某商用飞机起落架收放控制系统浅析

本文首先介绍了进行某商用飞机起落架收放控制系统分析研究的背景和意义。然后对该型飞机的电气系统、液压系统和机械零组件分别进行了分析。最后得出了五个有价值的可供起落架收放控制系统设计借鉴的结论。     

多连杆混联仿生腿式起落架设计与着陆实验研究

针对垂直起降飞行器对着陆场地的硬度及平整性要求高、传统起落架智能化程度低的问题,设计了一种基于多连杆混联机构的仿生腿式地形自适应起落架。本文首先针对单腿的设计构型进行驱动力矩分析与机构优化,在此基础上完成结构设计。其次基于设计构型提出了相应的驱动与运动控制算法,建立控制系统,并针对四腿机构进行着陆仿真。最后以多旋翼无人机为对象,设计了一套仿生起落架系统,与多旋翼无人机形成了整体的验证平台,实现地形识别-飞控-多腿控制融合设计,完成了搭建结构化地形的自适应着陆实验。研究结果表明,多连杆混联式仿生起落架设计方法可应用于垂直起降飞行器起落架的设计中,可完成设计载重的斜坡、台阶、凹凸地面等复杂地形的着陆,具备自适应着陆的能力。     

多轮多支柱起落架地面转弯载荷分析与预测

多轮多支柱飞机地面转弯时起落架各个支柱的载荷确定与分配的设计方法均具有不确定性。基于弹性轮胎理论和前三点式起落架转弯运动模型,建立了一种多轮多支柱起落架的地面转弯运动模型,分析起落架单个支柱的侧向载荷和垂向载荷分配规律,结合稳定转弯条件,得到极限转弯时的严酷受载起落架支柱;使用应变法实测得到的起落架载荷对分析结果进行验证,建立两种试验策略下的起落架侧向载荷和垂向载荷预测模型,预测极限转弯时的起落架载荷,最后用实测载荷对预测结果进行验证。结果表明：地面转弯时,主起落架前、后支柱的侧向载荷方向相反且量值较大,中支柱侧向载荷较小;主起落架各个支柱垂向载荷的分配与缓冲支柱填充刚度成正比,且外侧起落架的分配比例会增大;载荷分析方法与预测模型准确,可有效减小飞机地面极限转弯试验风险。     

前起落架刚度对无人机起飞滑跑性能的影响

为解决无人机在起飞滑跑阶段前起落架压缩量变化引起升阻特性变化的问题,综合考虑发动机转速、螺旋桨效率以及地面摩擦力等因素,建立无人机的地面滑跑模型。研究了前起落架刚度变化对无人机起飞滑跑性能的影响,并利用Simulink建立了全机仿真模型。结果表明：在起飞重量一定时,整机升力系数随前起落架压缩量变化量线性变化,随着前起落架刚度增大,无人机三轮滑跑距离、前轮离地迎角以及前轮离地速度均在一定程度上减小。仿真结果与理论分析相符,验证了模型的有效性。     

考虑机翼柔性的磁流变减振起落架落振动力学分析

为研究飞机着陆过程中机翼柔性对磁流变起落架落振全过程动力学特性的影响,建立了集成单出杆磁流变减振器的飞机起落架落振动力学模型,并通过台架试验进行验证,进一步探究了柔性机翼飞机的磁流变起落架落振特性。考虑磁流变减振支柱内部尺寸、压力和流量变化、磁流变液特征,推导了磁流变减振起落架的磁流变阻尼力、压缩气体弹簧力、小孔阻尼力等集总参数动力学模型,并在Adams/View环境中建立磁流变起落架虛拟样机,模拟起落架落振台架试验工况进行仿真研究,仿真与试验对比结果表明,起落架总载荷峰值、垂直过载、动行程及轮胎压缩量相对误差均在10%左右。进一步地,将某型无人机的机翼简化为等截面悬臂梁,建立了考虑机翼柔性的磁流变减振起落架刚柔耦合动力学模型并进行落振动力学仿真分析,结果表明：机翼柔性会降低磁流变起落架减振系统载荷峰值和减振器最大行程;当磁流变减振器的输入电流分别为0、1.2 A时,减振前期机翼产生变形载荷的峰值分别为起落架系统总载荷峰值的0.40%、0.41%,减振后期分别为1.96%、4.16%,落振时柔性机翼弯曲变形所吸收的冲击动能大部分是在减振后期释放;通过改变输入电流实现磁流变减振器输出阻尼...     

