多因素影响下的起落架收放系统性能分析

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1、2015年5月第41卷第5期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsMav2015V01．41NO．5http：／／bhxb．buaa．edu．CBjbuaa@buaa．edu．cnDOI：10．13700／j．bh．1001—5965．2014．0380多因素影响下的起落架收放系统性能分析印寅，聂宏+，魏小辉，倪华近(南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京210016)摘要：起落架收放系统是集机、电、液的混合复杂系统，影响收放性能的因素也呈多样性．针对目前大多研究

2、并未较好地将收放各部分系统综合考虑的研究现状，提出了一套结合理论分析、多学科仿真技术及试验验证的分析方法，为起落架收放系统提供了较准确的分析手段．首先采用功率键合图法详细地推导了起落架收放系统动力学方程；在理论模型的基础上，建立了结合起落架动力学和液压系统的多学科协同仿真模型，并用试验结果对虚拟样机模型进行验证；最后详细讨论了混合系统中各关键参数对起落架收放性能的影响．研究结果表明，联合仿真模型的压力曲线与试验实测数据吻合良好，同时侧风、摩擦阻力、阻尼孔、液弹、油液泄漏等关键参数对收放性能都有不同程度的影响，分析结果可用于指导起落架收放参数设计、收放故障分析及可靠性研

3、究．关键词：起落架；收放系统；动力学；联合仿真；试验中图分类号：V226文献标识码：A文章编号：1001．5965(2015)05-0953—08起落架收放系统是飞机的重要组成部分¨引，其性能的好坏直接影响飞机的飞行安全．而频发的收放事故使得对起落架收放系统的研究极为重要∞J．收放故障模式多种多样，较为常见的故障原因有系统气塞、管路堵塞、油液泄漏、结构卡滞等H⋯．针对这些故障原因展开系统分析，并对起落架收放性能进行评估具有重要工程意义．目前对于故障的诊断和研究大多还是依靠经验和地面试验’71，这带来了诸多困难和经济问题．随着计算机仿真技术的发展，通过虚拟仿真对起落架收

4、放性能进行分析成为趋势，而如何准确地模拟收放系统则成为研究的关键¨。．在起落架收放系统性能仿真分析方面，国内外学者做了较多研究，但在适用方面也都有其优缺点．Noel等基于ADAMS建立了某起落架的动力学模型，并优化了阻尼孑L参数，但模型将收放液压流量控制简化处理为作动筒两端设置节流孔，不够准确‘91；Schmelzer等对收放液压系统模型作了理论分析，为了计算方便同样作了不少简化处理¨⋯．在国内，黄方略等建立了起落架的收放动力学模型，并求解得出了影响收放效率的参数变化关系，但模型完全忽略了液压系统⋯。；吴亚峰和郭军基于AMESim对起落架收放液压系统进行了深入研究，但

5、未结合起落架收放动力学模型进行分析研究¨“；吉国明等结合力学模型和液压模型作了分析研究，但其液压系统过于简化，液压元件对系统压力的影响考虑不够¨3’14o；朱武峰等基于AMESim建立了起落架收放液压系统动力学模型，详细考虑液压系统参数对收放性能的影响，但收放动力学部分考虑不够，作动筒外载简单处理收稿日期：2014-06．24；录用日期：2014-09-05；网络出版时间：2014-09-2815：12网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／doi／10．13700／j．bh．1001-5965．2014．0380．html基金项目：国家自然科学基金(511

6、05197，51075203)；江苏高校优势学科建设工程作者简介：印寅(1986一)，男，江苏泰州人，博士研究生，yinyinjordan@163．com+通讯作者：聂宏(1960一)，男，安徽宣城人，教授，hnie@nuaa．edu．cn，主要研究方向为飞行器起落装置设计Bl甩格式：印寅．聂宏．魏小辉，等．多因素影响下的起落架收放系统性能分析e】3．北京航空航天大学学报．2015，41(5)：953-960．YinY，NieH，WeixH，eta1．Retractionsystemperformanceanajysisoflandinggearwiththeintl

7、uenceofmultiplefactorsfj1．JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics．2015，41(5)：953-960(inChinese)．954北京航空航天大学学报2015年为定值¨“．上述研究并未较好地将起落架收放动力学和液压系统结合起来考虑，不能很好地模拟起落架收放的真实情况．本文采用功率键合图法详细地推导了起落架收放系统动力学方程，建立了结合收放液压系统和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．基于该模型研究了侧风风速、阻尼孔尺寸、液容、摩擦阻