舰载机多体动力学建模与弹射起飞模拟

考虑航母扰动以航母为参考系,建立了考虑机体弹性以及支柱弹性的舰载机弹射起飞多体动力学模型,将舰载机动力学方程推广到非惯性参考系下;通过增加自由停机和张紧停机过程,构建了弹射起飞全过程的数值模拟能力,并通过算例对建模可靠性进行了验证。算例结果准确模拟了牵制杆拉断后前起落架垂向的不稳定振荡现象、弹射力卸载后前起落架的快速突伸现象,以及起落架离舰效应等物理过程。算例结果表明:借助于起落架的突伸,飞机离舰前的升降舵偏角产生的抬头力矩能有效增加离舰的俯仰角和俯仰速度,提高弹射起飞性能;离舰后升降舵偏转控制律在提高飞机迎角建立速度的同时,还能控制最大飞行迎角,有利于离舰飞行安全;飞机离舰时航母舰艏的垂直速度、俯仰速度以及抛射角对飞机的离舰飞行性能有影响,航母运动会危及舰载机弹射起飞安全,且以纵摇和横摇运动的影响最为显著。     

舰载机着舰过程分析与评估

立足舰载机着舰效果评估,分析了舰载机着舰过程,识别并总结了影响舰载机安全着舰的关键点和关键要素。结合通用着舰引导助降系统现状,提出一种以高速摄像技术为基础的测量与评估系统,实现舰载机着舰相关参数的测量和过程记录,量化分析和评价舰载机着舰效果。同时,指出了高速摄像测量技术在应用中需注意的问题及存在的不足。     

机载光电/惯性组合着舰导引算法研究

提出了一种基于红外探测的机载光电/惯性组合着舰导引新方案,综合机载红外热像仪和惯导信息实现舰、机运动分离,完成舰载机半自动或自动着舰导引,具有精度高、自主性好、不易受电磁干扰的优点.阐述了系统方案,并深人研究了靶标规则摆放情况下的着舰导引算法,给出了计算机仿真结果.仿真结果表明,舰机相对航向角估计误差小于10′、着舰位置估计误差小于1 m,验证了方案的可行性及算法的有效性,具有较高的工程应用价值.     

新型舰载机牵引车设计趋势分析

舰载机牵引车是航空母舰上舰载机调运作业时必要的一种特殊车辆,由于其与舰载机连接牵引方式差异,引出舰用牵引车的分类。通过对国内外现有牵引车的概况,提出对新型舰载机牵引车的设计思路和简要说明。     

计及舰面共振影响的舰载直升机起落架液压缓冲器性能分析

为了研究"舰面共振"时液压缓冲器压力和流量特性,以舰载直升机主起落架液压缓冲器为研究对象,分析了该缓冲器的工作原理,运用AMESim仿真平台,建立了主起落架缓冲器的液压模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明,"舰面共振"可以使液压缓冲器低压腔压力波动与节流孔流量波动显著增强;若长时间处于"舰面共振"不稳定转速区内,缓冲器高压腔会产生较大的压力波动;在不稳定转速区内,舰船运动周期的变化对主起落架缓冲器气腔压力波动的影响较小。     

某机起落架双腔缓冲器设计及突伸动力学研究

以某机前起落架为研究对象,为满足突伸要求将单腔缓冲器改为双腔缓冲器,并建立了该机前起落架的突伸动力学模型.首先进行突伸动力学性能分析,进而对双腔缓冲器高压腔充气压力以及回油孔面积进行参数影响分析.研究发现:采用双腔缓冲器设计方案在弹射起飞过程中可以快速增大舰载机飞行迎角,无明显航迹下沉现象;双腔缓冲器高压腔充气压力越大,突伸力越大,舰载机离舰后飞行迎角增大得越快;增加缓冲器回油孔面积有利于舰载机弹射起飞半抛物飞行阶段飞行迎角的建立,并且可以提高爬升率.     

新型民机起落架收放系统故障参数敏感性仿真

飞机起落架收放系统是一种集机、电、液于一体的混合复杂系统。为提高性能，新型民机起落架系统采用的空间收放机构，与传统平面机构起落架相比，其运动规律复杂且驱动单元增多，各类故障参数对其工作性能的影响也更加复杂。针对该问题，以采用空间收放机构的新型民机起落架系统为研究对象，详细分析了其动力学原理，包括收放机构、上位锁机构、小车位置机构和液压驱动原理;在此基础上,通过AMESim仿真平台建立了机电液一体化的起落架收放系统仿真模型，并通过仿真计算得出了节流孔阻塞、系统混入空气、油液泄漏和机构磨损等故障参数对起落架收放性能的影响，分析结果可用于指导起落架收放故障诊断，也可以为其参数设计及可靠性研究提供参考。     

