基于双弹簧振子模型的飞艇起落架载荷研究
2021-01-05胡小金肖鹏何巍
航空工程进展 2020年6期
胡小金,肖鹏,何巍
(中国特种飞行器研究所 结构强度研究室, 荆门 448035)
0 引 言
飞艇起落架是飞艇结构中一个十分重要的部件,主要用于飞艇的起飞、着陆、地面牵引和停放,承受并减缓飞艇在起飞、着陆和牵引过程中与地面之间不同程度的撞击[1]。为了满足安全性和经济性要求,起落架结构应具有足够的强度和刚度,同时其质量应尽可能的轻。作为飞艇起落架设计的重要输入,起落架的载荷直接关系和影响着起落架结构的质量、性能、成本等多项指标,载荷分析是否合理直接决定起落架结构设计的优劣。在FAA-P-8110-2《飞艇设计准则》中明确要求:在规定的着陆载荷情况下,飞艇重心处所选的限制垂直惯性载荷系数不得小于在使用中出现的最大下沉速度(但不得小于 3 ft/s)着陆时可能获得的载荷系数,其中1 ft=0.304 8 m;可以对在吊舱和气囊间着陆能量的分配给以适当的考虑;整个着陆撞击的动态升力不予计入;限制垂直惯性载荷系数n代表外部施加的垂直力与飞艇质量之比[2]。因此,有必要对飞艇起落架的载荷进行重点研究。
在起落架着陆仿真方面,国内外有很多成果。国外,L.Q.Viet等[3]对某装备有磁流变阻尼器的起落架的半主动控制器进行了仿真研究,并利用仿真工具SIMSCAPE-Simulink对起落架载荷的仿真结果进行了分析;S.Sivakumar[4]利用七自由度数学模型,对一架具有气垫起落架的直升机着陆动力学进行了分析,在Matlab/Simulink中对直升机着陆时的弹跳、横摇、俯仰、偏航加速度响应进行了数值模拟;……
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