Page 121 - 现代航空维修理论及应用研究

第三章 起落架结构性能

摆振现象出发，摆振问题可分为“轮胎型”和“结构型”2 类，一般采用动力学
理论建模、多体动力学数值分析与全尺寸物理试验等方法对摆振特性进行研究，
已发展了线性与非线性理论建模方法与数值工具，通过起落架摆振试验和全机瞬

态激励下的滑跑试验，对建立的分析模型和分析方法进行验证。在深入认识摆振
动力学机理的基础上，国内外学者也开展了大量的摆振主、被动控制方法研究，
其中采用减摆器是工程中常用的摆振抑制方法，通过合理设计减摆器参数，获得
满足摆振抑制要求的动态阻尼，满足起落架在使用速度与载荷范围内的稳定性要

求。随着智能材料和控制方法的发展，摆振主动与半主动控制获得了大量关注，
特别是基于磁流变液的智能减摆器，因其响应速度快、控制品质好、具有一定被
动阻尼效应等优势，其工程样机已通过了起落架摆振试验验证。
（一）典型案例及相关标准规范

近年来国外军民用飞机起落架摆振事故呈上升趋势，这些事故有些影响了飞
机正常操纵，有些导致事故征候或直接造成飞机结构失效。中国的歼 6、歼 8、
运 11、运 12 等飞机也长期受摆振问题的困扰。正因为起落架摆振问题的多发性
和危害性，国内外飞机研制规范对摆振均做了详细的规定，并要求采取可靠的分

析方法或试验方法对起落架的摆振稳定性进行评定。
（二）起落架摆振的类型和机理
起落架由上支柱、下支柱、扭力臂、机轮组件等组成，上支柱与机身连接，
上支柱与下支柱沿轴向的相对运动压缩缓冲器，吸收地面输入至飞机的冲击能量，

机轮组件与下支柱固连，可围绕上支柱轴线旋转运动，实现飞机地面滑跑过程的
操纵转向。
飞机地面滑跑过程中，地面的支持力是轮胎及支柱变形等起落架运动参数的
函数。起落架摆振是起落架支柱侧向振动与机轮围绕支柱轴线扭转振动的耦合振

动，与地面不平度、轮胎参数、起落架结构刚度、机体结构刚度等密切相关。一
般用机轮绕起落架支柱中心线的偏摆幅度和响应频率来描述起落架摆振特性，据
统计，飞机起落架摆振频率范围大约在 5~30Hz 左右，而摆振幅度一般都在 20°
以内。

Collins 和 Black 从摆振机理出发将起落架摆振分为“轮胎型”摆振与“结构
型”摆振。当减摆器阻尼较小时，起落架在滑跑过程中可能产生一种涉及刚体扭
转运动的摆振，即是“轮胎型”摆振，引起“轮胎型”摆振的主要原因是减摆器

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