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GB／T 38918-2020 民用飞机起落架结构设计与仿真

应根据CCAR25.723进行落震试验

飞机起落架缓冲器活塞的尺寸应由单个起落架上的地面作用力和停机情况下缓冲支柱的内压力确 定。对于支柱式起落架，最大停机载荷下的初始静压力宜为10.34MPa～17.24MPa（1500psi~ 2500psi)。 对于摇臂式起落架，由于在同样的地面载荷下，缓冲器上的载荷由于摇臂作用而被机械放大，因而 这种起落架的缓冲器压力更高一些，这不仅是因为其载荷更大，而且可以减小缓冲器尺寸以便获得更佳 的安装空间。缓冲器最大静压力宜不超过17.24MPa(2500psi），以使其与20.68MPa3000psi)氮气 充气瓶的压力相适应。 缓冲器的初始压力应能在起落架收起状态维持缓冲支柱处于全伸长状态，但缓冲器初始压力不宜 过高，以避免较高的初始压缩载 及触发接地信号要求

根据CCAR25的规定，升力等于重力，由式（1）可得

起落架缓冲器的结构行程在式（2)的基础上，还应考虑以下因素： 1）起落架缓冲支柱的安装倾角和飞机擦尾角的影响； b）考虑起落架低温触底情况，应预留适当的行程（宜为25mm）； ）缓冲器使用行程一般不超过结构行程的90%。

WS/T 559-2017 恶性肿瘤患者膳食指导缓冲器的效率应满足以下要求：

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a）当缓冲支柱实际行程超过5.1.3定义的行程时，缓冲器效率可达到最低值； b）按下列公式用落震试验所得到的数据确定的效率，对于可变限油孔的缓冲器一般不小于 75%，对于定油孔的缓冲器可低至60%。 缓冲器效率计算公式见式（3）

式中： ? 缓冲器效率； A 一缓冲器在其行程内所吸收的能量，单位为焦耳（J） Lmax 试验中得到的最大载荷，单位为牛顿（N）； S.nx 试验中得到的最大行程，单位为米（m）

5. 1.5反弹阻尼器

Lmax X Smax ×100%

缓冲器应具有反弹阻尼器，通过反弹阻尼器 受冲装置的反弹速度，保证飞机在初次着地后，其 反弹效应不会严重影响飞机的稳定性、操纵性和刹车性能。反弹阻尼器设计要求如下： a）起落架伸长时的冲击载荷应符合设计要求（宜为20g限制载荷）； b）反弹腔峰值压力应符合结构和密封要求； c）作用在支柱内筒上的压差应满足结构稳定性和强度要求

缓冲器内腔的设计要求如下： 应详细考虑内腔之间的油液流动；油气式缓冲器的内部结构应保证在起落架收起时的腔内流 体能够在起落架放下至起落架接地之间的最短时间内通过任意路径流回其功能腔内，并与飞 机的操作要求一致； b） 应保证缓冲器在发生收起角度过大或倒置情况恢复后，缓冲器的性能不受影响； 应保证在所有操纵和维修情况下，缓冲器内不会截留空气或油液错位，保证缓冲器的所有 功能。

5.1.7动静密封设计

缓冲器应设计密封装置，防止油液泄漏和保持起落架内正常气压，密封结构的设计要求如下： a）应配置防止油液泄漏和保持起落架内正常气体压力的密封圈； b） 密封圈的安装应避免承受结构载荷带来的损坏； 应能在不便维修的情况下使用备用密封圈 滑动密封圈的选择和安装应能防止其自身相对密封槽转动或滚动，不应直接使用O型密封作 为滑动密封： 密封装置设计和计算应采用经过充分验证的密封结构； 密封材料应与指定油液的特性相容； 应在不分解起落架的情况下，给所有滑动密封提供充分的润滑； h） 滑动密封和静密封的数量应尽量少，且易更换

所有起落架缓冲器滑动支撑的位置 、材科、配合间原以及所用润滑油的选择应考息下列因 a）活塞杆处于不同行程时的支柱挠度和支柱所承受的载荷：

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b）在a)下产生的变形； 不同的内压力产生的零件的径向应变； 油液暴晒或温度变化下支承材料的尺寸稳定性； 支承摩擦及其变化对缓冲器性能包括缓冲器伸展性能的敏感性； 摩擦热和相关暴露零件的机械性能对缓冲器稳定性的影响

在缓冲器全伸长时，应有行程止动块。止动块的设计要求如下： a）在缓冲器正常操纵情况下，在缓冲支柱全伸长时缓冲器的载荷不应使起落架损伤，止动块也不 应发生失稳、裂纹等失效情况： D 在预加压力不足、气体过充或压力不足、油液缺乏等情况下，止动块可能的损伤不应导致起落 架收放功能丧失； C）缓冲支柱全伸长时止动力应不小于非弹簧重量的20倍（限制载荷）。

