磁流变起落架的开关控制落震载荷减缓实验

doi:10.7527/S1000-6893.2024.29425

Abstract

Abstract:

The magneto-rheological buffer of the landing gear is a semi-active damper designed based on the magneto-rheological effect. It can adjust the damping level of the buffer by varying the current of the exciting coil， thereby alleviating the landing load of the landing gear. We design a magneto-rheological buffer with on-off control and test the circuit dynamic response of the magneto-rheological buffer. To solve the time delay problem of the circuit response， an on-off controller with local negative feedback is proposed and designed to adjust the excitation coil current of the magneto-rheological buffer to alleviate the drop load. The effectiveness of alleviating the landing load is validated through the drop test. The results show that using the on-off control strategy with local negative feedback， we can reduce the peak value of the drop load by 10.3%， compared with the case in which the exciting coil is not energized （i.e.， the oleo-pneumatics buffer）.

Key words: magneto-rheological buffer, landing gear, drop loading alleviation, on-off control, feedforward control

CLC Number:

V226

Zaifei KANG, Le WANG, Pengwei JIANG, Zhichun YANG. Experimental research on drop loading alleviation using on⁃off control for magneto⁃rheological landing gear[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2024, 45(12): 229425-229425.

Figures/Tables 20

Fig.1

Fig.2

Table 1

Table 2

Fig.3

Fig.4

Fig.5

Fig.6

Fig.7

Table 3

Drop test response calculation model parameters

模型参数	数值	模型参数	数值
气体多变指数 $γ$	1.3	形状控制参数 $α$	190
最大剪切力 $F m$ /N	100	机轮力参数 $a 1$ / （N·m^-2）	3.5×10⁶
机轮力参数 $a 2$ / （N·m^-1）	7.3×10⁴	参数 $A 1$ / （N·s·（m·A⁴）^-1）	12.37
参数 $A 2$ / （N·s·（m·A³）^-1）	-87.63	参数 $A 3$ / （N·s·（m·A²）^-1）	158.2
参数 $A 4$ / （N·s·（m·A）^-1）	103.5	参数 $A 5$ / （N·s·m^-1）	2 566

Table 3

Fig.8

Fig.9

Fig.10

Fig.11

Table 4

Fig.12

Fig.13

Fig.14

Fig.15

Table 5

References 28

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缓冲器参数	数值	缓冲器参数	数值
结构限制行程/mm	136	气腔初始体积/mL	450
缓冲器内径/mm	63	磁流变液充填体积/mL	690
压气面积/mm²	3 117	气腔初始压力/MPa	0.1
活塞面积/mm²	3 117	限流器油孔总面积/mm²	219

磁流变液特性	数值
组成成分/%vol	铁磁颗粒25% 烃类油75%
密度（室温）/（g·mL^-1）	2.65
使用温度/℃	40~130
室温零场黏度/（Pa·s）	≤1.0

控制方法	载荷峰值/kN	缓冲效率/%	载荷减缓率/%
未通电	4.65	72.1
前馈控制	4.48	75.2	3.7
开关控制	4.25	79.8	8.6

工况	控制方法	载荷峰值/kN	缓冲效率/%	载荷减缓率/%
工况1	未通电	6.23	69.6
	前馈控制	6.20	70.2	0.5
	开关控制	5.68	78.3	8.8
工况2	未通电	6.38	67.6
	前馈控制	6.26	68.6	1.8
	开关控制	5.72	77.8	10.3

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Experimental research on drop loading alleviation using on⁃off control for magneto⁃rheological landing gear

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