不同缓冲参数下平面六杆起落架落震性能研究

针对一种平面六杆旋翼无人机起落架结构,为正确设置起落架缓冲器参数、提高无人机着陆稳定性、增强起落架缓冲性能,对平面六杆起落架缓冲器进行了参数研究。建立了平面六杆起落架虚拟样机落震仿真模型,给出了起落架与地面的接触模型,并对起落架进行了落震仿真。通过改变缓冲器刚度与阻尼,对比分析了起落架落震时接触力、加速度、位移的变化规律,为自适应起落架缓冲器参数设计提供了重要参考。     

国内外舰载机起降关键技术现状及发展趋势研究

随着自主研发的大型航空母舰"002"舰下水,我国向"深蓝海军"的目标又迈出了坚实的一步。航母作为"大国重器",拥有无与伦比的战略意义。对这些庞然大物来说,能形成战斗力的关键是所搭载的舰载机可以最大限度发挥自己的作用,而这其中重中之重就是舰载机要能够安全高效的在航母上起降。目前,鲜有研究针对国内外舰载机的起降关键技术做深入的分析。本文首先对五项舰载机起降技术的原理进行了介绍,分析了各项技术的优缺点,然后通过对比分析欧美国家及我军航母起降关键技术的发展现状,明确了我国舰载机与国外舰载机起降技术的差距,并分析了各国未来舰载机起降技术的发展趋势,最后针对我国航空母舰发展现状,得出我国应该加紧对电磁弹射技术及先进舰载机的研制的结论。本文的研究内容可为我国航母舰载机起降技术的发展决策及相关研究领域的学者提供参考。     

基于SimHydraulics的某飞机起落架液压系统建模与故障仿真

采用SimHydraulics软件构建某飞机起落架液压系统工作仿真模型。通过设置模型中液压部件的参数,分析不同参数的变化对作动筒活塞杆位移动态特性的影响。仿真结果表明:构建的模型能够较好的反映某飞机起落架液压系统的工作状况,通过故障仿真,飞行员可直观认识到不同的液压系统故障对起落架收放运动的影响程度,提高了飞行员对起落架液压系统故障的应急处理能力。机务人员也可通过故障仿真清楚地了解液压系统故障发生的机理,为故障的诊断和预防提供参考依据。     

飞机弹射起飞起落架动力学仿真分析

基于多体系统动力学的方法理论,应用ADAMS软件建立前起落架和主起落架的动力学仿真模型,并且以此为基础建立全机的动力学虚拟样机模型,对飞机弹射起飞过程进行仿真分析,并针对不同飞机起飞质量和弹射力,对比分析了其对起落架动力学响应及全机起飞性能的影响,结果表明:应用ADAMS对飞机起落架结构进行动力学仿真分析对起落架设计能提供必要的依据,减小飞机起飞质量以及增大弹射力,能够有效提高飞机弹射起飞性能。     

起落架结构疲劳寿命预测技术研究

以某型机前起落架为例,建立起落架有限单元模型,施加多点约束模拟起落架实际情况,然后应用全寿命分析方法,针对疲劳缺口系数、存活率和载荷加载系数的变化导致起落架疲劳寿命评估预测时产生不同的结果进行分析讨论,得出了疲劳寿命随不同参数的变化趋势,根据实际情况选择最符合实际的一组参数。预测评估前起落架的疲劳寿命,对起落架的寿命试验和设计有一定参考作用。     

一种垂直起降运载器着陆支腿设计与展开控制

目前,实现垂直起降运载器可重复使用是降低发射成本的有效途径之一。当运载器完成着陆场返回后,需依靠着陆支撑机构的展开、锁定及缓冲吸能三阶段的协同配合,最终实现平稳软着陆。针对运载器着陆支撑机构,提出一种六杆式支撑机构构型,通过四连杆机构实现展开与收拢动作,利用双锁紧机构型式实现锁定动作,依据机构自锁原理完成单向运动。通过对实际展开工况进行分析,提出主动+随动控制方式和全程作动控制方式。在着陆支撑机构展开过程动力学建模的基础上,分别对两种展开运动控制策略进行优化。并完成不同控制方案对比分析,最终确定合理展开驱动方案,为运载器支撑机构的研制和展开控制提供技术支持。     

飞机起落架液压收放系统的故障程度诊断

飞机起落架液压收放系统故障程度正确诊断可帮助飞行员及时采取行动应对不同程度的故障,避免人员和财产受到损失.针对飞机起落架液压收放系统故障样本少,故障数据时域上的高相关性,提出一种混合条件变分自编码网络和双向长短期记忆神经网络的故障程度诊断模型.建立某型飞机起落架液压收放系统仿真模型并植入不同程度故障,提取故障数据;将故...     

