[发明专利]一种考虑自由飞行钩住情况的飞机前起落架设计方法

说明书

技术领域

本发明属于航空工程技术领域，具体涉及到在飞机设计初始阶段如何考虑自由飞行钩住情况的前起落架设计方法。

背景技术

自由飞行钩住(FFE)是指飞机在处于上仰姿态，且所有起落架尚未接触地面的情况下的尾钩钩索。此时，飞机有较大的姿态角和较低的下沉速度。根据起落架和尾钩几何布局、飞机重心位置，钩索力线可能处于飞机重心之下，因此产生显著的低头力矩，造成前起落架首先接触地面，而主起落架稍后继之，飞机的低头俯仰速率可以导致前起落架以很高的下沉速度触地。因此，低下沉速度的自由飞行钩住情况，可以导致前起落架载荷与高下沉速度的正常钩索情况相当。基于各类着陆情况的分析，可知自由飞行钩住情况是前起落架及其支持结构的关键载荷情况。

自由飞行钩住是一类容易被忽视的飞机使用情况，特别是对于欠缺固定翼飞机研制经验的设计者，往往因循陆基飞机的设计惯例，仅将飞机的大下沉速度情况作为研究的重点。实际上，对于飞机而言，前起落架最为严重的载荷情况恰恰发生在飞机小下沉速度的自由飞行钩住情况。

发明内容

本发明在研究飞机自由飞行钩住运动特性的基础上，根据规范中的设计流程，给出考虑自由飞行钩住情况的设计方法，确定了影响自由飞行钩住情况的飞机各项总体参数，保证飞行安全。

技术方案

一种考虑飞机自由飞行钩住情况的设计方法，其特征在于，包含如下步骤：

第一，自由飞行钩住时前起落架下沉速度计算

对于固定翼飞机，此时的飞机重心处下沉速度应在均值以下，计算值即是飞机重心处最小下沉速度V_y.cg.min。前起落架下沉速度由飞机重心处下沉速度和飞机俯仰角速度联合决定，对于自由飞行钩住情况，后者起主导作用。在初步设计阶段，自由飞行钩住情况的前起落架最大下沉速度的算法I为：

[Vy.n.ffe.max]I=a·gVTD·[sinh(LG)-1cosh(LG)-1-(LG-1)]+(VTD-10.3)·sinθp1+(brz)2---(1)]]>

算法II为