飞机主起落架-刚性跑道动力相互作用与响应分析

摘要

为了进一步明晰飞机-跑道系统的相互作用机制和动力响应，首先，本文建立了飞机主起落架-刚性跑道动力相互作用的物理模型，将飞机轮胎和跑道地基分别模拟为刚性滚子模型和Pasternak地基模型；其次，基于位移协调原理推导出刚性滚子模型和Pasternak地基模型的数学表达式，采用新型快速显式积分算法求解飞机起落架和跑道结构的振动响应；最后，以B737-800典型机型为例，通过研究不同跑道结构强度、飞机滑跑速度、道面平整度下的飞机子系统和跑道子系统的动力响应，揭示影响飞机安全、舒适度和跑道结构安全的关键因素。结果表明：地基刚度衰减对跑道振动响应的影响程度较大，最大增幅可达56.13%；随着飞机滑跑速度增大，机轮轮下道面振动位移峰值先增大后减小，而机身和机轮振动加速度峰值均持续增大；由于起落架缓冲器的消散作用，跑道平整度变化对机身振动加速度的影响存在滞后效应。

关键词

机场工程 / 振动响应 / 系统动力学 / 飞机起落架 / 刚性跑道

基金资助

上海市自然科学基金项目（23ZR1466300）