一种起落架防升落震试验反弹控制评定方法
阅读：713发布：2023-01-23
专利汇可以提供一种起落架防升落震试验反弹控制评定方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 起落架 动 力 试验领域，涉及一种仿升起落架落震试验反弹控制评定的新方法，其特征在于，第一，依据反行程阻尼系数定义新模型，计算反行程阻尼系数；第二，利用阻尼系数确定 缓冲器 的耗能情况；第三，计算kt，通过kt是否大于1，可判断 活塞 杆是否及时伸出。kt大于1说明 活塞杆 在 重心 到达最高点之前完成反行程工作；第四，若消耗的 能量 指标满足设计要求，同时活塞杆及时伸出，认为反弹控制是成功的。其有益效果是：落震试验中能准确的反应起落架的工作特性，能有效的降低仿升力提前作用、仿升筒 摩擦力 等因素的影响，保证试验测量数据的准确度。，下面是一种起落架防升落震试验反弹控制评定方法专利的具体信息内容。
一种起落架防升落震试验反弹控制评定方法
技术领域
[0001] 起落架动力试验，涉及一种起落架落震试验反弹控制评定方法。
背景技术
[0002] 起落架落震试验用于检查起落架的工作特性，是新机首飞之前必须通过的试验。起落架落震试验存在两种实施方法，仿升法和无仿升法（又称“减缩质量法”）。国军标和美标一般采用减缩质量法；俄罗斯规范则要求采用仿升法，该方法的特点是相比无仿升法更为接近真实着陆情况，缺点是实施较复杂，需要模拟飞机升力。两种落震试验实施方法均是验证缓冲器的以下功能是否满足设计要求：
[0004] 2)在伸展行程（反行程）中缓冲器应能把吸收的能量大部分转化为热能消耗掉，而不应出现伸展过快的回跳现象；
[0007] 其中2、3、4项要求的本质是要求起落架缓冲系统能消耗掉足够的能量，并且活塞杆能及时的伸出，迎接二次撞击。落震试验使用反 弹控制这一具体要求来衡量起落架缓冲器的上述工作特性。2008版《军用飞机结构强度规范》中反弹控制规定：“在无仿升落震试验中起落架机轮不允许跳离地面。在仿升落震试验中起落架机轮允许跳离地面，但缓冲支柱的反行程阻尼系数应达到0.7～1.0。”
[0008] 仿升法反弹控制的要求是2008版《军用飞机结构强度规范》中新增加的内容，为参考俄罗斯的相关技术要求制定的。其中反行程阻尼系数定义如下，要求反行程阻尼系数大于0.7。
[0009]
[0010] 图1中，t0为活塞杆由压缩到全伸长的时间，t1为反行程开始到活塞杆二次压缩的时间。
[0011] 在实际工作中，发现规范中的方法有如下缺点：
[0012] 1)在落震试验中，起落架一次正反行程已能反映出起落架的工作特性，无必要引入缓冲器二次压缩阶段。该方法由于考虑二次撞击，理论分析中无法回避二次撞击过程中轮胎和缓冲器先后压缩的细节分析，不利于从整体上评价起落架缓冲系统的工作特性。
[0013] 2)该方法的定义涉及了两次起落架缓冲器压缩过程。由于在仿升落震试验中，为了获得平稳的升力曲线，经常采用提前作用仿升力，以避开仿升力初始撞击尖峰。这种措施对计算反行程阻尼系数是不利的，由于仿升力提前作用，在二次撞击时，仿升力也会提前作用，延长活塞杆二次启动的时间，导致计算结果不准确。发明内容
[0014] 本发明的目的是确定一种新方法，在仿升落震试验中，既能方便的检验起落架缓冲器的工作特性（主要指消耗能量的能力和活塞杆快速回复伸出状态的能力），同时又能具有较强的抗干扰能力，降低试验设备和环境的影响。
[0015] 本发明的技术方案是：一种起落架反弹控制评定新方法，其特征在于使用了重新定义的反行程阻尼系数，在仿升落震试验中可方便的建立与起落架耗能指标的关系，以及判断活塞杆的伸出情况。步骤如下：
[0016] 第一，计算反行程阻尼系数，该系数的重新定义如下：
