偏航状态下拦阻钩挂索动力学分析

doi:10.7527/S1000-6893.2014.0199

固体力学与飞行器总体设计

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偏航状态下拦阻钩挂索动力学分析

彭一明, 聂宏, 张明, 魏小辉

南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室, 南京 210016

收稿日期:2014-06-12 修回日期:2014-08-01 出版日期:2015-06-15 发布日期:2014-09-12
通讯作者: 聂宏 Tel.: 025-84892411 E-mail: hnie@nuaa.edu.cn E-mail:hnie@nuaa.edu.cn
作者简介:彭一明男, 博士研究生。主要研究方向: 舰载机着舰拦阻动力学。 Tel: 025-84891024 E-mail: yimingpeng@nuaa.edu.cn;聂宏男, 博士, 教授, 博士生导师。主要研究方向: 飞机起落架装置设计、结构疲劳与断裂及飞机起落架自适应控制技术。 Tel: 025-84892411 E-mail: hnie@nuaa.edu.cn;张明男, 博士, 副教授, 硕士生导师。主要研究方向: 飞行器起落装置设计、飞行器系统动力学。 Tel: 025-84892384 E-mail: zhm6196@nuaa.edu.cn;魏小辉男, 博士, 教授, 硕士生导师。主要研究方向: 飞行器起落装置设计与分析、飞行器CAD/CAE与飞行仿真。 Tel: 025-84892384 E-mail: wei_xiaohui@nuaa.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金 (11372129, 51105197); 江苏高校优势学科建设工程资助项目

Dynamics analysis of arresting hook following engagement of an arresting cable in yaw condition

PENG Yiming, NIE Hong, ZHANG Ming, WEI Xiaohui

State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China

Received:2014-06-12 Revised:2014-08-01 Online:2015-06-15 Published:2014-09-12
Supported by:
National Natural Science Foundation of China (11372129, 51105197); A Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions

摘要/Abstract

摘要：

为了使舰载机能安全顺利地在舰上回收,分析了飞机着舰拦阻时,拦阻钩撞击甲板悬索后钩组件上转的动力学成因。在考虑弯折波的基础上,分析了飞机在偏航着舰时拦阻钩发生横向摆动的成因,建立了偏航着舰时拦阻钩上转和横摆动力学模型。研究了偏航角和钩索之间的摩擦系数对拦阻钩横向摆动的影响,并考虑了轮胎压索以及钩臂与铰接点轨迹之间的初始夹角对拦阻钩上转性能的影响。结果表明:因偏航着舰,挂索后拦阻钩上转过程中出现了横向运动;横向运动的最大摆角随偏航角和摩擦系数的增大而增大;轮胎压索导致悬索弹起,拦阻钩到达时,悬索的高度对拦阻钩上转运动没有明显的影响,但是悬索过高会使拦阻钩有弹跳脱钩的危险。

关键词: 拦阻钩, 悬索, 弯折波, 偏航, 动力学

Abstract:

In order to recycle the carrier-based aircraft safely, a research is conducted on the dynamics explanations of the upswing motion of an arresting hook unit immediately following engagement of an arresting cable. The dynamics explanations of the lateral swing motion of the hook in yaw condition are explored, with the kink-wave that travels along the arresting cable considered. Upswing and lateral swing dynamics model of an arresting hook in yaw condition is established. The impact of yaw angle and friction coefficient between hook and cable on the lateral swing motion of arresting hook is studied. The dynamics performances of upswing affected by arresting cable being depressed by passage of aircraft wheels and the first angle of hook suspension with respect to the path of the hinge point are analyzed. The results show that the lateral component of the motion of hook is nonzero in yaw condition. The maximum angle changes of lateral swing motion get larger with yaw angle and friction coefficient between hook and cable. After depressed, the cable rears up to a height. The height has little effect on the upswing motion, but if the height is too high, there is a risk that the contact between hook and cable will be lost.

Key words: arresting hook, arresting cable, kink-wave, yaw, dynamics

中图分类号:

V226

彭一明, 聂宏, 张明, 魏小辉. 偏航状态下拦阻钩挂索动力学分析[J]. 航空学报, 2015, 36(6): 1876-1884.

PENG Yiming, NIE Hong, ZHANG Ming, WEI Xiaohui. Dynamics analysis of arresting hook following engagement of an arresting cable in yaw condition[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2015, 36(6): 1876-1884.

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