飞机全电式前轮转弯系统设计与优化分析.pdf

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1、2013正9月机械科学与技术September2013第32卷第9期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVol_32No．9飞机全电式前轮转弯系统设计与优化分析聂青，聂宏，张明，冀关珊(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)聂青摘要：由于全电飞机具有诸多优点，飞机前轮转弯系统必将向全电化这一方向发展。以飞机全电式前轮转弯系统为研究对象，基于飞机前轮转弯系统基本原理和机电一体化系统设计方法，针对前轮转弯系统对操作控

2、制的要求，设计一套由蜗轮蜗杆式前轮转弯机构与兼具转弯和减摆功能的电传伺服操纵系统组成的全电式前轮转弯系统，并建立仿真模型，进行动态性能优化和仿真分析，对系统的各项功能进行检验，研究结果表明所设计的飞机全电式前轮转弯系统合理有效，能够满足工程应用要求。关键词：机电一体化设计；动态仿真分析；前轮转弯系统；飞行器设计中图分类号：V227文献标识码：A文章编号：1003．8728(2013)091291-07DesignandOptimizationAnalysisofAll-electricAircraftNoseW

3、heelSteeringSystemNieQing，NieHong，ZhangMing，JiMeishan(StateKeyLaboratoryofMechanicsandControlofMechanicalStructures，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016)Abstract：Asall—electricaircrafthasmanyadvantages．theall—electricaircraftnosewheels

4、teeringsystemwouldbedeveloped．Aimingatthecontroldemandofnosewheelsteeringsystem，basedonthebasicprinciplesofnosewheelsteeringsystemandthedesigntechniqueofmechanotronics，anall-electricaircraftnosewheelsteeringsystemisdesignedtomeetthedemandforoperationcontroli

5、nnosewheelsteeringsystem，thesystemiscomposedofanosewheelsteeringmechanismofturbinewormandacontrolservosystemoffly-·by·wirehavingbothsteeringandanti．shimmyfunction．Thesimulationmodelofthesystemisestablishedtoperformtheoptimizationofdynamicproper-tiesanddynami

6、csimulationanalysisfortheverificationofitssteeringandshimmydampingfunction．Theresuhsin-dicatethatthenosewheelsteeringsystemisreasonableandvalidated，anditcanmeettherequirementsofthegen—eralproject．Keywords：aircraft；computersimulation；control；damping；design；ma

7、thematicalmodels；optimization；mecha-notronicsdesign；dynamicsimulationanalysis；nosewheelsteeringsystem；aircraftdesign多电飞机采用电力系统部分取代飞机上原有的动力¨．2J，具有结构简单、重量轻、可靠性高、性能价液压、气压和机械系统，尽可能多地将电力作为第二格比高等特点J。由于目前飞机采用的混合式系统本身所存在的固有缺陷难以克服，由此类相关系收稿日期：2012—07—17统引发的飞机检修占飞机检修的5

8、0％以上j，而全基金项目：国家自然科学基金项目(51075203)，南京航空航天大学电系统自身具有高可靠性，高可维护性，低保障和使基本科研业务费(NN2012111)和中央高校基本科研业务用费用等诸多优点J，因此飞机前轮转弯系统必将费专项资金项目(KFJJ20110115)资助向全电化这一方向发展。全电飞机方案能否实现，作者简介：聂青(1989一)，硕士研究生，研究方向为起落架设计与工