某小型油气式起落架缓冲特性研究

尤 颖，金秀芬

(上海飞机设计研究院，上海 201210)

基金项目：民用飞机专项科研项目（GX2016005）

作者简介：尤颖（1994—），女，助理工程师，硕士，主要研究方向为飞机起落架设计，youying@comac.cc.

摘要：小型油气式起落架由于尺寸小存在小下沉速度下过载大的问题，其缓冲特性在结构和缓冲参数发生更改时变化较大，难以在工程中直接对其结构及参数进行调整得到理想结果。通过多体动力学仿真分析原理建立落震仿真模型，并与该小型油气式起落架研发落震试验结果进行对比验证。对验证后模型进行落震仿真分析，通过对油液阻尼孔结构进行更改，调整空气压力及轮胎压力，分析优化得到缓冲效果较好的起落架结构形式与对应参数，分析结果能较好地应用于该小型油气式起落架设计中。试验表明，结构及参数优化后起落架试验结果与仿真结果吻合度良好，在限制下沉速度下，缓冲效率提高11.6%，过载减小13.0%。

关键词：小型油气式缓冲器；缓冲性能；落震试验；ADAMS；仿真分析

中图分类号：V226   文献标识码：A   文章编号：2095-509X(2021)04-0068-05

起落架是飞行器重要的结构与系统之一，它的主要功能是在飞行器起飞和着陆过程中，承受、消耗和吸收该过程中由于撞击和颠簸产生的能量^［1］，起落架性能的好坏直接影响飞行器起降的安全性和可靠性^［2］。

起落架落震试验是通过专用试验设备来模拟飞机着陆撞击的一种动力学特性试验，是飞机起落架缓冲系统设计的关键环节。飞机起落架缓冲系统设计，需要通过一系列落震试验来选择合适的油孔尺寸，调整缓冲器和轮胎内部充填，保证缓冲系统达到设计要求。同时通过试验也可以检验起落架过载时，轮胎行程以及起落架结构的强度、刚度是否达到预期要求^［3］。

近年来，随着计算机技术的发展，虚拟样机技术广泛应用于动力学系统的仿真分析中。在起落架动力学分析方面，国外多采用SIMPACK^［4］作为仿真平台进行研究，国内则普遍采用ADAMS/Aircraft^［5-6］和LMS.Virtual Lab^［7-8］进行研究［2］。然而，目前国内外对于起落架着陆动力学研究大多是验证仿真模型的正确性，对于利用动力学仿真指导起落架设计少有相关案例。

小型油气式起落架主要应用于小型无人机中，能够保证飞机在降落时缓冲较大的冲击载荷，保证机体结构不被破坏。但它同时存在过载大、试验中调参导致结果变化较大的问题。本文基于某型号飞机起落架建立相应落震仿真模型并进行落震试验，模型经验证后，通过对落震仿真模型参数的优化，最终对真实起落架参数进行优化，以减小起落架过载，提高缓冲效率。