29 卷 3 期 第 第 2008 年 月 5
航 空 学 报 AC TA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA
收稿日期 :2007207203 ; 修订日期 :2007211219 基金项目 : 国家自然科学基金 (60472118) 通讯作者 : 张明 E2mail : zhm6196 @126. co m
因此研究飞机的地面运动特性显得尤为重要 。现 有对飞机地面运动特性的研究从飞机的着陆缓 冲、 滑跑减震 、 摆振等直线运动方面向考虑机体六 自由度的偏航和侧向综合运动方面发展[ 127 ] ,模型 中逐步考虑机身和起落架的弹性 [ 425 ] ,引入前轮操 系统的模型对飞机的地面操纵运动进行研究 。 本文将建立飞机地面运动的动力学模型 , 模 型中机体 、 起落架缓冲支柱 、 机轮都具有独立的自 由度 ,充分考虑了它们之间的运动耦合 ,并且计及
纵和减摆系统 [ 6 ] ,但模型中未引入防滑刹车系统 。 对于飞机地面刹车动态性能的分析往往在机身运 动的简化模型基础上研究飞机的动态特性[ 8 ] 或防 滑刹车系统特性 [ 9 ] 。因此 , 需要建立一个综合考 虑飞机六自由度运动 、 前轮操纵转弯和防滑刹车
文章编号 :100026893 ( 2008) 0320616206
during t he whole braking co urse.
飞机地面转弯和刹车响应动力学分析
张明 , 聂宏
( 南京航空航天大学 102 教研室 , 江苏 南京 210016)
Dynamics Analysis of Aircraf t Ground Steering and Braking Responses
Zhang Ming , Nie Ho ng
( Faculty 102 , Nanjing U niversity of Aeronautics and Ast ro nautics , Nanjing 210016 , China)
摘 : 建立了飞机地面运动的数学模型 ,模型中考虑机体的六自由度运动和起落架弹性 ; 基于滑移率控制 要
方式建立了机轮防滑刹车模型 。通过仿真得出了飞机地面匀速转弯和滑跑刹车的动态响应 。其结果表明 ,飞 制方式使飞机在整个刹车过程中取得最佳刹车性能 。 关键词 : 飞机 ; 地面操纵 ; 数学模型 ; 防滑刹车 中图分类号 : V2141 1 文献标识码 : A
机匀速转弯时 ,其峰值出现在初始非稳态时刻 ; 弹性起落架在着陆和刹车过程中产生走步现象 ; 采用滑移率控
do m aircraft body and t he flexible landing gear st rut . The landing gear system is regarded as an assembly of
namic respo nses of steering wit h unifo rm velocity are simulated , which is verified co rrect by t he experiential
飞机的起飞和降落是飞机事故的多发阶段 ,
formula. A slip2ratio2co nt rolled anti2skid braking system is modeled too , and t he numerical simulation is car2 ing wit h anti2skid braking ; The slip2ratio cont rolled anti2skid braking system can o btains t he best performance Key words : aircraft ; ground handling ; mat hematic model ; anti2skid braking ried o ut for t he aircraft dynamic response while landing and taxiing on dry gro und wit h anti2skid braking. The braking simulation , t hree important conclusions are obtained : The top loads of t he aircraft appear in t he initial result s indicate t hat t he braking system model is correct and has good effect on aircraft . Fro m t he steering and unstable state time while steering wit h uniform velocity ; The flexible st rut will vibrate while landing and taxi2
Abstract : A mat hematic model of aircraft gro und movement is established , co nsidering t he six2degree2of2f ree2 suspension st rut , wheel , and tire , each of which is modeled as an individual module. The aircraft ground dy2
了起落架支柱的弹性 。同时 , 结合简化的前轮操 纵模型和防滑刹车模型 , 对飞机地面转弯和刹车 响应进行研究 。
1 飞机地面运动数学模型
11 1 模型的基本假设
①弹性支撑质量集中于机体质心点上 ; ③机身为刚性机身 ; ④考虑缓冲支柱的弹性 。
②非弹性支撑质量集中于轮轴中心点上 ;
Vol1 29 No1 3 May 2008
心的初始位置 ; Oi Zi 竖直向下 ; Oi X i , Oi Y i 在水平 面内 ; Oi X i 指向航向 ( 图 1) 。 机体坐标系 Ob X b Y b Zb : Ob 固连于飞机质心 ;
11 2 坐标系的定义和转换
地面惯性坐标系 Oi X i Y i Zi :原点 Oi 在机体质
