濕滑跑道飛機(jī)側(cè)風(fēng)著陸滑行安全研究
發(fā)布時間:2022-01-19 10:37
濕滑道面和側(cè)風(fēng)是飛機(jī)著陸滑行過程中導(dǎo)致偏出跑道事故的重要原因,當(dāng)兩種因素同時發(fā)生時可能出現(xiàn)“1+1>2”的耦合風(fēng)險,因此研究濕滑跑道上飛機(jī)側(cè)風(fēng)著陸滑行的安全問題,對于跑道安全事故的防范具有重要意義。本文以飛機(jī)在側(cè)風(fēng)中著陸滑行時輪胎與道面相互作用機(jī)理為切入點(diǎn),建立側(cè)風(fēng)條件下濕滑污染道面上飛機(jī)輪胎-道面相互作用模型,進(jìn)一步對側(cè)風(fēng)與濕滑道面耦合作用下整架飛機(jī)受力情況和運(yùn)動規(guī)律展開研究,具體研究內(nèi)容如下:1)從飛機(jī)側(cè)風(fēng)著陸滑行時受力狀態(tài)和運(yùn)動趨勢入手,引入側(cè)偏輪胎-濕滑道面相互作用理論模型,推導(dǎo)飛機(jī)滑行過程中輪胎所受側(cè)偏力表達(dá)式,獲得側(cè)風(fēng)狀態(tài)下飛機(jī)輪胎-濕滑道面相互作用主要影響因素。2)采用ABAQUS建立基于CEL算法的側(cè)偏輪胎-濕滑道面相互作用模型,分析了側(cè)偏輪胎接地面積、接觸應(yīng)力、道面支撐力分布,對比干、濕道面條件下側(cè)偏輪胎接地特征,基于理論分析結(jié)果對輪胎側(cè)向力系數(shù)和道面支撐力展開多工況分析。3)在數(shù)值仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上,建立了濕滑道面的側(cè)向摩擦性能模型。4)以整體飛機(jī)為分析對象,展開動力學(xué)分析,利用MATLAB/Simulink模塊進(jìn)行仿真計(jì)算,獲得濕滑道面上飛機(jī)側(cè)風(fēng)著陸滑行過程偏...
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
偏出跑道事故
技術(shù)路線
中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文13()222=awdyvvv+v(2.1)圖2-1側(cè)風(fēng)作用下飛機(jī)運(yùn)動分析沒有側(cè)風(fēng)作用時正常著陸的飛機(jī)將沿跑道中心線行駛,空速方向與機(jī)身對稱軸重合,有側(cè)風(fēng)作用時將打破飛機(jī)原有平衡,飛機(jī)空速方向與機(jī)身對稱軸形成一個夾角,稱為側(cè)滑角,見圖2-1,飛機(jī)將受到作用于機(jī)身的側(cè)向作用力和使機(jī)頭發(fā)生偏轉(zhuǎn)的力矩。為了方便描述飛機(jī)在側(cè)風(fēng)條件下運(yùn)行時的受力情況,引入氣流坐標(biāo)系()aaaaSOxyz。氣流坐標(biāo)系()aaaaSOxyz固連在飛機(jī)上,以飛機(jī)質(zhì)心為原點(diǎn)O,ax軸指向飛機(jī)空速方向,az軸在機(jī)身平面內(nèi)垂直于ax軸指向下,ay軸方向符合右手定則,見圖2-1。作用于飛機(jī)的空氣動力的合力矢量在氣流坐標(biāo)系ay軸正方向分量就是側(cè)風(fēng)風(fēng)力Y,空氣動力的合力矩在氣流坐標(biāo)系內(nèi)繞az軸的分量為偏航力矩Q,根據(jù)空氣動力學(xué)方程得到的:側(cè)風(fēng)風(fēng)力Y:()2=1/2YaYCvS(2.2)偏航力矩Q:()2=12QaQCvSb(2.3)其中,YC為飛機(jī)側(cè)風(fēng)風(fēng)力系數(shù),無量綱;QC為偏航力矩系數(shù),無量綱;為空氣密度,取1.2933kg/m;S為機(jī)翼面積,單位2m;av為飛機(jī)空速大小,單位m/s;b為機(jī)翼展長,單位為m。將式(2.1)分別代入式(2.2)、式(2.3),得到考慮道面作用的側(cè)風(fēng)風(fēng)力Y和偏航力矩Q為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于輪胎側(cè)偏剛度估計(jì)的路面附著條件辨識[J]. 林棻,張華達(dá),趙又群,張會琪. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(11)
[2]對接路面輪胎瞬態(tài)側(cè)偏特性研究[J]. 陳平,許男,白帆,郭孔輝. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(22)
[3]基于數(shù)字虛擬飛行的民機(jī)側(cè)風(fēng)著陸地面航向操穩(wěn)特性評估[J]. 劉海良,王立新. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]濕滑道面飛機(jī)輪胎臨界滑水速度計(jì)算方法比較[J]. 蔡靖,李岳,宗一鳴. 航空學(xué)報(bào). 2017(07)
[5]UniTire統(tǒng)一輪胎模型[J]. 郭孔輝. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[6]民用飛機(jī)側(cè)風(fēng)影響下的糾偏研究[J]. 馬大衛(wèi),聶宏,張明. 飛行力學(xué). 2013(01)
[7]復(fù)雜花紋子午線輪胎水滑特性仿真研究[J]. 王長建,臧孟炎. 橡膠工業(yè). 2011(10)
