Page 123 - 现代航空维修理论及应用研究

第三章 起落架结构性能

起落架操纵扭转、机轮扭转、双轮耦合、转向操纵阻尼、机轮运动学方程、轮胎
扭转变形、轮胎侧向变形等 8 个特征方程，其中包括 2 个独立变量以及机轮扭角、
轮胎侧向倾角、机轮相对于飞机前进方向的转向操纵角、转弯操纵减摆器的转弯

操纵角、轮迹相对于机轮方向的角位移、轮迹中心的侧向位移等 6 个自由度。
顾宏斌等采用液压减摆器的流体力学模型代替摆振分析中常用的线性或二次
阻尼系数，模型中考虑了油液压缩性的影响采用变化的油液体积弹性模量。Sura
和 Suryanarayan 在考虑摆振速度和摆振频率的情况下，建立了一个三自由度前轮

起落架摆振模型，得到了摆振速度和摆振频率的解析表达式，前轮起落架在地面
上的最低模态频率近似于摆振频率。Li 等建立了包含摆振抑制装置的福克 100 飞
机主起落架的摆振模型，对摆振抑制装置的参数进行了优化设计，应用 2 种激励
方法进行了摆振试验验证，振动峰值降低了 16．7%。

刘胜利和刘冲冲等分别建立了考虑起落架与机体连接局部刚度影响的起落架
摆振分析模型，轮胎模型分别采用 Smiley 模型与 Moreland 模型，采用复特征值
优化法对摆振稳定性进行了计算分析，研究表明起落架与机体局部连接刚度对起
落架摆振稳定性影响比较明显，局部刚度偏弱可能导致起落架发生摆振。寇明龙

等对飞机前起落架在转弯控制状态下进行了摆振分析，应用耗能等效原理建立了
主动力和等效黏性阻尼力间的关系，建立并求解以轮胎变形为主的摆振方程组，
并根据动态响应的收敛速度确定了防摆所需的主动力及转弯作动器的有效活塞面
积。陈熠等建立了考虑机体动力特性的起落架摆振动力学方程组，研究了机体结

构弹性、轮胎刚度对起落架摆振特性的影响规律，发现起落架摆振临界速度、最
大临界阻尼值及摆振频率随着轮胎扭转及侧向刚度的增大而增大，而机体弹性使
飞机起落架的摆振频率更低，且摆振稳定区变小，更易发生摆振现象。周进雄和
诸德培研究了起落架稳定距、支柱刚度和减摆器传动系统扭转刚度对摆振的影响，

获得了各参数之间的耦合作用。摆振一般发生于飞机前起落架，主起落架动力学
设计如果不关注振动匹配问题，同样可能发生摆振现象。Chuban 提出了一种基
于支柱自由振动频率和振型的主起落架摆振分析方法，考虑了结构的弹性效应，
并以典型轻型飞机主起落架摆振分析为例给出了分析过程。

（2）非线性摆振动力学建模
起落架结构间隙、摩擦等非线性因素对起落架摆振也有显著影响，Thota 等
开发了考虑起落架与弹性轮胎耦合的扭转和侧向弯曲模态、前倾角的几何效应的

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