民用飞机轮起着陆触地载荷研究

摘要

飞机着陆依据其着陆状态可分为正常着陆与应急着陆，飞机轮起着陆是在起落架无法正常打开，但飞机飞行可控情况下的飞机应急着陆。起落架无法正常打开，飞机轮起着陆时，飞机机身与地面发生碰撞产生触地载荷。触地载荷的计算与分析对飞机结构设计及系统设计有重要的参考价值，因此触地载荷计算与分析是飞机适坠性适航认证要求的重要部分。
　　目前，还没有统一的民机触地载荷分析方法。不同飞机制造商研制的触地载荷计算方法是不同的，但即便是同一家制造商生产的不同机型飞机，使用的计算方法也是千差万别。本文以某飞机机型为例，采用数值方法，对飞机触地载荷求解方法进行研究，采用简化机身与等效弹簧单元相结合的方法求解民用飞机轮起着陆的触地载荷。考虑起落架不同打开/收起组合构型，研究民用飞机在在不同构型下的触地载荷。主要研究内容如下：
　　1.触地位置确定及模型简化。首先，由刚体运动学确定不同构型下飞机轮起着陆的触地位置，基于刚度等效原则，建立相应部位的局部简化模型（机腹和短舱），并且对机身也进行等效简化。通过简化模型组合计算触地载荷，与NASA实验结果对比，验证了局部简化模型的有效性与正确性。
　　2.确定局部模型非线性变形-载荷关系。将触地局部简化模型分别同等效刚性机身连接，以适航认证规定的安全着陆角进行触地模拟，得到机腹和短舱局部结构的非线性变形-载荷关系。
　　3.触地载荷计算。采用弹簧单元分别描述起落架、机腹、短舱局部非线性变形-载荷关系，并且与等效简化机身模型相结合，模拟飞机不同起落架打开/收起构型下的轮起着陆触地过程，分析计算触地载荷。通过计算结果与NASA实验结果对比，验证了求解触地载荷方法的可行性与准确性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究内容

第2章 起落架触地载荷

2.1飞机起落架的结构形式及减震系统

2.2起落架理论模型

2.3起落架模型建立及触地载荷计算

2.4本章小结

第3章 机腹触地载荷

3.1飞机机腹结构形式

3.2机腹触地理论模型

3.3机腹模型建立

3.4模型验证及触地载荷计算

3.5本章小结

第4章 发动机短舱触地载荷

4.1飞机发动机结构形式

4.2蜂窝夹层理论

4.3短舱模型建立

4.4模型验证及触地载荷计算

4.5本章小结

第5章 不同构型下触地载荷计算

5.1不同构型下触地位置的确定

5.2不同构型下触地载荷计算

5.3本章小结

第6章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参加过的主要科研项目