CN108304638B - 一种受压状态下起飞的飞机轮胎最大下沉量计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种受压状态下起飞的飞机轮胎最大下沉量计算方法，属于飞机设计领域，其包括步骤一：计算受压状态下，轮胎垂直力Fy；步骤二：根据轮胎垂直力Fy确定轮胎下沉量δ。本发明的计算方法与现有技术相比，具有如下优点：a、现有技术对于陆基飞机起落架轮胎最大下沉量计算较为精确，对于于受压状态下起飞飞机的起落架轮胎最大下沉量计算，现有技术误差较大；本发明适用于受压状态下起飞飞机的起落架轮胎最大下沉量计算，与实测数据对比，误差在5％以内；b、现有技术未考虑弹射杆、牵制杆载荷，本发明考虑了弹射杆、牵制杆载荷；c、现有技术计算轮胎压缩量，胎内气体按等温过程；本发明考虑到快速压缩特性，采用绝热过程。

Description

一种受压状态下起飞的飞机轮胎最大下沉量计算方法
技术领域
本发明属于飞机设计技术领域，尤其涉及一种受压状态下起飞的飞机轮胎最大下沉量计算方法。
背景技术
某型飞机的起落架轮胎是一类特殊的无内胎轮胎，见附图1，其由轮胎1和机轮2组成。该类型的轮胎，在受压状态下需满足飞机苛刻的承载设计要求。然而，对于对该类型的轮胎来说，关键性的问题就是如何计算给出受压状态下的轮胎最大下沉量，确保轮胎在压力下不爆胎、不压瘪。
发明内容
本发明的目的是提供一种受压状态下起飞的飞机轮胎最大下沉量计算方法，利用轮胎标称尺寸，通过施加受压状态下载荷合力，可建立其最大下沉量计算方法，解决目前计算方法不适用或计算精度低的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种受压状态下起飞的飞机轮胎最大下沉量计算方法，其包括
步骤一：计算受压状态下，轮胎垂直力Fy；
步骤二：根据轮胎垂直力Fy确定轮胎下沉量δ。
进一步的，轮胎垂直力计算公式为；
Figure BDA0001559570120000011
上式中：Fy为轮胎承受的垂直载荷，Fc为受压载荷，α为弹射角，Fhb为牵制载荷，β为牵制角，Fn为全机重量分配在前起落架的质量力,n为前起落架机轮数量。
进一步的，全机重量分配在前起落架的质量力Fn的计算公式为：
Figure BDA0001559570120000012
上式中：M为飞机受压状态下重量，g为重力加速度，Lm、Ln分别为飞机重心至主轮中心和前轮中心的水平距离。
进一步的，轮胎垂直力Fy与轮胎下沉量δ的函数关系为：
Figure BDA0001559570120000021
上式中，B为轮胎宽度，D为轮胎直径，P为轮胎压力，Pat为大气压力，π为圆周率。
本发明的计算方法与现有技术相比，具有如下优点：
a、现有技术对于着陆飞机起落架轮胎的最大下沉量计算较为精确，对于于受压状态下起飞飞机的起落架轮胎最大下沉量计算，现有技术误差较大；本发明适用于受压状态下起飞飞机的起落架轮胎最大下沉量计算，与实测数据对比，误差在5％以内；
b、现有技术未考虑弹射杆、牵制杆载荷，本发明考虑了弹射杆、牵制杆载荷；
c、现有技术计算轮胎压缩量，胎内气体按等温过程；本发明考虑到快速压缩特性，采用绝热过程。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是受压状态下起飞飞机的前起落架轮胎示意图。
图2是受压状态下起飞飞机的前轮胎受载模式及其下沉量示意图。
附图标记：
1-轮胎，2-机轮。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
某受压状态下起飞飞机的前起落架轮胎为例，已知数据如下表，则下沉量δ计算过程如下：
Figure BDA0001559570120000031
首先，计算受压状态下情况的前轮胎垂直载荷Fy
Figure BDA0001559570120000032
其中，全机重量分配在前起落架的质量力Fn为
Figure BDA0001559570120000033
上述式中，Fy为前轮胎承受的垂直载荷；Fc为受压载荷，α为弹射角；Fhb为牵制载荷，β为牵制角。Fn为全机重量分配在前起落架的质量力；M为飞机受压状态下重量；g为重力加速度，；Lm为飞机重心至主轮中心的水平距离，Ln为飞机重心至前轮中心的水平距离；n为前起落架机轮数目，。
之后，根据计算的前轮胎垂直载荷计算前轮胎下沉量δ
Figure BDA0001559570120000041
上式中，δ为前轮胎下沉量；Fy为前轮胎承受的垂直载荷；P为前轮胎压力，；Pat是大气压力；D为前轮胎直径；B为前轮胎宽度。
本发明的计算方法与现有技术相比，具有如下优点：
a、现有技术对于陆基飞机起落架轮胎最大下沉量计算较为精确，对于于受压状态下起飞飞机的起落架轮胎最大下沉量计算，现有技术误差较大；本发明适用于受压状态下起飞飞机的起落架轮胎最大下沉量计算，与实测数据对比，误差在5％以内；
b、现有技术未考虑弹射杆、牵制杆载荷，本发明考虑了弹射杆、牵制杆载荷；
c、现有技术计算轮胎压缩量，胎内气体按等温过程；本发明考虑到快速压缩特性，采用绝热过程。
以上所述，仅为本发明的最优具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种受压状态下起飞的飞机轮胎最大下沉量计算方法，其特征在于，包括
步骤一：计算受压状态下，轮胎垂直力Fy，所述轮胎垂直力计算公式为；
Figure FDA0003177155490000011
上式中：Fy为轮胎承受的垂直载荷，Fc为受压载荷，α为弹射角，Fhb为牵制载荷，β为牵制角，Fn为全机重量分配在前起落架的质量力,n为前起落架机轮数量，其中，全机重量分配在前起落架的质量力Fn的计算公式为：
Figure FDA0003177155490000012
上式中：M为飞机受压状态下重量，g为重力加速度，Lm、Ln分别为飞机重心至主轮中心和前轮中心的水平距离；
步骤二：根据轮胎垂直力Fy确定轮胎下沉量δ，所述轮胎垂直力Fy与轮胎下沉量δ的函数关系为：
Figure FDA0003177155490000013
上式中，B为轮胎宽度，D为轮胎直径，P为轮胎压力，Pat为大气压力，π为圆周率。
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