基于随动加载的起落架载荷误差评估与修正

全尺寸飞机柔性起落架静力试验中,起落架受载变形引起加载力线改变,从而带来加载误差。为提高加载准确度,起落架随动加载技术被广泛使用。本文通过对随动加载模型的分析,得出该加载技术试验过程中理论上依然存在加载误差。采用向量、矩阵运算结合力学平衡方程推导得到随动加载技术误差计算公式和载荷修正公式。选取某型飞机起落架静力试验典型工况（两点滑行刹车）进行载荷误差评估、修正与验证。结果表明：随动加载技术试验过程中航向和垂向最大加载误差小于工程允许的1%误差,侧向加载误差引起的最大约束反力误差小于工程允许的5kN;载荷修正后,最大约束反力误差小于2kN,加载准确度得到了进一步提升。本文从理论上分析了柔性起落架发生变形后载荷误差并进行修正,为起落架静强度试验过程中主动载荷和约束点载荷误差分析提供了理论依据。     

某型飞机铁鸟系统集成验证试验综合控制平台的设计及实现

该文介绍了某型飞机液压/起落架系统铁鸟集成验证试验综合控制平台,给出了其总体设计方案,并描述了其中某些部分的具体内容。     

全机结构试验起落架随动加载技术研究

以提高起落架试验加载精度为目的,提出了一种适用于全机状态下起落架试验的随动加载方法;并设计了随动加载装置,进行了试验验证及实际应用。与传统加载方式相比,随动加载装置具有加载精度高、结构简单、安装方便的特点,有较高的工程应用价值。     

基于VC＋＋的起落架的三维仿真系统实现

在建立起落架数学模型的基础上,利用Visual c++和3DMAX工具,采用模块化结构的设计思想开发起落架仿真系统,研究了飞机在地面上运动时起落架的力和力矩,主要由6个结构化模块组成:数据库模块、事件管理模块、起落架状态模块、起落架参数模块、起落架解算模块和3D模块.应用此软件模拟了真实飞机起飞和着陆时起落架的工作情况,进行了飞机起落架落震仿真及着陆仿真,分别得到了主起落架和前起落架的动态响应曲线.     

基于四连杆机构的起落架缓冲器行程测量方法

针对小型飞机起落架缓冲支柱行程测试提出了一种测量方法。利用四连杆机构将位移变量转化为角度变量,通过标定试验得到角位移和行程的对应关系;再将实测得到的角位移代入标定方程,即得到实测的缓冲支柱压缩行程。经验证,该方法可以得到满足精度要求的结果;并已成功应用于某型飞机起落架缓冲支柱压缩行程的实测试验。     

某型飞机前起落架降噪试验

流经起落架的流场非常复杂,并会产生强烈的噪声。以某飞机前起落架1/6缩比模型为研究对象进行气动噪声试验,通过在扭力臂处安装翼形整流罩和防扭支架处安装圆台形整流罩的被动方法降低起落架噪声。试验采用粒子图像测速仪(PIV)对起落架不同特征截面的的流场进行观测,探究起落架降噪的机理。试验结果表明,安装整流罩可以改善起落架周围的流场,降低起落架的高频噪声;安装整流罩后,起落架的特征尺寸长度变大,导致中低频噪声增幅明显。试验结果可以用于指导起落架降噪和外形优化,并可作为进一步探索实用的起落架降噪方法的基础。     

飞机起落架半主动控制系统的H_∞控制方法研究

利用磁流变阻尼器对起落架悬架系统进行半主动控制,将以前经常研究的二自由度起落架系统转换到一个考虑到反弹、着陆冲击时的俯仰和滚转运动的三自由度飞机系统来研究,能更好地模拟飞机的两个主起落架和前起落架机轮的连续触地着陆的真实情况。磁流变阻尼器的半主动控制策略分别使用二种不同的控制器,即线性二次型调节器(LQR)和鲁棒H_∞控制器。Slener模型用来预测磁流变(MR)阻尼器的动力特性。对控制器在减少响应加速度和速度时的性能进行比较分析。仿真结果验证了飞机在着陆过程中受到干扰时鲁棒H_∞控制能提供较好的控制效果。     

运-20:放飞中国大飞机梦

正上单翼:大型运输机主要用来装载货物或军事装备,货仓地板的设计离地面较低,便于装卸。大型运输机的发动机数量有4个,机翼如果像客机那样设计起落架的话,则承载太大,同时起落架支柱会太高,不利于飞机的结构强度。机组人员:类似于C-17,因为运-20的座舱采用先进数字式航空电子系统,所以机组只需3个人,即正副驾驶员和货物装卸员。在航电和电传控制系统上中国并不比美国差,因此运-20机组人员数可能不会超过4人。     

飞机地面变速滑跑演变随机响应分析

通过演变谱分析法对飞机起落架地面变速滑跑进行动响应分析.飞机在机场跑道变速滑行时,机场跑道基础激励将转化为非平稳随机激励,从而导致非平稳随机响应分析.采用演变随机激励表示该非平稳随机激励,用原平稳随机激励的功率谱密度和非线性变换表示其时变相关特性.利用演变谱法分析起落架系统的非平稳响应问题,最后通过数值算例验证了该方法的简便性和优越性.     

