多轮多支柱起落架飞机操纵前轮转弯特性分析

《多轮多支柱起落架飞机操纵前轮转弯特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第４５卷第１期航空计算技术Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．１２０１５年１月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＪａｎ．２０１５多轮多支柱起落架飞机操纵前轮转弯特性分析方威，张红，杨小斌（中航工业第一飞机设计研究院，陕西西安７１００８９）摘要：在考虑机体弹性的前提下，采用Ｆｉａｌａ轮胎理论，建立了多轮多支柱式起落架飞机全机动力学模型，进行飞机操纵前轮转弯分析。通过仿真，给出了典型前轮操纵角下，各轮胎上的径向及侧向载荷。并以轮胎出现侧滑为临界条件，研究了不同前轮操纵角下允许的飞机最大滑行速度

2、，给出飞机操纵前轮转弯包线。最后研究了飞机１８０°转弯时重心及轮胎的运动轨迹，得出在保证操纵安全的前提下，飞机可在５０ｍ宽的跑道上实现１８０°转弯。关键词：多轮多支柱式起落架；操纵前轮转弯；转弯包线；仿真中图分类号：Ｏ２４２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１５）０１桘００７９桘０５NoseWheelSteeringAnalysisofAircraftswithMulti桘wheelandMulti桘strutLandingGearsＦＡＮＧＷｅｉ，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇ，ＹＡＮＧＸｉａ

3、ｏ桘ｂｉｎ（TheFirstAircraftnIstitute，AVIC，Xi′an７１００８９，China）Abstract：Ｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｎｏｓｅｗｈｅｅｌｓｔｅｅｒｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｉｒｃｒａｆｔｓｗｉｔｈｍｕｌｔｉ桘ｗｈｅｅｌａｎｄｍｕｌｔｉ桘ｓｔｒｕｔｌａｎｄｉｎｇｇｅａｒｓ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｏｆａｆｕｌｌｓｕｃｈｐｌａｎｅｗａｓｂｕｉｌｔ，ｗｈｉｃｈｕｓｅｓＦｉａｌａｓ′ｔｉｒｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｔａｋｅｓｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｔｈｅｅｌ

4、ａｓｔｉｃｉｔｙｏｆｔｈｅａｉｒｆｒａｍｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒａｄｉａｌａｎｄｌａｔｅｒａｌｌｏａｄｓｏｆｅａｃｈｔｉｒｅｃａｎｂｅｇｉｖｅｎａｔｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｓｔｅｅｒｉｎｇａｎｇｌｅｓ．Ｂｙｔｈｅｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｔｉｒｅｓｉｄｅｓｌｉｐｐｉｎｇ，ｔｈｅａｌｌｏｗａｂｌｅｍａｘｉｍｕｍｔａｘｉｉｎｇｓｐｅｅｄｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｏｓｅｗｈｅｅｌｓｔｅｅｒｉｎｇａｎｇｌｅｓｃａｎｂｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ｔｈｅｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｓｗｉｎｇｅｎｖｅｌｏｐ

5、ｅ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｔｒａｃｋｓｏｆ（ｃｅｎｔｅｒｏｆｇｒａｖｉｔｙａｎｄｔｉｒｅｓｗｈｉｌｅａｉｒｃｒａｆｔｔｕｒｎｉｎｇａｒｏｕｎｄｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅａｉｒｃｒａｆｔｓｉｍｕ-ｌａｔｅｄｉｓａｂｌｅｔｏｍａｋｅａ１８０°ｔｕｒｎｏｎａ５０ｍｗｉｄｅｒｕｎｗａｙ．Keywords：ｍｕｌｔｉ桘ｗｈｅｅｌｓａｎｄｍｕｌｔｉ桘ｓｔｒｕｔｌａｎｄｉｎｇｇｅａｒｓ；ｎｏｓｅｗｈｅｅｌｓｔｅｅｒｉｎｇ；ｇｒｏｕｎｄｓｗｉｎｇｅｎｖｅｌｏｐｅ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ引言真程序，该模型考虑了机体

6、的弹性模态，且起落架形式较为全面，包括刚性支柱、柔性支柱、摇臂和半摇臂等，大型运输机为了有较好的机场适应性，多采用多但该模型假设飞机的三个角速度很小，据此对三个转轮多支柱起落架布局。该类飞机地面操作转弯特性与［１］动方程进行了简化。传统三点式起落架飞机有很大不同，模拟分析要复杂和困难得多，目前这方面的研究也不深入。因此，对多在国内，李东营、顾宏斌利用虚拟样机技术，在轮多支柱起落架飞机地面转弯进行深入的研究具有理ＡＤＡＭＳ软件中建立了前轮可偏转的全机模型，并进行论意义和工程实用价值。了地面转弯仿真，

7、通过仿真分析了飞机滑行速度和前早期，受计算机计算能力和分析软件的限制，将多轮操纵角对飞机轮胎侧滑的影响，并指出，应用ＡＤ-轮多支柱起落架等效成一个起落架或轮胎考虑。１９７０ＡＭＳ／ａｉｒｃｒａｆｔ软件可以方便有效地进行飞机地面转弯［２］年，美国航空航天局（ＮＡＳＡ）在综合考虑模型的复杂的仿真。性和计算速度的条件下，将机翼和机身上的主起落架目前全机地面滑行转弯仿真方面的研究还都是基等效成一个起落架，轮胎也在与起落架的连接点处等于小型三点式起落架飞机，针对大型的多轮多支柱式效成一个，建立了波音７４７的

8、地面动力学模型。２０世起落架飞机尚缺乏这方面的仿真分析。因此，本文针纪８０年代以后，随着计算机技术的发展，对飞机地面对多轮多支柱起落架飞机，在考虑机体弹性的前提下，运动的建模更为合理，开始考虑飞机六自由度的地面以ＡＤＡＭＳ为平台，建立了全机动力学模型，对飞机前运动。Ｐｉ等用数字建模方法开发了飞机的地面运行仿轮操纵的地面转弯运动过程进行了仿真。分析了前轮收稿日期：２０１４－０９－１８修订日期：２０１４－１２－１５作者简介：方威（１９８５－），男，安徽枞阳人，工程师，主要从事飞机起落架