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关于轻型飞机起落架适航符合性的试验验证方法论文

发布时间:2020-10-26 09:31:14 浏览数:

  关于轻型飞机起落架适航符合性的试验验证方法全文如下:

  适航规章制度是飞机运营必须遵守的安全标准,轻型飞机要进入市场,必须使用各种方法验证其对于适航条款的符合性。验证方法包括工程评审、试验、检查和设备鉴定等。对于起落架的结构部分,试验是必须使用的验证方法。起落架系统是轻型飞机的重要系统之一,其性能对飞机起降过程中的安全至关重要。因此,起落架系统在飞机设计和适航验证中具有举足轻重的地位。ASTM-F2245《Standard Specification for Designand Performance of a Light Sport Airplane》,是国际公认的轻型飞机适航审定标准。

  1 载荷估算

  起落架的载荷主要是飞机在各种姿态下的着陆过程中,地面对机轮的支持力和摩擦力。例如对于前三点式起落架,ASTM-F2245 中给出了基本着陆状态下起落架机轮上的载荷,包括3 种姿态:带斜反力的水平着陆状态、前轮稍离地面的水平着陆状态和尾沉着陆状态。。基本着陆状态下,机轮过载系数n 按下列公式计算:

  N=(h+d/3)/(ef*d)+2/3

  公式中的坠落高度h 和减震器效率ef 均有明确的计算公式或数值。总缓冲行程d 需要做进一步的探讨。

  飞机起落架的总缓冲行程,是起落架在接地过程中,机轮轮胎的压缩距离和缓冲器(液压式、弹簧式或板簧式)的压缩距离之和,都与着陆过程中的机轮载荷有关,即与n 有关。总缓冲行程d 越大,过载系数n 就越小,因为缓冲行程越大,就说明起落架通过变形吸收的能量越多,所以结构的承载就越小。

  结合工程实际,需要先假定起落架的总缓冲行程,需要考虑的是当起落架达到这个缓冲行程时,整个飞机上除了机轮外的任何部分,都与地面保持一定的安全距离,特别是螺旋桨桨尖和机身尾部。

  按照假定的总缓冲行程d 和过载系数n 的计算公式,能够计算出起落架机轮的载荷大小。需要筛选出各个方向上最大的载荷数值,以及它们是否同时发生,进而得到最严重工况的载荷。

  2 结构设计

  按照飞机总体和重量等设计要求进行起落架的结构设计,根据型号对应的原则要求进行强度和刚度的分析计算,第1 节中得到的最严重工况载荷,即为计算的必要输入条件之一。

  结构设计按照方案设计、打样设计和详细设计三个阶段进行,最终把设计图纸给制造部门,用于生产装配。

  3 试验件制造

  起落架的适航符合性验证,需要先制造出试验件并进行静力试验。适航部门会监督和检查试验件的制造是否与设计图纸相符。

  4 静力试验

  按照起落架的最严重工况载荷状态设计静力试验,考虑工程实际,采取适宜措施,将加载误差控制在允许范围内,并保证起落架结构的约束状态能够充分模拟真实情况。

  按照ASTM-F2245 中的强度和变形要求作为试验结果的评定准则。例如要求结构必须能够承受限制载荷而无有害的永久变形,以及必须至少能够承受三秒钟的极限载荷等等。通过了静力试验,即表明起落架结构的强度和刚度符合适航条款要求。

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