某型飞机起落架收放系统建模及动力学仿真研究

基于建模与联合仿真技术,对某型飞机起落架收放系统的收放机构和上、下位置锁进行了动力学建模,并以ADAMS和EASY5为仿真平台,实现了机械系统与冷气系统耦合的动力学建模及求解。仿真计算了反压力法收、放起落架过程中收放机构、位置锁及冷气系统耦合的动力学特性。结果表明：所建耦合动力学模型能够准确反映起落架收放系统整体的动力学性能,可以为进一步分析起落架收放系统故障及相关部件疲劳寿命提供依据,同时也可为地勤维护精细化提供理论依据。     

起落架收放系统动力学仿真

飞机起落架收放系统是以液压控制系统驱动起落架机构运动的综合复杂系统,涉及运动学、多体系统动力学、液压控制等方面内容。为研究起落架收放系统特性,以某型机工作原理和数字样机为例,采用Simcenter 3D Motion和AMESim建立了基于全机的起落架机构和液压控制系统的联合仿真模型。将起落架收放机构的负载仿真结果与某型飞机实测数据进行对比,两者基本吻合,说明该仿真可作为起落架收放系统设计及深入研究的依据。根据仿真结果,对起落架收放机构负载、收放速度以及液压控制系统的压力、流量响应特性进行了深入研究,同时对飞机各起落架相互作用的影响进行分析。     

飞机应急放起落架的机构运动可靠性研究

针对某些飞机曾经出现的应急放起落架失败导致迫降发生飞行事故的情况,文中在机构分析和可靠性分析的基础上,对现代飞机应急放起落架的工作特点进行阐述,提出飞机应急放起落架的机构运动过程可靠度计算模型。作为例子,综合考虑飞机飞行状态和外界天气条件等因素对其工作可靠性的影响,对某型飞机起落架收放机构进行应急放起落架的运动过程可靠度分析和仿真计算,其方法及结果对避免类似事故具有一定的指导意义。     

全海深着陆车着底冲击特性与集中应力结构改进

为分析全海深着陆车冲击特性并提高着底安全性,基于潜浮和着底运动的规律,将着底过程划分为6种拟着底状态,采用显式动力学方法对着底冲击模型进行数值模拟,并对张紧轮支架进行了改进设计;分析6种拟着底状态下着陆车张紧轮支架改进前后的最大应力,并对比分析了岩石地面和泥质地面的冲击响应特性。研究结果表明：张紧轮支架改进后具有明显的缓冲作用,着陆车冲击岩石地面和泥质地面的最大应力分别减小到原来的13％和30％;弹簧阻尼结构可降低车体的集中应力,但其刚度系数对冲击应力影响较小。由着陆车各状态数值模拟结果可知,改进后的车体结构具有更高的安全性,为研制可适应复杂海底的全海深着陆车提供理论依据。     

无人直升机六足式起落架设计与控制算法

无人直升机在作战、巡逻、反潜、救援、运输中发挥极其重要的作用,但是传统起落架形式对起降环境要求较高。针对复杂地形自适应起落、恶劣海况舰面起降和停放以及应急坠撞高生存力等问题,提出了一种基于多连杆机构设计的无人直升机仿生腿式起落架系统,并完成了控制算法研究和建模仿真。首先从仿生腿数量、分布形式、腿部自由度配置和需要完成的功能等方面对仿生腿式起落架机械构型进行分析,并完成了六足式起落架运动学和动力学分析。然后针对仿生腿式起落架自适应着陆过程,完成着陆缓冲和地形建模算法的研究。最后,基于控制算法搭建虚拟样机仿真模型,完成了多种地形的仿真分析和样机测试。研究结果表明,所设计的仿生腿式起落架结构和控制算法可完成动态自适应着陆,实现着陆过程的平稳缓冲。     

飞机大迎角着陆时四轮小车式起落架机轮载荷分配研究

针对大型飞机常用的复杂四轮小车式起落架结构布局型式,其轮胎选型及起落架结构强度分析时要用到单个机轮上的作用载荷。本文依据飞机着陆过程中起落架的缓冲器与轴向载荷的关系曲线,在建立了机轮轮胎压缩量与飞机地面垂直载荷关系曲线的基础上,探讨了飞机大迎角着陆过程中对四轮小车式起落架前、后机轮载荷分配的影响,提出了四轮小车式起落架机轮载荷分配的计算分析方法,并以波音707飞机为例进行了计算,验证了文中所提出方法的有效性和可行性。