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航 空 学 报 AC TA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA
收稿日期 :2007207203 ; 修订日期 :2007211219 基金项目 : 国家自然科学基金 (60472118) 通讯作者 : 张明 E2mail : zhm6196 @126. co m
因此研究飞机的地面运动特性显得尤为重要 。现 有对飞机地面运动特性的研究从飞机的着陆缓 冲、 滑跑减震 、 摆振等直线运动方面向考虑机体六 自由度的偏航和侧向综合运动方面发展[ 127 ] ,模型 中逐步考虑机身和起落架的弹性 [ 425 ] ,引入前轮操 系统的模型对飞机的地面操纵运动进行研究 。 本文将建立飞机地面运动的动力学模型 , 模 型中机体 、 起落架缓冲支柱 、 机轮都具有独立的自 由度 ,充分考虑了它们之间的运动耦合 ,并且计及
纵和减摆系统 [ 6 ] ,但模型中未引入防滑刹车系统 。 对于飞机地面刹车动态性能的分析往往在机身运 动的简化模型基础上研究飞机的动态特性[ 8 ] 或防 滑刹车系统特性 [ 9 ] 。因此 , 需要建立一个综合考 虑飞机六自由度运动 、 前轮操纵转弯和防滑刹车
文章编号 :100026893 ( 2008) 0320616206
during t he whole braking co urse.
飞机地面转弯和刹车响应动力学分析
张明 , 聂宏
( 南京航空航天大学 102 教研室 , 江苏 南京 210016)
Dynamics Analysis of Aircraf t Ground Steering and Braking Responses
Zhang Ming , Nie Ho ng
( Faculty 102 , Nanjing U niversity of Aeronautics and Ast ro nautics , Nanjing 210016 , China)
摘 : 建立了飞机地面运动的数学模型 ,模型中考虑机体的六自由度运动和起落架弹性 ; 基于滑移率控制 要
方式建立了机轮防滑刹车模型 。通过仿真得出了飞机地面匀速转弯和滑跑刹车的动态响应 。其结果表明 ,飞 制方式使飞机在整个刹车过程中取得最佳刹车性能 。 关键词 : 飞机 ; 地面操纵 ; 数学模型 ; 防滑刹车 中图分类号 : V2141 1 文献标识码 : A
机匀速转弯时 ,其峰值出现在初始非稳态时刻 ; 弹性起落架在着陆和刹车过程中产生走步现象 ; 采用滑移率控
do m aircraft body and t he flexible landing gear st rut . The landing gear system is regarded as an assembly of
namic respo nses of steering wit h unifo rm velocity are simulated , which is verified co rrect by t he experiential
飞机的起飞和降落是飞机事故的多发阶段 ,
formula. A slip2ratio2co nt rolled anti2skid braking system is modeled too , and t he numerical simulation is car2 ing wit h anti2skid braking ; The slip2ratio cont rolled anti2skid braking system can o btains t he best performance Key words : aircraft ; ground handling ; mat hematic model ; anti2skid braking ried o ut for t he aircraft dynamic response while landing and taxiing on dry gro und wit h anti2skid braking. The braking simulation , t hree important conclusions are obtained : The top loads of t he aircraft appear in t he initial result s indicate t hat t he braking system model is correct and has good effect on aircraft . Fro m t he steering and unstable state time while steering wit h uniform velocity ; The flexible st rut will vibrate while landing and taxi2
Abstract : A mat hematic model of aircraft gro und movement is established , co nsidering t he six2degree2of2f ree2 suspension st rut , wheel , and tire , each of which is modeled as an individual module. The aircraft ground dy2
了起落架支柱的弹性 。同时 , 结合简化的前轮操 纵模型和防滑刹车模型 , 对飞机地面转弯和刹车 响应进行研究 。
1 飞机地面运动数学模型
11 1 模型的基本假设
①弹性支撑质量集中于机体质心点上 ; ③机身为刚性机身 ; ④考虑缓冲支柱的弹性 。
②非弹性支撑质量集中于轮轴中心点上 ;
Vol1 29 No1 3 May 2008
心的初始位置 ; Oi Zi 竖直向下 ; Oi X i , Oi Y i 在水平 面内 ; Oi X i 指向航向 ( 图 1) 。 机体坐标系 Ob X b Y b Zb : Ob 固连于飞机质心 ;
11 2 坐标系的定义和转换
地面惯性坐标系 Oi X i Y i Zi :原点 Oi 在机体质
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