[发明专利]基于大型运输机作用的土跑道轮辙预估模型的建立方法

说明书

本发明公开了基于大型运输机作用的土跑道轮辙预估模型的建立方法，包括步骤一：研究应急机场道面平整度的表面特性，分析机轮的陷入状态和飞机在道面上通行时受力情况，建立振动方程，计算应急机场道面允许的凹陷深度和隆起高度；步骤二：分析应急机场土质道面通行性，提出保证土质道面通行性的允许轮辙深度的计算方法；步骤三：分析轮辙的类型与成因，选取轮辙控制指标与预估方法，提出应急机场土质道面的轮辙预估模型；通过对应急机场土质道面结构、道面表面特性等进行研究，得到了适合应急机场土质道面的轮辙预估模型，用于指导应急机场土质道面建设，对于发挥大型运输机的性能、大幅提升空军的远程机动能力和战略投送能力具有重要的战略意义。

技术领域

本发明涉及飞机跑道监测技术领域，具体涉及基于大型运输机作用的土跑道轮辙预估模型的建立方法。

背景技术

以信息化为主导的现代战争，呈现出突发性强、节奏快、强度高以及物资消耗巨大的特点，世界各国都极力加强军队的快速反应和部署能力建设，以便能够迅速将兵力、武器装备投送到前线地区，进而掌握战争的主动权、控制战争态势；而为了达到以上战略目标，不断提升空军的远程机动和战略投送能力是最快捷、高效的措施和途径，因此，在某种意义上一个国家空中输送能力的大小，已逐步成为决定战争胜负的关键因素之一；

空军是夺取制空权的主力，而机场作为保障飞机起飞、降落和滑行的重要战场设施，是航空兵部队战时升空作战的依托和平时飞行训练的基地；在信息化局部战争条件下，由于永备机场暴露的目标太大，往往是各国为夺取制空权而实施突袭的首要目标；因此，世界各国都很重视应急机场的规划和建设，应急机场是根据战争形势的发展和紧急任务的需要，快速构筑而成供飞机短期内紧急起降使用的机场；应急机场建设是空军战场准备的一个主要方面，但面对现代高技术战争要求，适用于机场快速构筑的道面结构和材料研究的相对滞后，一直是制约空军部队应急战斗力生成的关键“瓶颈”问题；

机场道面作为机场的主要组成部分，是作战飞机的重要载体，应急机场在战时能否充分发挥其作用，在很大程度上依赖于道面结构的合理设计及道面材料的快速施工建设，由于应急机场与永备机场存在较大的区别，传统的道面材料和结构型式并不适合应急机场的快速构筑使用要求；应急机场往往是在紧急情况下，根据形势的发展和抢险救灾等任务需求抢建而成，它具有构筑速度快、起降架次少且使用时间较短的特点，鉴于应急机场快速构建、短期应急使用的性能特点，目前公认可行的道面快速修建方法之一是对当地土壤进行现场加固处理，构筑土质道面，这样可大大节省材料和时间，进而加快应急机场的修建速度；

因此在临时机场搭建过程中，经处理的土质道面的承载力往往决定着运输机在工作时的起降质量和运输效率，因此在土质道面建设完毕后，需要对土质路面的承载性能，即运输机在路面的轮辙进行模拟和评价，进而通过模拟结果来决定该土质道面是否适用于大型运输机，而在现有技术中，并无关于这方面技术的记载。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供基于大型运输机作用的土跑道轮辙预估模型的建立方法，通过对应急机场土质道面结构及其组合、道面表面特性以及结构设计方法等进行研究，得到了适合应急机场土质道面的轮辙预估模型，能够用于指导应急机场土质道面的建设，对于发挥大型运输机的性能，大幅提升空军的远程机动能力和战略投送能力具有重要的战略意义。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

基于大型运输机作用的土跑道轮辙预估模型的建立方法，包括以下步骤：

步骤一：研究应急机场道面平整度的表面特性，分析机轮的陷入状态以及飞机在道面上通行时起落架受力情况，建立飞机通过不平整道面时的振动方程，计算分析应急机场道面允许的凹陷深度和隆起高度；

步骤二：分析应急机场土质道面通行性，得到机轮在土质道面上的滚动摩擦系数计算公式，并推导出保证土质道面通行性的允许轮辙深度的计算方法；