倪华近1,杨欣旺1,梁涛涛1,聂宏2,魏小辉3,印寅1
摘要: 橇板起落装置是飞行器在积雪、沼泽等非铺砌道面实现安全起降的核心组件,为极地科考、偏远地区航空运输等特殊环境作业提供了关键技术保障。然而,现有研究多聚焦于铺砌道面,针对积雪道面的起落装置落震受载特性分析较为匮乏,难以支撑橇板装置的正向设计与飞行器积雪环境起降安全性评估工作。以橇板起落装置在积雪道面的落震受载特性为研究对象,联合耦合欧拉-拉格朗日法(CEL)与Capped Drucker-Prager(CDP)积雪本构模型,建立起落装置雪地受载动力学分析方法;通过雪地平板沉陷试验数据,验证了该分析方法的有效性。在此基础上,系统研究了固定式、支柱式、摇臂式三类典型橇板起落装置在落震阶段的冲击载荷特性,针对性分析了下沉速度、积雪厚度对垂向受载的影响规律。仿真结果表明:下沉速度的减小以及积雪厚度的提升将显著减小橇板垂向峰值载荷,当积雪厚度从300mm增至500mm时,峰值载荷下降52.4%;与此同时,相较于积雪吸能而言,缓冲器的吸能作用占主导地位;相比摇臂式橇板起落装置,下沉速度的提升将显著影响支柱式橇板起落装置中机轮与橇板的稳态载荷分配比例,大幅恶化轮胎垂向受载情况。
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