第 33 卷第 9 期 哈 尔 滨 工 程 大 学 学 报 Vol.33 No.9
2012 年 9 月 Journal of Harbin Engineering University Sep. 2012
考虑载荷突卸的舰载机弹射起飞动力学分析
朱齐丹
1
, 李新飞
2
, 喻勇涛
1
(1.哈尔滨工程大学 自动化学院,黑龙江 哈尔滨 150001;2.哈尔滨工程大学 船舶工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)
摘 要
:为了分析舰载机弹射起飞过程中的动力学特点,建立了一种考虑前起落架载荷突卸的弹射起飞动力学模
型。研究了在弹射开始时由于牵制载荷突卸而引起的前起落架沿着垂直方向的快速振动现象,并分析了该现象的
动力学成因;研究了在弹射末端由于弹射杆载荷突卸而引起的前起落架的快速突伸规律,分析了各种参数对前起
落架突伸的影响。结果分析表明:为了减小前起落架支柱受力的波动峰值,应当适当增加弹射杆长度和牵制杆长
度,适当增加牵制杆最大破坏力值;但为了降低弹射起飞难度,应当适当减小弹射杆长度。
关键词:弹射起飞;舰载机;前起落架;载荷突卸;突伸
Doi:10.3969/j.issn.1006-7043.
201111078
中图分类号:V226 文献标识码:A 文章编号:1006-7043 (2006) xx-xxxx-x
Analysis on Dynamic Characteristic of Catapult Launch for Carrier-based
Aircraft with Sudden Load Discharge
ZHU Qidan
1
, LI Xinfei
2
, YU Yongtao
1
(1. College of Automation, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China; 2.College of Ship Engineering, Harbin
Engineering University, Harbin 150001, China)
Abstract:In order to study dynamics characteristic of catapult launch for carrier-based aircraft, a simplified dynamic model of
catapult launch with sudden load discharge of nose gear is constructed. Fast vibration in the vertical direction of nose landing gear
caused by the sudden discharge of holdback load in the beginning of catapult launch is studied, and the dynamical reason of this
phenomenon is analyzed. Fast extension of nose landing gear caused by the sudden discharge of catapult bridle load in the end of
catapult launch is researched, and the dynamical cause of this phenomenon is analyzed. Two important conclusions are obtained: in
order to reduce the vibration of nose landing gear during catapult launch, the holdback length and the catapult bridle length is advised
to increase appropriately, and the holdback breaking load is suggested to increase properly; In order to decrease the difficulties of
catapult launch, the catapult bridle length is recommended to decrease moderately.
Keywords:catapult launch; carrier-based aircraft; nose landing gear; load sudden discharge; fast-extension
1
目前,弹射起飞是舰载机在航母上起飞广泛采
用的一种方式。在准备实施弹射时,首先将牵制杆
通过定力拉断栓与飞机前起落架铰接,另一端与甲
板牵制装置连接;然后通过安装在前起落上的弹射
杆,将飞机和弹射往复小车连接。在准备弹射时,
弹射器开始预加载,弹射杆被张紧;在弹射开始时,
弹射器持续加载,当达到释放载荷时,定力拉断栓
被拉断,飞机即脱离牵制杆的约束,开始进入弹射
滑跑阶段;在弹射行程结束时,飞机脱离弹射杆的
约束,进入甲板自由滑跑阶段,受压缩的前起落架
收稿日期:2011-11-28.
基金项目:基金项目名称(61104037)。
作者简介:朱齐丹(1963-), 男, 教授, 博士;
李新飞(1980-), 男, 工程师,博士.
通信作者:李新飞,e-mail: lixinfei_18@163.com.
快速伸展,飞机快速抬头
[1]
。在牵制载荷突卸的瞬
间,飞机前起落架支柱迅速弹出,从而导致起落架
支柱以及与机体铰接处的载荷产生大幅振荡,从而
给机体结构带来严重的疲劳问题
[2]
。在弹射载荷突
卸时,飞机的前起落架支柱接近全压缩状态,随后
前起落架快速伸展
[3]
,理论计算和弹射起飞试验
[1]
表明,飞机在弹射器作用的末端还没有达到最小起
飞速度,而前起落架的快速突伸作用使飞机在甲板
边缘获得足够的俯仰角及俯仰角速度,进而使飞机
尽快到达起飞迎角,前起落架突伸技术从而成为了
弹射起飞过程中的一项关键性技术。
自弹射起飞方式产生以来,国内外学者便开始
对弹射起飞规律进行了较为深入的研究,Lucass C
B
[1]
对几种典型飞机的弹射规律进行了研究,并总
结出了舰载机弹射起飞的准则; Ramsey 等
[4]
对从
网络出版时间:2012-08-28 10:52
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1390.U.20120828.1052.008.html