飞机主起落架撑杆接头疲劳寿命分析

某主起落架结构在设计初期的疲劳试验中暴露出撑杆接头为疲劳薄弱部位,不能满足飞机寿命的要求,需要对撑杆接头进行结构改进设计。运用MSC.Fatigue疲劳寿命分析软件,以设计初期的撑杆接头疲劳试验寿命为基础,对材料的S-N曲线进行适当修正得到零构件的S-N曲线,然后运用"类比法",对改进后的撑杆接头采用起落架实测载荷谱进行疲劳寿命分析。这种零构件寿命分析方法计算结果可靠性较高,分析后认为改进的撑杆接头能够满足飞机寿命的要求,在后期的主起落架疲劳试验中改进设计的撑杆接头通过了疲劳试验验证。     

基于ADAMS的起落架仿真平台开发

建立飞机起落架仿真软件对于飞机起落架的设计研究具有重要意义.通过对ADAMS软件系统的开发,建立了一套起落架仿真分析软件系统,对建模与仿真、数据连接和面向对象的可视化界面在起落架仿真系统中的应用做了积极地探索与尝试.介绍内容主要为飞机起落架模型的参数化建立及界面设计和模型与界面的数据连接,运用软件工程概念开发起落架仿真平台系统.     

飞机起落架位置误差计算与分析

针对飞机维护资料中仅给出收放机构转动副间隙许可值而未给出起落架位置误差许可值,致使日常维护中无法对起落架性能进行评估的状况,首先建立理想状态的起落架位置方程,其次对收放机构进行静力分析,最后基于连续接触模型,建立起落架位置误差计算模型。将该计算模型应用于某型飞机上,计算得出了起落架位置误差许可值,分析了转动副间隙对起落架位置误差的影响特征。工程应用情况表明,计算模型正确,其计算与分析结果可用于建立一种起落架性能评估和维护的新方法。     

基于响应面模型的结构疲劳寿命优化方法

针对基于疲劳寿命的结构优化耗时长的缺点,该文将抗疲劳设计方法和优化技术相结合,研究一种基于响应面模型的结构疲劳寿命优化方法.以飞机起落架为研究对象,采用动力学仿真获得子结构疲劳寿命分析的载荷谱.以拉丁超立方试验设计方法建立了疲劳寿命的二次响应面模型,实现了某型飞机起落架前撑杆结构疲劳寿命优化设计,使其疲劳寿命提高了5.4倍.优化结果验证了方法的有效性.     

飞机起落架半主动控制系统的控制方法研究

利用磁流变阻尼器对起落架悬架系统进行半主动控制,将以前经常研究的二自由度起落架系统转换到一个考虑到反弹、着陆冲击时的俯仰和滚转运动的三自由度飞机系统来研究,能更好地模拟飞机的两个主起落架和前起落架轮的连续触地着陆的真实情况。磁流变阻尼器的半主动控制策略分别使用二种不同的控制器,即线性二次型调节器(LQR)和鲁棒控制器。斯宾塞模型用来预测的磁流变(MR)阻尼器的动力特性。对控制器在减少响应加速度和速度时的性能进行比较分析。仿真结果验证了飞机在着陆过程中受到干扰时鲁棒控制能提供较好的控制效果。     

起落架液控阀阀芯摩擦特性研究

起落架收放故障影响飞机的安全性能,起降次数增加导致起落架性能变弱。首先通过起落架液控阀结构原理分析作用在阀芯上的液控力和夹紧力;其次,构建相应的力学方程并研究影响液控力和夹紧力变化因素,选择中位机能为"H"或"Y"三位四通换向阀,运用AMESim软件搭建起落架伺服系统模型;最后,通过改变阀芯摩擦系数和作用在阀芯上油液泄漏参数进行仿真分析起落架收放性能,摩擦系数增大和油液泄漏量的增加,导致起落架收放性能减弱。