CN103983566A - 一种起落架轮胎与道面滑动摩擦系数测量的试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞机设计领域，涉及一种起落架轮胎与道面滑动摩擦系数测量的试验方法，其特征在于，给出起落架轮胎与道面间摩擦系数测量的试验工况确定、试验实施方法和试验数据处理等方法。其有益效果是：使用该测量方法能够准确测定飞机起落架轮胎与道面间滑动摩擦系数，而滑动摩擦系数是飞机着陆撞击载荷确定的关键参数。该测量方法已经应用于某飞机的起落架轮胎与道面间滑动摩擦系数测量的试验之中，其准确性和有效性得到了飞机起落架落震试验和试飞验证。

Description

一种起落架轮胎与道面滑动摩擦系数测量的试验方法

技术领域

本发明属于飞机设计领域，涉及一种起落架轮胎与道面滑动摩擦系数测量的试验设计方法。

背景技术

对于飞机起落架着陆撞击情况的起转载荷计算，需要确定起落架轮胎与道面间的滑动摩擦系数。国军标规范中，给出了飞机起落架轮胎与道面滑动摩擦系数曲线。众所周知，国军标规范的规定是适用于所有军机的。所以，对于某一具体型号来说，需要测定该型号飞机起落架轮胎与道面间的滑动摩擦系数，作为飞机起落架着陆撞击情况载荷计算的重要输入。

对于陆基飞机，起落架轮胎与跑道道面的滑动摩擦系数测量的试验方法是常规的、成熟的。但对于测定飞机的起落架轮胎与道面间的滑动摩擦系数，国内外并无相关的研究经验值得借鉴。

发明内容

本发明提出一种起落架轮胎与道面间的滑动摩擦系数测量的落震试验方法，使用该方法进行起落架轮胎与道面间滑动摩擦系数的测量，能够正确、全面完成测量工作，给出起落架轮胎与道面间正确的摩擦系数取值，作为载荷计算的依据。

本发明的技术方案是：

一种起落架轮胎与道面间的滑动摩擦系数测量的落震试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一，确定试验工况：

起落架落震试验应进行如下的多种工况的组合，以确定轮胎与道面滑动摩擦系数与下列参数间的关系：

a)道面样件表面状态为干态、水润态和油态三种状态；

b)三种不同下沉速度；

c)三种不同水平速度；

d)三种不同轮胎充压值。

即应至少进行81种工况的起落架落震试验。

第二，摩擦系数测量：

试验方法是采用起落架落震试验的方式测量，起落架落震试验示意图见图1。试验在起落架落震试验台上进行。起落架落震试验台上装有固定支柱的夹具和落震台架的配重，以及机轮带转设备。

起落架为飞机的起落架，起落架轮胎应是飞机需要的轮胎规格。落震试验台的台面应是带防滑涂料的道面样件，应由涂料承研单位提供。

通过起落架落震试验测量产生的垂直载荷P_y和水平载荷P_h，通过如下的计算公式得到起落架轮胎与道面间的滑动摩擦系数。

$\mathrm{\μ}=\frac{P_h}{P_y}$

式中，Ph为水平阻力载荷；Py为水平阻力载荷对应的垂直载荷。第三，测试数据处理：

根据测量的试验数据，应至少得到如下的数据关系：

●着陆下沉速度和起落架轮胎与道面摩擦系数变化曲线；

●着陆水平速度和起落架轮胎与道面摩擦系数变化曲线；

●轮胎充气压力和起落架轮胎与道面摩擦系数变化曲线；

●不同台面状态（干态、水润态、油态）和起落架轮胎与道面摩擦系数之间的关系。

本发明的优点是：使用该方法进行起落架轮胎与道面滑动摩擦系数的测量，能够正确、全面完成测量工作，给出起落架轮胎与道面间正确的摩擦系数值，作为载荷计算的依据。该测量方法已经应用于某飞机的起落架轮胎与道面间滑动摩擦系数测量的试验之中，其准确性和有效性得到了飞机起落架落震试验和试飞验证。

