舰载飞机着舰过程动力学性能分析
舰载飞机是现代海军最重要的战斗力保证，与陆基飞机不同，其使用环境更为恶劣。能否安全着舰并成功回收成为舰载飞机使用中最为关键的问题。海上复杂的气象，紊流扰动，航母在海上的随机运动，有限长度和宽度的着舰区使得舰载飞机的着舰难度比陆基飞机大得多。 本文针对着舰过程中所涉及的动力学问题，以支柱式起落架飞机为研究对象，建立了包括航空母舰、飞机机体、起落架的多刚体动力学着舰模型。基于上述模型，引入航母运动模型，分析了下沉速度、着舰姿态、航母运动等因素对起落架着舰冲击载荷的影响。结果表明：冲击载荷的大小与触舰时机轮与甲板的结合速度直接相关；当前起先于主起着舰时，前起受载程度增长剧烈。 给出了地面效应的工程经验计算公式。利用白噪声滤波得到海上自由大气紊流和尾流的随机分量的仿真模型，数值模拟了舰尾公鸡流和航母纵摇引起的周期性尾流。分析了飞机触舰逃逸性能的影响因素。结果表明：航母的横摇和艏摇主要造成飞机的横向着舰误差，对横向逃逸轨迹影响较大；尾流强度越大，飞机的滚转运动和偏航运动越严重，造成的横向着舰误差越大；地面效应减小了飞机的着舰冲击，延迟了触舰，增加了滑跑距离。 提供了利用对称拦阻力曲线确定非对称拦阻力的方法。分析了不同偏心率、偏航角、侧滑速度下的非对称拦阻性能。讨论了航母运动、地效对飞机拦阻动力学响应的影响。结果表明：偏心率引起的左右索张力差别最大；飞机的横向着舰误差可通过拦阻过程得到不同程度地修正。
舰载飞机;着舰过程;动力学性能;非对称拦阻力;冲击载荷
南京航空航天大学
硕士
飞行器设计
聂宏
2011
中文
V271.492
110
2013-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）