舰载飞机弹射起飞起落架性能优化及参数分析

摘要

舰载机弹射起飞具有时间短、载荷大、工况繁杂的特点,相对于陆基飞机,弹射型舰载机对飞机的起落架有着更高的要求。目前我国对飞机的弹射起飞性能、舰机适配参数还在摸索当中。本文从舰载机的实际使用工况出发,对舰载机起落架的性能与适配参数进行了综合研究,以期为将来的弹射起飞工作提供参考。
　　本文以起落架为探究对象,根据其起飞与着舰时的具体工况,建立了对应的数学模型,并给出了舰载机弹射起飞时的全机数学模型,后续的研究均以这些数学模型为基础。
　　文中基于 ADAMS/Aircraft软件建立了舰载机的全机模型,通过落震仿真分析优化了主起落架的油针形状。对于使用双腔式缓冲器的前起落架,研究时综合弹射突伸与着舰缓冲两个方面的要求,制定了前起落架的优化目标,采用 ISIGHT软件对其油针形状与回油孔面积进行了优化,并对低压腔充气压力、高低气室充气压力比、轮胎充气压力对舰载机起飞的敏感性做了详细分析。结果表明:优化后起落架的突伸性能得到了显著改善,离舰迎角增加了1.5°,缓冲器缓冲效率提高了10％,高压气室充气压力对突伸影响最大。
　　在优化好的起落架模型之上,对全机的弹射起飞过程进行了动力学仿真分析,探究了多个舰机适配参数对舰载机飞行特性与起落架载荷的影响。分析表明:在弹射起飞过程中,较大的发动机推力与弹射力有利于获得较大的离舰速度,但会增大起落架的载荷,较长的甲板长度有利于飞机获得较大的离舰迎角。另外这些参数的耦合性使得在实际过程中,应根据不同的飞机工况制定不同的舰机适配参数。

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图表清单

注 释 表

第一章 绪论

1.1 工程背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作与内容安排

第二章 舰载机弹射起飞与着舰的数学模型

2.1 引言

2.2 坐标系定义与转换

2.3 弹射起飞运动方程

2.4 落震

2.5 本章小结

第三章 舰载机弹射起飞虚拟样机

3.1 引言

3.2 ADAMS/Aircraft 简介

3.3 弹射起飞虚拟样机

3.4 落震虚拟样机

3.5 本章小结

第四章 起落架参数优化及敏感性分析

4.1 引言

4.2 ISIGHT概述

4.3 结构参数的优化

4.4 前起充填参数的敏感性分析

4.5 本章小结

第五章 舰载机弹射起飞参数影响分析

5.1 引言

5.2 机舰适配参数影响分析

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文