Моделирование процесса обжатия амортизации шасси летательных аппаратов при посадке

• Автор: Загидулин, Артём Рибхатович
• Шифр специальности: 05.07.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 Моделирование процесса обжатия амортизирующих устройств шасси при посадке

1.1 Основные кинематические схемы амортизационных стоек

1.2 Конструктивные схемы жидкостно-газовых амортизаторов

1.3 Принцип работы двухкамерного жидкостно-газового амортизатора

1.4 Существующие методики расчёта жидкостно-газовой амортизации

шасси летательных аппаратов

1.5 Математическое моделирование плоскопараллельного движения произвольной системы твёрдых тел с использованием уравнений Лагранжа первого рода

1.6 Математические модели внутренних силовых факторов амортизатора

1.6.1 Моделирование газовой пружины
1.6.2 Моделирование гидродинамического сопротивления перетоку
жидкости через дроссельные отверстия
1.6.3 Моделирование сил трения
1.7 Моделирование обжатия колёс
2 Математическое моделирование копровых испытаний шасси летательных аппаратов
2.1 Моделирование копровых испытаний основной опоры шасси самолёта Ту-204СМ
2.1.1 Описание основной опоры шасси самолёта Ту-204СМ
2.1.2 Модель основной опоры шасси самолёта Ту-204СМ
2.1.3 Исходные данные для моделирования копровых испытаний
2.1.4 Результаты моделирования
2.2 Моделирование копровых испытаний основной опоры шасси вертолёта

2.2.1 Описание основной опоры шасси вертолёта Ка-
2.2.2 Модель основной опоры шасси вертолёта Ка-
2.2.3 Исходные данные для моделирования копровых испытаний
2.2.4 Результаты моделирования
2.3 Моделирование копровых испытаний хвостовой опоры шасси вертолёта Ка-
2.3.1 Описание хвостовой опоры шасси вертолёта Ка-
2.3.2 Модель хвостовой опоры шасси вертолёта Ка-
2.3.3 Исходные данные для моделирования копровых испытаний
2.3.4 Результаты моделирования
3 Методика проведения копровых испытаний. Прикладное программное обеспечение
3.1 Методика проведения копровых испытаний шасси летательных
аппаратов
3.1.1 Испытания основной опоры шасси самолёта Ту-204СМ
3.1.2 Испытания основной опоры шасси вертолёта Ка-
3.1.3 Испытания хвостовой опоры шасси вертолёта Ка-
3.2 Прикладное программное обеспечение «Dynamics Simulator»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Приложение А. Акты внедрения результатов работы
Приложение Б. Исходный код основных классов программы «Dynamics
Simulator»
Приложение В. Спецификация формата файла модели
Приложение Г. Файл модели основной опоры шасси вертолёта Ка-

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования
Взлёт и посадка летательного аппарата — наиболее сложные и потенциально опасные режимы полёта. Они существенно отличаются от других, динамические характеристики при взлёте и посадке также весьма специфичны. Основная специфика режима посадки — близость поверхности земли и необходимость полёта с выполнением достаточно сложных эволюций.
Безопасность полёта при взлёте и посадке в значительной мере зависит от шасси самолёта. Шасси представляет систему опор, необходимых для взлёта, посадки, передвижения и стоянки летательного аппарата на взлётно-посадочной поверхности. Шасси состоит из опорных элементов — колёс, лыж или других устройств, посредством которых летательный аппарат соприкасается с поверхностью места базирования, и силовых элементов — стоек, траверс, подкосов, соединяющих опорные элементы с конструкцией планера. При посадке, в момент касания опорных элементов шасси посадочной поверхности, центр тяжести летательного аппарата, как правило, имеет ненулевой вертикальный компонент скорости, который является причиной посадочного удара. Для уменьшения перегрузки при посадке шасси снабжается амортизацией, состоящей обычно из амортизаторов и пневматиков колёс.
Основные требования, предъявляемые к амортизации:
■ амортизационная система шасси должна поглощать энергию посадочного удара и колебаний планера при движении по земле;
■ амортизатор должен обеспечить рассеивание поглощённой энергии;
■ вертикальное усилие на опоре шасси должно нарастать плавно, достигая максимума в конце обжатия;
■ время прямого и обратного хода не должно превышать 0,8-1 с, чтобы имелась возможность к восприятию последующих ударов;
■ упругие характеристики амортизатора должны по возможности меньше зависеть от условий внешней среды.

— вертикальная скорость колеса; Ру — добавочная вертикальная нагрузка предельного обжатия шины.
Первое слагаемое выражения (1.12) представляет реакцию шины как тороидальной мембраны с внутренним давлением газа.
Второе слагаемое учитывает влияние жёсткости каркаса шины. Предполагается, что каркас шины можно представить в виде пружин, равномерно распределённых по периметру контакта.
Третье слагаемое в выражении (1.12) моделирует демпфирующие свойства шины, т.е. упругие свойства каркаса моделируются группой пружин с демпферами, соединённых параллельно и действующих по периметру пятна контакта.
Четвёртое слагаемое соответствует добавочной составляющей вертикальной нагрузки, возникающей при предельном обжатии шины.