舰载直升机起落架设计与仿真分析

摘要

波涛汹涌、气候无常的海洋、面积狭小，摇摆不稳的飞行甲板都给舰载直升机的飞行、停驻带来了致命的威胁。如何提高舰载直升机的起降安全成为了航海、航空领域的重要课题。起落架作为影响舰载直升机起降安全最为重要的机构顺理成章地成为了研究、改进的对象。从传统的滑橇式到先进的耐坠毁摇臂式，它经历了多次改变，缓冲和耐坠毁性能得到大幅提高。本文在研究舰载直升机起落架设计理论的基础上，重点分析适用于舰载直升机的耐坠毁摇臂式起落架。　　首先，从机轮、缓冲器、连接机构这三个组成部分研究适用于舰载机的耐坠毁摇臂式起落架，研究包括：机轮的选型与轮胎静压曲线拟合平台的建立；油液缓冲器的结构改良与参数设计；摇臂与轮轴的结构分析。并利用研究结果针对一舰载直升机设计其起落架结构、计算其各项缓冲参数。　　其次，在分析起落架力学模型的基础上，使用起落架动力学仿真软件ADAMS/aircraft建立舰载直升机起落架参数化动力学虚拟样机，并利用虚拟样机对所设计的起落架进行独立落震仿真与整机降落仿真。在不同工况的落震仿真过程中，从缓冲器使用行程、轮胎力变化情况、等效质量点加速度等方面分析起落架的缓冲特性，从而优化调整起落架的各项缓冲参数；在整机降落仿真中，校核不同工况下的机体重心加速度、位移等因素的变化情况。　　最后，联合有限元分析软件ANSYS和ADAMS/aircraft，建立主起落架的刚柔耦合动力学模型，针对主摇臂的预设计结构进行有限元分析与优化。从摇臂的应力分布云图中找出摇臂结构的薄弱与过强之处，并通过进一步的有限分析对其进行改进与优化。在保证主摇臂各处强度的前提下，有效地降低了它的质量。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状及趋势

1.3 课题研究内容

第2章 舰载直升机耐坠毁式起落架结构设计

2.1 引言

2.2 耐坠毁式起落架概述

2.3 直升机机轮

2.4 缓冲器

2.5 连接机构

2.6 设计实例

2.7 本章小结

第3章 起落架力学模型分析与动力学虚拟样机建立

3.1 整机坐标系及整机力学模型

3.2 主、尾起落架力学模型

3.3 起落架参数化动力学虚拟样机

3.4 本章小结

第4章 起落架落震仿真分析与整机降落仿真分析

4.1 起落架落震仿真分析概述

4.2 主起落架落震仿真分析

4.3 尾起落架落震仿真分析

4.4 整机降落仿真分析

4.5 本章小结

第5章 主起落架的刚柔耦合仿真与摇臂的有限元分析

5.1 引言

5.2 主起落架的刚柔耦合虚拟样机的建立

5.3 刚柔耦合仿真结果分析

5.4 摇臂预设计结构的有限元分析

5.5 摇臂的结构改进与优化

5.6 本章小结

结论

参考文献

致谢