【摘要】：作為多支柱多輪系大型飛機(jī)的重要機(jī)載設(shè)備,剎車系統(tǒng)是具有相對(duì)獨(dú)立功能的子系統(tǒng),大型飛機(jī)要在機(jī)場側(cè)風(fēng)、積水跑道、積冰跑道、積雪跑道及路況坑洼的復(fù)雜野戰(zhàn)機(jī)場起飛和降落,對(duì)剎車控制系統(tǒng)的安全性、可靠性及剎車效率提出了更高的要求,保證能快速地吸收飛機(jī)巨大的著陸能量,使飛機(jī)安全停止。我國多支柱多輪系大型飛機(jī)研究剛剛起步,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還不夠完善,從國外大型飛機(jī)發(fā)展趨勢來看,高可靠性、安全性、適航性、測試性、長壽命、易維護(hù)等要求是大型飛機(jī)發(fā)展的必然趨勢,研究其關(guān)鍵技術(shù)有著重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。本文針對(duì)多輪系多支柱大型飛機(jī)對(duì)剎車系統(tǒng)的高可靠性要求,對(duì)大型飛機(jī)剎車系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法、自適應(yīng)剎車控制律、抑制剎車振動(dòng)方法及可靠性分析和驗(yàn)證方法等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。論文的主要研究工作及貢獻(xiàn)如下:(1)基于飛機(jī)及剎車系統(tǒng)安全性模型,提出了一種剎車系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法,分析了多輪系正常剎車、停機(jī)/應(yīng)急剎車架構(gòu)設(shè)計(jì)方法,研究了剎車系統(tǒng)機(jī)電液動(dòng)態(tài)特性設(shè)計(jì)方法,以剎車系統(tǒng)非指令剎車災(zāi)難性事件為例,提出了飛機(jī)系統(tǒng)安全性評(píng)估方法和剎車系統(tǒng)安全性分析方法,通過上述方法設(shè)計(jì)了一套多輪系內(nèi)外輪控制架構(gòu)的剎車系統(tǒng),符合性分析結(jié)果表明該架構(gòu)滿足飛機(jī)安全性要求,該研究對(duì)設(shè)計(jì)多輪系飛機(jī)剎車系統(tǒng)架構(gòu)具有重要的工程指導(dǎo)意義。(2)提出了先進(jìn)的基于滑移率和機(jī)輪減速率全壓力自適應(yīng)防滑剎車系統(tǒng)控制策略,設(shè)計(jì)了跑道結(jié)合力估計(jì)算法,采用速度插值濾波模塊及卡爾曼濾波模塊得出飛機(jī)滑移率,建立了飛機(jī)剎車防滑系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,通過仿真分析及慣性試驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證了兩種控制律對(duì)干、濕跑道的識(shí)別能力及剎車性能,結(jié)果表明具備快速準(zhǔn)確識(shí)別跑道狀況的能力,能夠全壓力范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)剎車壓力,抗干擾能力強(qiáng),提高了系統(tǒng)的魯棒性,有效解決了現(xiàn)有控制律剎車效率低的問題。該剎車控制律的工程應(yīng)用提升了飛機(jī)在復(fù)雜野外場所起降的剎車能力。(3)研究了多支柱多輪系飛機(jī)制動(dòng)過程中的振動(dòng)問題,從剎車材料摩擦特性、剎車壓力、剎車殼體結(jié)構(gòu)以及裝配間隙等多個(gè)方面分析了剎車振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理,建立了剎車振動(dòng)數(shù)學(xué)模型,對(duì)剎車振動(dòng)特性進(jìn)行了仿真分析,得出了有效抑制剎車振動(dòng)的設(shè)計(jì)方法;針對(duì)飛機(jī)剎車液壓管路系統(tǒng)諧振問題,通過建模仿真分析確定了振動(dòng)機(jī)理,并將仿真結(jié)果與實(shí)測結(jié)果比對(duì),得出抑制多支柱多輪系飛機(jī)剎車系統(tǒng)諧振的方法。剎車振動(dòng)的有效抑制對(duì)提高剎車系統(tǒng)整體可靠性具有重要工程指導(dǎo)意義。(4)基于剎車系統(tǒng)及其附件產(chǎn)品的耗損故障服從威布爾分布的特點(diǎn),從理論和工程上研究了大型飛機(jī)多輪系多支柱機(jī)輪剎車系統(tǒng)可靠性分析方法與綜合驗(yàn)證技術(shù),首次提出飛機(jī)剎車系統(tǒng)采用威布爾分布進(jìn)行可靠性建模與分析,通過試驗(yàn)驗(yàn)證了威布爾分布作為剎車系統(tǒng)可靠性分析及驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的正確性,根據(jù)剎車系統(tǒng)工作的真實(shí)任務(wù)剖面,研究了能全面激發(fā)故障的壽命和可靠性綜合驗(yàn)證方法,得出了提高系統(tǒng)可靠性的方法。此技術(shù)在大型飛機(jī)剎車系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)中得到了成功應(yīng)用,為提高剎車系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論和工程基礎(chǔ)。
【圖文】：

[8-15]。圖1-1 客機(jī)發(fā)生爆胎現(xiàn)象 圖1-2 飛機(jī)沖出跑道(1) 開-關(guān)式剎車控制系統(tǒng)開-關(guān)式防滑控制系統(tǒng)是早期的一種典型系統(tǒng)。通常在每個(gè)剎車機(jī)輪上裝有一個(gè)慣性傳感器(或者是一個(gè)直接作用式傳感器)。在飛機(jī)剎車過程中，機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)減慢，當(dāng)達(dá)到

[8-15]。圖1-1 客機(jī)發(fā)生爆胎現(xiàn)象 圖1-2 飛機(jī)沖出跑道(1) 開-關(guān)式剎車控制系統(tǒng)開-關(guān)式防滑控制系統(tǒng)是早期的一種典型系統(tǒng)。通常在每個(gè)剎車機(jī)輪上裝有一個(gè)慣性傳感器(或者是一個(gè)直接作用式傳感器)。在飛機(jī)剎車過程中，機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)減慢，，當(dāng)達(dá)到
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V227

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本文編號(hào)：2638840