Page 122 - 现代航空维修理论及应用研究

Research on Modern Aviation Maintenance Theory and Application
现代航空维修理论及应用研究

阻尼及轮胎刚度较小。当减摆器阻尼过大时，轮胎偏航振动变得非常稳定，而起
落架支柱的结构振动模式可能变得不稳定，这时机轮摆动角主要由起落架支柱或
减摆器传动系统弹性变形提供。这种类型的摆振称为“结构型”摆振。

周进雄和诸德培认为影响“结构型”摆振的主要轮胎特性参数是轮胎侧向刚
度。增大轮胎侧向刚度不利于结构型摆振的防摆；影响“结构型”摆振的关键参
数是减摆器传动系统扭转刚度。增大起落架扭转刚度，可显著提高“结构型”摆
振的稳定性。发生“结构型”摆振的主要原因是支柱扭转刚度或减摆器传动系统

扭转刚度较低或者是两者刚度不匹配。另外，起落架系统存在结构间隙同样会导
致摆振，称为“间隙型”摆振。
向锦武和杨冬梅通过灵敏度分析方法，区别研究了“轮胎型”摆振和“结构
型”摆振。首先计算稳定矩、支柱侧倾刚度和减摆传动系统扭转刚度等结构参数

的改变对减摆器阻尼的影响，以获得速度 - 灵敏度曲线，然后利用速度 - 灵敏度
曲线分析阻尼特性对摆振稳定区域的影响，灵敏度计算考虑了各参数之间的耦合
效应。
（三）起落架摆振动力学研究方法

摆振动力学研究方法主要包括线性 / 非线性摆振动力学理论建模、多体动力
学数值仿真、多层级摆振动力学试验等。
1. 摆振动力学理论建模
（1）线性摆振动力学建模

起落架摆振动力学是典型的运动稳定性问题，根据李雅普诺夫经典理论，在
小扰动下，由线性化假定得到的关于稳定性的结论，可以适用于真实的非线性系
统，但应考虑足够的裕度。轮胎是起落架与地面交互的唯一介质，轮胎力学模型
和参数对摆振分析结果的准确性有着直接影响，轮胎动力学模型主要有“弦”模

型和点接触模型。轮胎刚度随轮胎的滚动状态、滑跑速度、振动频率变化，通过
对比不滚动轮胎动力学特性与滚动轮胎动力学特性，两者力学特性相差很大，其
中滚动轮胎扭转刚度不到不滚动轮胎扭转刚度的 1/3。
在 20 世纪 90 年代前，已形成了较为系统的摆振问题限定动力学建模理论，

以Von Schlippe和Dietrich、Moreland、Collins和Black、Smiley和Pacejka等为代表，
轮胎的动力学建模方法的不同是这些方法的主要差别。《飞机前起落架防摆设计
要求》要求在建立摆振运动和动力学联立微分方程时，应包括起落架侧向旋转、

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