主起落架可控变速收放作动器设计与仿真

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1、2016年1月北京航空航天大学学报January2016第42卷第1期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．42No．1http：,／／bhxb．buaa．edu．cnjbuaa@buaa．edu．CHDOI：10．13700／j．bh．1001-5965．2015．0034主起落架可控变速收放作动器设计与仿真黄辰，贾玉红+(北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100083)摘要：传统的起落架收放液压系统在使用中缺乏可控性，按照起落架收起时飞机

2、极限过载设计的起落架收放液压作动器在常见的小过载工况下可能产生较大的冲击。提出了一种用于主起落架的可控变速收放作动器的概念设计，使用双向比例节流阀根据过载大小调节阻尼作用。结合起落架收放机构多体模型和收放作动器液压模型，对不同过载工况下主起落架收起的动力学过程进行了仿真分析。与常规设计相比，在一定的设计约束下降低了支柱终止速度、回油压力峰值和结构冲击。研究了变速收放作动器输入压力和进回油油路阻尼相对大小对仿真结果的影响。提出了一种改进的可控变速收放作动器设计，利用惯性力的作用进一步降低了起落架收起时的作动筒载荷峰值和冲击。关

3、键词：飞机起落架；起落架收放机构；液压作动器；动力学仿真；冲击中图分类号：V226文献标识码：A文章编号：1001—5965(2016)Ol-0112-08起落架收放液压系统的设计，需要提供足够的驱动力，保证起落架在一定的垂向过载作用下能够正常收起并锁定，还需要保证起落架收放运动平稳，即起落架收放的总体速度及运动终止时刻的速度控制。通过调节收放作动筒油路上的节流阀，可调整起落架收放的速度。单向节流阀可设置在收放作动筒的迸油或回油油路¨⋯，或者两侧均有H41。用于降低终止速度的作动筒末端节流可设置在放下过程作动筒的回油油路上¨

4、1，大型飞机可在作动筒两侧油路都设置末端节流，进一步降低收起过程的终止速度¨J。当收放液压系统参数不变时，起落架收起速度随过载的降低而提高。91。大型民机起飞离地时垂向过载系数通常在1．1～1．3范围内¨0

5、，按照机动和突风引起的极限垂向过载2．0设计的液压系统，在常见的小过载工况下可能产生较大的终止速度和冲击，对相关结构、缓冲措施和密封有较高的要求。传统的起落架收放液压系统在使用中缺乏可控性，不能适应工况的变化。对于主起落架的收起过程，质量力引起的作动筒载荷通常随起落架收起角度的增大而增大，最大载荷出现在行程末端⋯。1“。

6、若适当增大运动部件的加速度，使运动呈现先加速后减速的形态，则惯性力将增大起始阶段的作动筒载荷并减小行程末端的载荷，使作动筒载荷在整个行程上的分布更加均匀，提高作动筒的效率。实现这种设计也需要起落架收放液压系统具有可控性。目前通过虚拟样机动力学仿真，可以模拟在液压驱动下起落架的收放过程。吉国明等¨列使用起落架收放三维模型和液压系统模型进行联合仿真，研究了收放作动筒参数对起落架收放性能的影响。印寅等¨41建立了结合收放液压系统和起落架动力学的虚拟样机模型，并用试验结果验证了仿真模型的准确性，研究了液压系统多种参数对起落架收放性能

7、的影响。上述研究验证了结合液压系统的虚拟样机动力学仿真在起落架收放收稿日期：2015-01—19；录用13期：2015-06．19；网络出版时间：2015-08-0316：15网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20150803．1615．012．html}通讯作者：Tel．：010—82314805E-mail：jiayuhong@buaa．edu．cn；l,eg格式：黄辰，贾玉红．主起落架可控变速收放作动器设计与仿真ⅣJ．北京航空航天大学学报，2016，42(1)：112—

8、119．HUANGc，JMYH．Designandsimulationofcontrollableaircraftmainlandinggearoperatingactuator[JJ．JournalofBeijingUni．versityofAeronauticsandAstronautics，2016，42(I)：112—119(inChinese)，第1期黄辰，等：主起落架可控变速收放作动器设计与仿真113性能分析中的准确性，但未涉及对液压系统设计和收放性能的改进。本文提出了一种用于主起落架的可控变速收放作动器的概念设

9、计，通过改变进油及回油油路上节流阀的阻尼作用，实现了起落架收放液压系统在使用中的可控性。使用虚拟样机动力学仿真研究了不同过载工况下主起落架收起的动力学过程。与常规设计相比，在一定的设计约束下改善了多个工况下的终止速度、回油压力峰值、作动筒载荷和结构冲击特性。1主起落架可控变速收放作动器1．