[0017]
[0018] 其中：t0仍为活塞杆由压缩到全伸长的时间，t1调整为反行程开始到轮胎开始二次压缩的时间，而不是活塞杆开始压缩的时间，Δt为反行程结束到重心到达最高点的时间，tt为重心开始下落到轮胎触地时间段。
[0019] 第二，利用反行程阻尼系数确定缓冲器的耗能情况，反行程阻尼系数与缓冲器消耗能量的关系如下：
[0020]
[0021] 若给定ζ≥ζmin，反行程阻尼系数与缓冲器消耗能量的关系如下。ζmin为落震试验中人为规定的反行程阻尼系数最小值。
[0022]
[0023] 其中：g为重力加速度，ηs为整个缓冲系统消耗能量与吸收能量的比值，ζmin为反行程阻尼系数取值范围内的最小值。
[0024] 第三，计算kt，通过kt是否大于1，可判断活塞杆是否及时伸出。kt大于1说明活塞杆在重心到达最高点之前完成反行程工作。
[0025] 第四，若消耗的能量指标满足设计要求，同时活塞杆及时伸出，认为反弹控制是成功的。
[0026] 本发明的优点是：
[0027] 1)规范中的方法直接通过反行程阻尼系数的大小来判断反弹控制是否满足要求。新方法不仅计算反行程阻尼系数的大小，而且准确的给出缓冲器的耗能情况以及活塞杆的伸出情况，相比规范中的方法更为精确。
[0028] 2)新方法推导简便，物理意义明确。新方法与规范中方法相比反行程阻尼系数定义形式基本相同，差异在于时间点的选择。通过合理的选择时间点，不必考虑轮胎、缓冲器的刚度等参数，不经繁琐的推导即可建立该参数与缓冲器消耗能量的关系。
[0029] 3)物理过程明确，仅需考虑缓冲器反行程开始工作到轮胎接地这一过程。而规范中使用的方法无可避免的需要考虑两个压缩过程，增加了分析的难度。
[0030] 4)由于新方法不涉及二次压缩过程，自然的回避了仿升力提前或滞后作用的影响，结果更为准确。
[0031] 以下为反行程阻尼系数和缓冲系统耗能指标关系推导过程。
[0032] 反行程阻尼系数定义如下：
[0033]
[0034] 从重心开始下落到活塞杆二次压缩时间计算：
[0035]
[0036] 依据能量守恒：
[0037] mght＝Asy(1-kabs)+Asy·kabs·(1-krh)
[0038] 其中：m为投放质量，Asy为缓冲系统吸收的功量，Kabs为缓冲器吸收功量比例，krh为缓冲器热耗系数，ht为重心反弹高度。
[0039] 由：
[0040]
[0041] 推出起落架反弹高度：
[0042]
[0043] 从重心开始下落到轮胎二次压缩时间：
[0044]
[0045] 若给定：
[0046]
[0047] 推出：
[0048] （1-ζmin）t0≥ζmin·Kt·tt
[0049] 左右平方整理后得:
[0050]
[0051] 推出：
[0052]
[0053] 试验中t0趋于常值，取Kt的下限1.0，有如下关系式：
[0054]
[0056] 图1反行程阻尼系数定义示意图
具体实施方式
[0057] 某型飞机落震试验，下沉速度为3.3m/s,反行程时间为0.389s，反行程开始到轮胎开始二次压缩的时间为0.535s，tt为0.105s。
[0058] 一，计算反行程阻尼系数
[0059]
[0060] 二，计算反行程阻尼系数对应的能量消耗ηs，ηs的下限取0.75，缓冲器耗能情况计算如下：
[0061]
[0062] 三，计算kt，判断活塞杆是否伸出，kt大于1的条件下，可确 定活塞杆已经及时伸出。
[0063]
[0064] 由于大于1，可确定活塞杆及时伸出。
[0065] 四，综合判断
[0066] 由于ηs大于75%和kt大于1，满足反弹控制要求。
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