单轮前起落架前轮静态地面操纵力矩特性研究

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1、第6卷第2期2015年5月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGVoL6No．2Mav2015文章编号：1674—8190(2015)02—183—06单轮前起落架前轮静态地面操纵力矩特性研究折世强，娄锐，黄海清(中航飞机股份有限公司长沙起落架分公司，长沙410200)摘要：为了开展前起落架前轮静态地面操纵力矩研究，介绍单轮前起落架前轮静态地面操纵力矩的组成，对各个分力矩特性进行研究，重点推导各个分力矩的数学计算公式，并计算各操纵力矩与操纵角度的关系。结果表明：克服前轮地面

2、摩擦力所需的操纵力矩最大，克服主轮滚动摩擦力所需的操纵力矩和偏转前轮上举飞机所需的操纵力矩在大角度操纵前轮时较大。关键词：静态地面操纵力矩；前起落架；地面摩擦力矩；操纵角度中图分类号：V226文献标识码：ACharacteristicResearchofStaticSteeringGroundTorqueforAircraftSingleNoseWheelSheShiqiang，LouRui，HuangHaiqing(ChangshaLanding—gearBranch，AVICAircraftCorporation，Ltd．，Ch

3、angsha410200，China)Abstract：Tocarryouttheresearchofstaticsteeringgroundtorqueforaircraftsinglenosewheel，compositionofstaticsteeringtorqueforaircraftsinglenosewheelisintroduced．Everycomponenttorquecharacteristicisstudied．Everycomponenttorqueformulationisdeduced．Andrelat

4、ionshipbetweeneachsteeringtorqueandcontrolanglearecalculated．Theresultsshowthatthesteeringtorqueagainstnosewheelgroundfrictionforceisthemaximum；steeringtorqueagainstmainwheelrollingfrictionforceandsteeringtorqueagainstliftingaircraftarebiggerwhensteeringnosewheelwithwi

5、deangle．Keywords：staticsteeringgroundtorque；noselandinggear；groundfrictiontorque；steeringangle0引言现代飞机大都配置前轮可操纵转弯的前三点式起落架口]，根据飞机重量，前起落架可配置单轮形式和双轮形式。《GJB3217-98飞机前轮转弯系统通用规范》中规定：“为满足飞机地面操纵的要求，前轮转弯系统应能提供足够的输出力矩，在不借助于飞机运动或发动机推力或辅助动力的情况下，使前轮在动力转弯角度行程内，转动到任意位置”[2]。地面操纵技术是大型民用

6、飞机起落架的关键技术之一[3q]，在实际应用中，现代民用飞机，例收稿日期：2014—1卜05；修回日期：2015—01—24通信作者：折世强，sheshiqian9572@sina．COITI．cn如EMB170／190、A340、庞巴迪的C系列客机都要求能够在飞机处于静止状态下操纵前轮。GJB规范、CCAR25部条款和一些民用飞机设计规范中，均要求前轮转弯系统能够在飞机处于静止状态下操纵前轮。前轮静态地面操纵力矩是前起落架操纵系统设计的重要输入。文献[5—6]给出了前轮静态地面操纵力矩的组成和计算各个静态地面操纵分力矩的原理，但没

7、有完全推导出各个分力矩计算的数学表达式。张涛等[73对电传前轮静态转弯地面操纵力矩进行了仿真计算；诺曼·斯·柯里[8]只给出了克服前轮地面摩擦力所需的操纵力矩结论性的计算表达式，未解释其原理与过程，且对于其余的静态地面操纵分力矩未给出结论性的计算表达式。本文首先介绍单轮前起落架前轮静态地面操184航空工程进展第6卷纵力矩的组成；然后系统地对单轮前起落架前轮静态地面操纵力矩的特性进行研究并给出各个分力矩的计算原理、推导过程，得出各分力矩的计算表达式，适用于工程设计；最后结合算例得出结论，为前轮转弯系统的设计与改进提供参考。1单轮前起落

8、架前轮静态地面操纵力矩的组成构成单轮前起落架前轮静态操纵力矩的主要分力矩包括[5。]：①克服前起轮胎印痕绕轮胎接地点旋转的滑动摩擦力矩；②由于前轮稳定距，操纵前轮使飞机产生运动，克服主轮滚动摩擦力所需的力矩；③由于前起前倾角和稳定距，