舰载机前轮滑跃起飞技术

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1、第43卷第4期2011年8月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsV01．43No．4Aug．2011舰载机前轮滑跃起飞技术房兴波聂宏于浩(南京航空航天大学航空宇航学院，南京，210016)摘要：在航母甲板上引入斜坡跑道，使舰裁机弹射冲程结束后，前轮单独进入斜坡跑道，从而使飞机抬头。建立了舰裁机起飞时的简化分析模型．给出了基于该分析模型的运动微分方程及相关参教的表达式，并采用龙格库塔算法对舰栽执在斜坡跑道上滑跑起飞这一过程的动态响应进行了数值仿真。仿真结果表明．斜坡跑道的引入可以明显降低舰裁机离

2、舰后航迹的下沉量，降低舰载机的离舰速度，增加起飞质量，增大前起落架载荷。关键词：舰裁机，航空母舰；弹射起飞I前起蓉架；滑跃起飞中图分类号：V226文献标识码：A文章编号：l005—2615(2011)04．0453一05Carriered—AircraftTaking—offwithNoseLandingGearonSki—iumpRampProfile一■FangX诹gb0，NicHong，Y托Hao(CoIlegeofAerospaceEngi鹏ering，Nan扣ngUniversityofAeroIlautics&Astronautics，Nanjing，210016，C

3、hina)Abstract：Therampprofileisintroducedtotheaircraftcarriertomakeitsurethatthenoselandinggeargoestotherampprofileafterthecatapultprocess，sothatthenoseoftheaircraftrise．Thesimplifiedmodelofthewholecarriered—aircraftduringtheprocessofcatapulttakeoffisbuilt．Dynamicequationsaboutcatapultrunphase

4、arepresented．Thedynamicresponseofthecarriered—aircraftduringthepro—cessofcatapulttakeoffiscalculatedviaRunge—Kuttaprocedure．Theresultsindicatethattheintroduc—tionoframpprofilecandecreasetheflightpathsinkageduringthecatapulttakeoff，theoff—carrierVe—locityoftheaircraft，andincreasethetakeoffmass

5、esandtheloadofthenoselanding—gear．Keywords：carriered—aircraft；carrier；catapulttakeoff；noselandinggear；ski—jumptakeoff固定翼舰载机除少部分垂直起降飞机可以实现垂直起飞外，均要经过适当距离的加速滑跑，达到规定的起飞速度，才能离舰升空。随着飞机技术的发展，舰载机的起飞重量越来越大，需要的起飞速度也越来越大n]。舰载机的起飞技术是制造航母的关键技术之一[2]。现役航母上采用的舰载机起飞方式主要有滑跃起飞和弹射突伸起飞两种。利用斜板滑跃起飞，可以实现固定翼飞机的短距起飞陆“

6、，滑跃式起飞过程中由于飞机重心随着甲板逐渐升高，给滑跑加速带来一定的难度，并且从飞行力学角度分析，滑跃起飞相对于平直甲板起飞只改变了舰载机离舰时刻的航迹角，并没有增大离舰时的飞机迎角，因此滑跃起飞不能提高舰载机离舰时的气动升力。以往的舰载机弹射突伸装置研究多集中在舰载机的前起落架上睁副，弹射前要通过加载杆对起落架缓冲系统加载，使其接近全压缩状态，当飞机滑行至弹射器末端时，通过释放存储在缓冲器中的基金项目：国家自然科学基金(51075203)资助项目；南京航空航天大学基本科研业务费专项科研(NS2010023)资助项目．收稿日期：2011一01—23；修订日期：2011—03一03

7、通讯作者：聂宏，男，教授，博士生导师，E—mail：hnie@nuaa．edu．cn。454南京航空航天大学学报第43卷能量使起落架突然伸展，飞机抬头，从而实现迅速达到起飞迎角的目的[7{]。由于要考虑起落架在起飞和降落过程中的多种功能，突伸装置设计得相对复杂‘"，并且增加了起落架的结构重量[9。，降低舰载机的飞行机动性能。前轮滑跃起飞方式是一种具有一定使用价值的新的舰载机起飞方式，它将突伸和滑跃两种方式的优点结合起来，可以降低弹射所需的能量，发射大质量的飞机。1前轮滑跃起飞的特