[8]起落架數(shù)學(xué)模型及其在風(fēng)場中的應(yīng)用[J]. 蘇彬,王大海,陳又軍. 飛行力學(xué). 2007(01)
[9]冰面上輪胎穩(wěn)態(tài)側(cè)偏刷子模型[J]. 郭孔輝,吳海東,盧蕩. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(02)
[10]飛機(jī)起落架數(shù)學(xué)模型的研究[J]. 徐冬苓,李玉忍. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2005(04)
博士論文
[1]基于歷史數(shù)據(jù)的中國民航跑道安全管理關(guān)鍵問題研究[D]. 霍志勤.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號:3596702
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
偏出跑道事故
技術(shù)路線
中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文13()222=awdyvvv+v(2.1)圖2-1側(cè)風(fēng)作用下飛機(jī)運(yùn)動分析沒有側(cè)風(fēng)作用時正常著陸的飛機(jī)將沿跑道中心線行駛,空速方向與機(jī)身對稱軸重合,有側(cè)風(fēng)作用時將打破飛機(jī)原有平衡,飛機(jī)空速方向與機(jī)身對稱軸形成一個夾角,稱為側(cè)滑角,見圖2-1,飛機(jī)將受到作用于機(jī)身的側(cè)向作用力和使機(jī)頭發(fā)生偏轉(zhuǎn)的力矩。為了方便描述飛機(jī)在側(cè)風(fēng)條件下運(yùn)行時的受力情況,引入氣流坐標(biāo)系()aaaaSOxyz。氣流坐標(biāo)系()aaaaSOxyz固連在飛機(jī)上,以飛機(jī)質(zhì)心為原點(diǎn)O,ax軸指向飛機(jī)空速方向,az軸在機(jī)身平面內(nèi)垂直于ax軸指向下,ay軸方向符合右手定則,見圖2-1。作用于飛機(jī)的空氣動力的合力矢量在氣流坐標(biāo)系ay軸正方向分量就是側(cè)風(fēng)風(fēng)力Y,空氣動力的合力矩在氣流坐標(biāo)系內(nèi)繞az軸的分量為偏航力矩Q,根據(jù)空氣動力學(xué)方程得到的:側(cè)風(fēng)風(fēng)力Y:()2=1/2YaYCvS(2.2)偏航力矩Q:()2=12QaQCvSb(2.3)其中,YC為飛機(jī)側(cè)風(fēng)風(fēng)力系數(shù),無量綱;QC為偏航力矩系數(shù),無量綱;為空氣密度,取1.2933kg/m;S為機(jī)翼面積,單位2m;av為飛機(jī)空速大小,單位m/s;b為機(jī)翼展長,單位為m。將式(2.1)分別代入式(2.2)、式(2.3),得到考慮道面作用的側(cè)風(fēng)風(fēng)力Y和偏航力矩Q為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于輪胎側(cè)偏剛度估計(jì)的路面附著條件辨識[J]. 林棻,張華達(dá),趙又群,張會琪. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(11)
[2]對接路面輪胎瞬態(tài)側(cè)偏特性研究[J]. 陳平,許男,白帆,郭孔輝. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(22)
[3]基于數(shù)字虛擬飛行的民機(jī)側(cè)風(fēng)著陸地面航向操穩(wěn)特性評估[J]. 劉海良,王立新. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]濕滑道面飛機(jī)輪胎臨界滑水速度計(jì)算方法比較[J]. 蔡靖,李岳,宗一鳴. 航空學(xué)報(bào). 2017(07)
[5]UniTire統(tǒng)一輪胎模型[J]. 郭孔輝. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[6]民用飛機(jī)側(cè)風(fēng)影響下的糾偏研究[J]. 馬大衛(wèi),聶宏,張明. 飛行力學(xué). 2013(01)
[7]復(fù)雜花紋子午線輪胎水滑特性仿真研究[J]. 王長建,臧孟炎. 橡膠工業(yè). 2011(10)
[8]起落架數(shù)學(xué)模型及其在風(fēng)場中的應(yīng)用[J]. 蘇彬,王大海,陳又軍. 飛行力學(xué). 2007(01)
[9]冰面上輪胎穩(wěn)態(tài)側(cè)偏刷子模型[J]. 郭孔輝,吳海東,盧蕩. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(02)
[10]飛機(jī)起落架數(shù)學(xué)模型的研究[J]. 徐冬苓,李玉忍. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2005(04)
博士論文
[1]基于歷史數(shù)據(jù)的中國民航跑道安全管理關(guān)鍵問題研究[D]. 霍志勤.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號:3596702
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