發(fā)布時間：2017-04-21 12:08

  本文關鍵詞：艦載機攔阻著艦動力學分析及仿真，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：CTOL艦載機最顯著的特點是彈射起飛和攔阻著艦，這也是其出事率高的原因。CTOL艦載機攔阻著艦時對艦載機產生很大的沖擊載荷，影響飛行員和艦載機的安全。艦載機著艦掛索后的受力狀態(tài)是飛機最復雜的受力狀態(tài)，此時的數(shù)學模型是飛機最復雜的數(shù)學模型。準確而完整的數(shù)學建模是進行艦載機攔阻動力學分析的基礎。在已知起落架參數(shù)的前提下，準確求解能減少為獲得起落架載荷及能量吸收能力所需的地面測試，而且，能外推測試困難或飛行試驗才能得到的設計條件。通過仿真計算，達到優(yōu)化設計和縮短試驗時間的目的。 為了探討CTOL艦載機攔阻著艦過程動力學分析這一具有實用意義的問題，本文建立了艦載機攔阻著艦數(shù)學模型。在整個著艦過程中分了兩個階段：①艦載機與攔阻索嚙合后沒觸艦飛行階段；②觸艦后的滑跑過程。該模型分為艦載機數(shù)學模型和甲板攔阻系統(tǒng)數(shù)學模型兩個相互獨立的部分，二者通過艦載機上安裝的攔阻鉤與跑道攔阻索的嚙合點的運動聯(lián)系起來。本文考慮了飛機攔阻著艦非對稱飛行時飛機的動態(tài)響應，建立了六自由度運動方程。建立了比較完整的艦載機攔阻著艦數(shù)學模型，對艦載機及甲板攔阻系統(tǒng)數(shù)學模型較為詳細。采用SIMULINK作為仿真工具，可以擺脫復雜的程序設計工作，使人們集中了更多的精力放在數(shù)學模型的建立及優(yōu)化上。 本文以MK7-3攔阻系統(tǒng)為例，以MIL—STD—2066的試驗曲線為基礎，由文獻中提供的經驗公式及數(shù)據(jù)與圖表，對原來空缺的飛機嚙合時的情況做了計算，給出了載荷—行程曲線。并通過仿真計算與MIL—STD—2066中曲線及數(shù)據(jù)對比，對模型進行了仿真校驗。根據(jù)對比，本文的數(shù)值仿真情況接近于MK7-3的實測情況。通過本文的仿真計算，得出決定攔阻機攔阻鉤載荷的是飛機重量、嚙合速度及攔阻系統(tǒng)本身的能量的吸收能力。在攔阻機確定時，飛機重量與嚙合速度較小時，會出現(xiàn)前峰值；當重量與嚙合速度較大時出現(xiàn)后峰值情況。飛行甲板寬度的增加會使攔阻鉤載荷峰值發(fā)生時間延后。偏心時攔阻鉤載荷峰值稍微降低，但是變化不大。飛機所偏方向的攔阻帶最大拉力比對中的攔阻帶拉力大，而飛機所背離方向的攔阻帶最大拉力比對中時的攔阻帶拉力小。
【關鍵詞】：攔阻著艦 艦載機 甲板攔阻系統(tǒng) 數(shù)學模型 SIMULINK
【學位授予單位】：西北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：E926.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 工程背景和研究目的9-14
• 1.1.1 目前擁有航母的國家10-11
• 1.1.2 艦載機著艦的過程11-14
• 1.2 國內對艦載飛機攔阻著艦的研究進展14-16
• 1.3 主要研究內容16-19
• 第二章 計算機仿真基礎知識19-27
• 2.1 概述19-21
• 2.2 建模與系統(tǒng)仿真的一般步驟21-23
• 2.3 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真23-25
• 2.4 仿真工具SIMULINK25-27
• 第三章 艦載機數(shù)學模型27-49
• 3.1 坐標系及轉換27-29
• 3.1.1 參考系及坐標系的選取27-28
• 3.1.2 各坐標系之間的關系及變換矩陣28-29
• 3.2 艦載機運動方程29-32
• 3.2.1 飛機剛體動力學方程30-32
• 3.2.2 飛機運動學方程32
• 3.3 艦載機載荷32-45
• 3.3.1 發(fā)動機推力和飛機重力與力矩32-33
• 3.3.2 作用在飛機上的空氣動力33-35
• 3.3.3 作用在起落架上的力35-44
• 3.3.4 攔阻鉤載荷44-45
• 3.4 程序的編制45-49
• 3.4.1 程序的流程圖45-46
• 3.4.2 仿真程序框圖的建立46-49
• 第四章 甲板攔阻系統(tǒng)的數(shù)學模型49-61
• 4.1 攔阻裝置的研究歷史及組成49-52
• 4.2 攔阻過程52-53
• 4.3 液壓攔阻器原理53-54
• 4.4 攔阻索張力F_1、F_254-58
• 4.5 鉤索相對滑動58-61
• 第五章 攔阻著艦的計算機仿真61-75
• 5.1 仿真程序的設計61-62
• 5.2 仿真模型校驗62-69
• 5.3 參數(shù)分析69-71
• 5.4 艦載機飛行模擬的其它問題71-75
• 第六章 結論與展望75-77
• 6.1 總結75-76
• 6.2 展望76-77
• 參考文獻77-80
• 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表情況80-81
• 致謝81-82

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 史紅偉;徐元銘;劉博;;基于能量法的艦載機攔阻著艦動力學分析及建模仿真[J];飛機設計;2011年06期

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3 段萍萍;聶宏;魏小輝;;航母運動對飛機著艦攔阻性能的影響分析[J];南昌航空大學學報(自然科學版);2012年01期

4 榮登龍;吳鋼;魯軍勇;孫貴芳;湯智胤;張喬斌;;多孔式液壓阻尼器在攔阻系統(tǒng)中的應用研究[J];船海工程;2012年05期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 柳剛;艦載飛機著艦攔阻鉤碰撞及攔阻動力學研究[D];南京航空航天大學;2009年

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2 王學平;飛機阻攔規(guī)律研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

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5 O@軍勝;艦載機攔阻系統(tǒng)的動力學仿真分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

6 張新禹;阻攔索的動力學特性分析及仿真研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

7 喻敏敏;艦載機阻攔系統(tǒng)分析及仿真研究[D];哈爾濱工程大學;2010年

8 李寧鳥;艦載機降落安全智能監(jiān)控和識別技術研究[D];西安工業(yè)大學;2012年

9 段萍萍;艦載飛機著艦過程動力學性能分析[D];南京航空航天大學;2012年

10 馬善智;艦載機偏心攔阻過程動力學分析與仿真[D];南京航空航天大學;2012年

  本文關鍵詞：艦載機攔阻著艦動力學分析及仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：320303