AIAA学习资料-飞机起落架设计任务报告及设计说明.docxVIP

飞机起落架设计：从我们收集的资料大致确定起落架的基本设计，如下图：以上轻型运动飞机均为前三点式单轮固定式起落架1.前三点固定式起落架：飞机重心后有一对主轮，远离重心的前面有一前轮。因为重心在主轮之前，当飞机向前运动时主轮受到扰动时运动时稳定的。前三点起落架避免了后三点起落架的“倒立”和“飘起”的危险?；前三点起落架防止倒立；前三点起落架方向稳定性比后三点好。2.起落架结构形式：桁架式（减震器与支柱一体；减震器与支柱分开）结构质量轻，适用于速度不大的轻型飞机3.减震器类型·固体减震器：如橡胶减震器、弹簧减震器和摩擦减震器等。·液体或气体混合减震器优缺点比较：固体减震器效率较低，并且能量耗散能力较小，但是由于构造简单、工作可靠、为何要求低、价格便宜等优点，在一些低速轻小型飞机上仍有使用。油气式减震器效率高。全油液式减震器结构紧凑，效率高，但是其压力大，密封困难，受温度影响大，限制了它的使用，只在少数飞机上应用。具体选择：弹簧式减震器；油液弹簧式减震器；者油气式减震器选择原因：油气减震器质量轻，体积小，吸能效率高；弹簧式减震器结构简单，质量轻，经济性好，可以通过在减震器内筒增加摩擦垫圈来改善其热耗作用小的缺点。出于经济性考虑，推荐采用弹簧式减震器，可以达到设计要求。也可以考虑另外两种效率更高的减震器。4.起落架机轮安装方式：前轮：轮叉式主轮：半轴式5.刹车转向装置选择：·方案一：主轮选择左右脚蹬刹车系统，这样可以滑跑时控制滑行方向的效果·方案二：前轮与方向舵脚蹬相连，用来控制前轮方向，后轮只需用一个统一的油泵同时刹车或松开即可6.增加前轮稳定距低速时稳定距一般为20%~40%的前轮直径。6.布局：·两主轮间距大致为1/4到1/3翼展（等我们把翼展算出来后再取值）目前先不具体算。·=(常规取法)·起落架的高度应该保证降落时尾部不着地·侧翻角计算：常规取，E视飞机重心高度所定：1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!本周任务：起落架轮胎选择：·已知条件：起飞重量：1258lb（570.62kg）.降落重量：1028.3lb(466.43kg)(根据传鑫所给起飞重量计算得出).落地速度：80km/h(22.23m/s).从落地到完全停下距离不超过600ft(182.88m).1.首先计算最大静载：粗估主轮承受90%的重量，前轮承受10%的重量，可以求得：每个主轮上最大静载为566.1lb，前轮最大静载为125.8lb2.刹车动载计算：假定刹车系数是硬跑道的典型值0.3，则对应减速度为a=10(3),计算此时的刹车距离：最大落地速度为v1=22.23m/s,刹车距离s= =82.36m182.88m,当我们真正考虑飞机降落过程时，虽然开始降落时前轮不着地，但是我们所计算的结果裕度较高，按这个计算可以充分满足估算参数的不大变化。下面计算这种情况下最大动载：设重心到前后轮的水平距离之比为（重量分配中前后轮重量为1:9）,因此可以求出中心高度H与前之比,前轮的动载为：机垂直速度的减速率称为起落架过载，其决定了由起落架传到机体上的载荷的大小，影响结构重量和乘员旅客的舒适性。不同类型飞机，起落架过载不同：大型轰炸机为2~3，商用飞机为2.7~3，通用航空飞机为3，空军战斗机为3~4，海军战斗机为5~6。这里我们可以认为是垂直方向上的过载最大为3，此时主轮上最大载荷为：1028.3/2*3=1542.45lb。参考：1.飞机如果要在软盒粗糙的跑道上使用，应该降低轮胎的压力，即使使用尺寸较大的轮胎。作为粗估，根据预期的使用选取轮胎尺寸，应使其内压低于表11.3的值。我们选取最大压力值为60psi2.Aircraft Tire Data, Goodyear Corp如下，选取III型这种类型是用于活塞螺旋桨飞机最早的尺寸代号之一，其特点是缓冲和浮选低压。类型III中的轮胎能承受1.4倍静载值得动载，所以我们将前边所的的最大动载1542.45lb除以1.4得出最大额定静载为1101.75lb,根据表中数据分析可以选出合理的主轮轮胎参数（黄线所示）：规格(in):5.00-4额定承载：1200lb轮胎内压55psi最大外径：13.25in轮辋型号（in）：5.00-4具体细节见表格对于前轮，经验公式是取前轮直径为主轮的60%-100%，前轮最大载荷不超过200lb,故可取前轮直径可以暂取为75%，等到机身完全设计出来，我们再根据其具体参数来再算。