张沈瞳，刘文斌
(上海飞机设计研究院，上海〓201210)
摘要：起落架是飞机重要承力并兼有操纵特性的机构，在飞机的安全起降过程中担负着十分重要的使命。飞机起落架落震试验系统是开展飞机着陆动力学研究的基础，是飞机起落架设计的关键。为验证多体动力学分析软件LMS Virtual. Lab Motion在民用飞机起落架落震试验仿真上的可行性，基于某型民用飞机主起落架落震试验开展研究，给出了起落架落震试验仿真分析的建模方法。通过仿真结果与试验数据的比较，验证了该方法的正确性和可行性。
关键词：起落架；落震试验；落震仿真； LMS Virtual. Lab Motion；多体动力学
中图分类号：V226.2〓〓〓文献标识码：A〓〓〓文章编号：2095-509X(2021)09-0063-04

起落架落震试验是模拟飞机着陆撞击缓冲特性的验证试验［1］，通过起落架撞击地面的试验，验证设计参数、结构可靠性是否达到设计要求。目前，国内外除了运用真实物理试验进行起落架动态性能分析外，普遍采用仿真分析的方法来缩短起落架设计周期，降低试验成本，包括使用Fortran语言、MATLAB软件建立和求解数学模型，使用通用多体动力学商业软件进行建模仿真等［2-3］。
LMS Virtual. Lab是西门子PLM旗下的一款已经被广泛应用于航空、航天、汽车和工程机械等领域的多体动力学软件，可实现与CAD模型无缝连接的工具，其中的Motion模块专门为模拟机械系统的运动和载荷而设计，国内在起落架设计和分析领域有不少研究，也包括起落架落震试验仿真［4-5］，但多局限于理论研究，缺乏真实试验的验证和支持，特别是在民机领域的研究较少。
本文通过对某型飞机起落架落震力学模型，以及LMS Virtual. Lab Motion多体动力学建模方〖HJ*5/9〗法的研究，确定起落架落震仿真分析的建模方法，使用经民航局审定的真实落震试验数据对仿真结果进行验证，对比载荷时间历程曲线、缓冲器压缩曲线等，验证该方法的准确性和可行性，为后续民机起落架落震试验开展和仿真提供参考。

1〓起落架落震试验
〓〓起落架是在飞机起飞、着陆、滑跑和各种地面
操作情况下，支持机体、减缓冲击和耗散能量的关键部件［6］。民用飞机起落架主要采用高效率的油气式缓冲器，主要结构包括由缓冲支柱和活塞杆组成的缓冲器，以及机轮和撑杆等满足地面运行和空中收放的其他机构。某型民机主起落架结构示意图如图1所示。

图1〓某型民机主起落架结构示意图

〓〓飞机起落架的缓冲系统主要包括缓冲器和轮胎，缓冲性能主要通过缓冲器来实现。某型飞机主起落架的油气式缓冲器内部示意图如图2所示，在飞机着陆过程中，起落架被外力压缩，油液快速通过阻尼孔产生阻尼力，空气被压缩产生弹簧力；冲击能量在这一过程中被吸收和耗散，达到平缓着陆载荷的作用。根据《中国民用航空规章第25部:


作者简介：张沈瞳（1990—），男，工程师，硕士，主要研究方向为起落架动力学仿真及机体载荷计算分析，