附图说明

附图1是起落架落震试验示意图。

附图2是甲板干态、轮胎充压1.25MPa,水平速度62m/s和62m/s的摩擦系数测量曲线。

附图3是甲板干态、轮胎充压1.35MPa,水平速度62m/s和62m/s的摩擦系数测量曲线。

附图4是甲板湿态、轮胎充压1.25MPa,水平速度62m/s和62m/s的摩擦系数测量曲线。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。

某型飞机需测量起落架轮胎与带防滑涂料的道面间的滑动摩擦系数。试验件采用飞机主起落架以及带防滑涂料的道面样件，带防滑涂料的道面样件尺寸为1m×1.3m，厚度8mm～10mm。

一.试验工况确定

飞机着陆下沉速度分为三个档次：4m/s，训练场6m/s，移动平台8m/s；

飞机着陆水平速度分为三个档次：52m/s，62m/s，72m/s；

飞机轮胎充压分为三个档次：1.05MPa，1.25MPa，1.35MPa；

道面表面状态分为三种：干态，湿态，油态。

共进行81种工况的起落架落震试验。

二、摩擦系数测量

分别在三种道面样件表面状态（干态、湿态和油态）下，测量主起落架轮胎在不同下沉速度、不同水平速度，以及轮胎充压情况下的滑动摩擦系数，给出轮胎与台面间滑动摩擦系数随着不同参数的变化曲线。

试验在起落架落震试验台上进行。落震台上装有固定支柱的夹具和落震台架的配重，以及机轮带转设备。试验过程中测量台面作用在轮胎的垂直力Py和水平力P_h。

三、试验数据处理

试验结束后，对采集的数据进行处理，摩擦系数计算公式如下：

$\mathrm{\μ}=\frac{P_h}{P_y}$

式中，Ph为水平阻力载荷；Py为水平阻力载荷对应的垂直载荷。

试验结果表明：由图2、图3和图4可见，不同下沉速度、不同水平速度、不同轮胎充压值以及台面状态，对轮胎与台面的滑动摩擦系数均有影响。

试验结果表明，水平速度一定时，随着下沉速度的增加摩擦系数趋于减小。

试验结果表明，在下沉速度一定的情况下水平速度从62m/s增加到72m/s，摩擦系数趋于减小。

试验结果表明，对于同一台面，湿态摩擦系数相对于干态较小。

Claims (1)

1.一种起落架轮胎与道面滑动摩擦系数测量的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一、确定试验工况：起落架轮胎与道面滑动摩擦系数测量试验工况的确定，根据道面表面状态、飞机着陆下沉速度、飞机着陆水平速度和起落架轮胎充压值的各种情况进行组合；

第二、摩擦系数测量试验实施方法是采用起落架落震试验的方式测量，起落架为飞机的起落架，起落架轮胎应是飞机配备的轮胎，起落架落震试验台的台面是带防滑涂料的道面样件，与道面涂料技术状态相同，通过起落架落震试验测量产生的垂直载荷P_y和水平载荷P_h，通过如下的计算公式得到起落架轮胎与道面间的滑动摩擦系数：

$\mathrm{\μ}=\frac{P_h}{P_y}$

式中，Ph为水平阻力载荷；Py为水平阻力载荷对应的垂直载荷；

第三、测试数据处理：

根据测量的试验数据，计算起落架轮胎与道面间的滑动摩擦系数，并建立如下的曲线关系：

●着陆下沉速度和起落架轮胎与道面摩擦系数变化曲线；

●着陆水平速度和起落架轮胎与道面摩擦系数变化曲线；

●轮胎充气压力和起落架轮胎与道面摩擦系数变化曲线；

●不同台面状态（干态、水润态、油态）和起落架轮胎与道面摩擦系数之间的关系。