飞机液压减摆器减摆特性研究

一、引言 飞机在跑道上起飞、着落和滑跑等过程中,常因运动速度超过某一临界值,前机轮发生左右剧烈偏摆的自激振动,或因地面不平整,铺砌粗糙等前机轮受到某种扰动,产生侧向偏摆.偏摆的幅度越大、频率越高,机轮侧向偏转角越大,支柱变形和轮胎撕裂可能性越高,严重威胁机上人员生命安全.针对此问题,各飞机设计生产厂家主要通过设置减摆器降低偏摆的振幅和频率.据提供阻尼的工作方式,减摆器一般分为摩擦减摆器和液压减摆器.因摩擦阻尼力矩等的限制,摩擦减摆器使用相对较少,而更多地采用液压减摆器.依据飞机所需减摆性能的要求,大中型飞机大多选择减摆能力强的旋板式液压减摆器;小型飞机大多选择收藏空间要求较小的柱塞式液压减摆器.虽然两种液压减摆器结构不同,但其工作原理是基本相同的,均是利用油液通过阻尼孔产生阻尼力,再通过传动机构产生绕支柱轴旋转的阻尼力矩防止起落架机轮摆动,使摆动机械能变成热能逐渐消耗.诸多学者针对液压减摆器进行了大量研究,其中向锦武,穆志韬和苏开鑫等对飞机起落架减摆器的液压阻尼特性进行了分析与研究;杨宁都,杜进等研究了液体压缩性对减摆器减摆特性的影响;冯彪,高雅和顾宏斌等对液压减摆器摆振进行数字化仿真分析与优化,但鲜有研究相同液压减摆器(其阻尼孔的长径比和空间排布方式等相同)对不同周期的振动、不同振幅的振动和不同粘度的液体的减摆特性.然而,液压式减摆器的减摆特性对液体种类和减摆器等的选择与设计具有重要的参考作用,故本文分别设计了七个不同周期的振动、七个不同振幅的振动以及选取了七种不同粘度的液体,运用处理非线性能力较强的Abaqus软件的流固耦合模块,计算和分析减摆器的减摆特性.