[发明专利]一种飞行器着陆滑跑段耦合受力分析与求解方法

摘要

本发明公开了一种飞行器着陆滑跑段耦合受力分析与求解方法，针对着陆架减震器/轮胎耦合压缩与飞行器六自由度联合建模仿真问题，将着陆架各部件运动的微分方程转化为以减震器压缩量增量为自变量的非线性代数方程，采用数值法求解压缩量，进而求解全飞行器的轮胎受力，实现对飞行器触地过程的仿真分析。本发明可在飞行器六自由度仿真模型基础上直接扩展，无需改变其仿真步长，可采用C++等语言直接编程，可有效应用于飞行器触地过程的蒙特卡罗仿真分析。

主权项

1.一种飞行器着陆滑跑段耦合受力分析与求解方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)建立轮胎力模型；(2)建立减震器轴力模型；(3)机轮和轮胎安装在轮轴上，作为一个整体，建立机轮和轮胎运动方程；(4)将摇臂式着陆架替换为几何关系结构；(5)将轮轴和摇臂作为一个整体，根据步骤(4)中的几何关系结构建立轮轴和摇臂运动方程；(6)根据步骤(4)中的几何关系结构计算摇臂摆角和轮轴在飞行器坐标系中的坐标；根据主着陆架在飞行器俯仰和滚转后的几何关系计算轮轴高度和轮胎压缩量；(7)根据步骤(1)中的轮胎力模型、步骤(2)中减震器轴力模型、步骤(3)中的机轮和轮胎运动方程和步骤(5)中的轮轴和摇臂运动方程得到主着陆架代数方程，主着陆架代数方程视为主着陆架一元非线性方程，其中，减震器压缩量的增量ΔS为主着陆架一元非线性方程中的未知数；(8)给出减震器运动趋势判断条件，判断主着陆架一元非线性方程中的减震器压缩量的增量ΔS的求解区间；(9)采用变变容差割线法求解主着陆架一元非线性方程，得到减震器实际压缩量，根据减震器实际压缩量得到轮胎压缩量后即可求得轮胎受力；(10)将轮胎受力和力矩加入飞行器六自由度方程，进行仿真。