别地，转弯机构能否实现大角度转弯，满足大转弯力矩的要求，对飞机起落架的滑跑转弯性能有重要影响。积极开展前轮转弯系统的研究及分析工作，对实现大角度转弯的前轮转弯操纵系统，在我国大型民机上的应用具有重要的意义。本文以大型民机C919为研究对象，针对双作动筒式前轮转弯系统和齿轮齿条式前轮转弯系统的前轮转弯机构和液压控制系统两部分，建立了前轮转弯机构的动力学模型以及液压控制系统的数学模型，分析了一些基本的液压控制回路在前轮转弯操纵系统中的应用，并在此基础上完成了两种前轮转弯操纵液压控制系统的

5、设计。根据设计结果在LMSImagine.LabAMESim中建立了双作动筒式和齿轮齿条式前轮转弯操纵系统的液压系统模型。然后基于LMSVirtual.LabMotion软件平台分别建立了含有双作动筒式前轮转弯机构和齿轮齿条式前轮转弯机构的前起落架动力学模型，并与AMESim中建立的两种转弯系统的液压控制模型进行联合仿真，分析不同工况下飞机转弯操纵的性能。最后，根据设计结果，加工了试验件样机，按照试验要求进行了前轮转弯系统的功能验证试验，并与联合仿真结果进行了对比分析，为前轮转弯机构在大型民机上的应用提供了

6、数据参考。关键词：大型民机，前轮转弯，电液伺服控制，LMS，仿真，试验本文工作得到国家自然科学基金青年基金（51305198）、教育部博士学科点基金（20123218120003）资助。本文工作在飞行器先进设计技术国防重点学科实验室完成。i大型民机前轮转弯操纵系统设计分析及功能性试验验证AbstractAircraftnosewheelmanoeuvertechnologyhasplayedadominanthandingroundmanoeuver.Amongthem,nosewheelsteeringm

7、anoeuversystemisakeyproportionoflandinggeardesign,itsstructureandperformancehaveaprominentimpactongroundtaxiperformanceandcontrolstability.Recently,alongwiththeresearchanddevelopmentofC919airplanebackinCOMAC,domesticlargecivilaircrafthasgainedgreatprogress

8、.Asaresult,newrequirementsofsteeringmechanismsforlargersteerangleandgreatersteertorquehavebeenaddressed.Researchandanalysisworkonthetopicofnosewheelsteeringsystemsisinurgentneed.Nosewheelsteeringmechanismcapa