[发明专利]一种民用固定翼飞机系留方案快速设计方法

权利要求书

1.一种民用固定翼飞机系留方案快速设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对飞机结构进行简化分析：将机身和机翼根部位置视为整体刚性梁，机翼和起落架视为刚度不同的梁，系留绳视为只能承受拉力的杆，起落架与机身连接方式视为固支，起落架与地面的支撑视为无位移约束；

步骤2：根据飞机型号确定重力作用下简化分析后飞机各部件的刚度和几何尺寸；

步骤3：在飞机上设定系留点，固定系留点位置；设定候选地锚点位置数量，在划定的允许地锚点存在的地面区域均匀排布候选地锚点位置；对候选地锚点位置编号，选择第一个候选地锚点位置；

步骤4：根据静力平衡原理将集中作用于飞机机身的气动载荷分解到三个子结构：三个子结构分别为前起落架与系留绳组成的子结构，左侧主起落架、左机翼和系留绳组成的子结构，右侧主起落架、右机翼和系留绳组成的子结构；

步骤5：利用有限元法计算每个子结构中起落架所受地面支反力、系留绳所受载荷、系留点所受载荷；

步骤6：判断任一系留绳受力是否为负，若为负则将该系留绳强制设为不受力，重新进行步骤5，直到所有系留绳承受拉力或不受力；

步骤7：若同时满足以下三个条件，则该候选地锚点位置为安全位置：

(1)起落架所受地面支反力的水平分力小于摩擦系数取0.2时起落架轮胎与地面的最大静摩擦力；

(2)系留绳所受载荷小于系留绳最大额定载荷；

(3)系留点所受载荷小于系留点结构受载的极限载荷；

步骤8：按编号顺序选择下一个候选地锚点位置，重复步骤4到步骤7，直至计算完所有候选地锚点位置，找到所有安全位置构成地锚点安全区域。