5.2.1结构设计一般原则

起落架收放机构设计要求如下： 应满足运动学机构布置原则、刚度要求和CCAR25.729要求； 应满足起落架或舱门在收上、放下、和收放过程中的间隙要求； 应考结构和功能性变形对锁机构的影响，如果锁环位于缓冲支柱活塞杆的端部，则应考虑伸 长量的变化，以及起落架支柱端部下垂的影响； d 起落架舱门机构一般应设置独立的地面打/关舱门的装置； e） 起落架舱门机构一般应设计预紧载荷； 舱门地面打开时，应提供地面安全装置，以防止舱门意外运动； g 所有部件不宜使用扭力簧、滑槽、套管等装置； h） 应进行机构运动（运动协调）和动力学仿真，具体要求见6.2.2； 1） 所有的可收放起落架在收上或放下位置时，均应有可靠的锁机构/装置使起落架保持在收上或 者放下的位置； J 锁机构设计时，应考虑在其失效时，破损的弹簧或小零件碎片不会影响锁机构或起落架结构和 设备的功能； k 应考虑高温、低温、以及结冰环境对开锁和上锁的影响

所有的可收放式起落架均应有使起落架保持在放下状态的下位锁。下位锁的设计要求如下：

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a）应能使起落架支柱在所有的载荷工况（空中、地面、惯性等）和结构偏差下保持在放下位置； b）无论起落架是正常或应急放下，下位锁均应能在起落架放下后锁定； ）应避免由于腐蚀、结冰、灰尘累积和缺乏润滑等引起的故障； d）下位锁一般不应承受较大的地面载荷，建议采用过中心设计的连杆锁机构；在不可避免的情况 下，下位锁应有足够的强度和刚度： 当下位锁锁定后，应能在一般飞机操作中的地面振动、液压波动环境下保持不开锁； f）停机时，下位锁应设置安全装置

所有的可收放式起落架均应有使起落架保持在收上位置的上位锁，上位锁设计要求如下： a）应能将起落架固定在收上位置，承受飞机所有飞行工况下的起落架质量载荷； D 锁钩转轴方向应与被锁定构件（起落架支柱或舱门)转轴方向平行，以便顺利上锁或开锁； 锁钩对锁环的约束方向应在锁环运动轨迹方向上，避免产生附加载荷使锁环脱出； d）起落架收起后，上位锁应能自动锁定，在未收到“放下”指令前，上位锁应保持起落架在收上 位置； 如果起落架收放机构和舱门连动，上位锁锁定后，舱门也应随之关闭，并且当过载使起落架舱 门产生裂纹或损毁时，上位锁不应损坏； 当在驾驶舱操纵面板上选择了“起落架放下”按钮后，上位锁应从锁定状态打开； g）上位锁应设有应急开锁装置，以保证正常开锁系统发生故障时仍能开锁； 上位锁应避免由于腐蚀、结冰、灰尘累积和缺乏润滑等引起的故障； 上位锁或车

起落架液压作动简提供起落架和舱门收起放下必需的作用力，动作筒设计要求如下： a）在起落架设计阶段应确定作动简的尺寸（几何尺寸和有效压力面积）； b）应设置末端阻尼装置； c）应设计足够的剩余行程，以保证使用中不会因结构和机构的变形及容差影响收放机构功能 d 安装应便于维护和检查，宜将作动筒安装在受防护部位； e）如果作动简处于外露部位，则应对其加以保护，免受起飞和着陆时飞起砂石的破坏

在仿真工作启动后，应首先明确仿真任务的具体要求，包括：目的、具体内容和范围、仿真使用的 和平台、仿真所需的参数和参数来源、数字样机的构型和版本、优化设计要求、进度要求、仿真结 和仿真报告的编制要求等方面

起落架结构设计过程中的仿真工作流程一般为： a）首先应根据仿真任务制定仿真方案，其内容应包含仿真任务的要求，另外还应根据仿真对 特点明确：模型简化方式、约束施加方式、模型检查方法和标准等。例如：作动简建模方法

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围结构刚度模拟方法、是否需要施加气动载荷等。 b 仿真模型建模过程应落实仿真任务要求和仿真方案，其仿真流程包括： 1）依据仿真任务和方案要求，在起落架数字样机和所需仿真参数的基础上，建立仿真模型； 2）仿真模型应正确模拟给定数字样机的物理特性和功能； 3）建立仿真模型的数学方法应准确可靠。 应明确起落架仿真的工况，包括：是否考虑气动载荷工况、是否考虑起落架运动过程中支撑结 构的刚度与变形、起落架运动过程中飞机的过载等。应根据飞机使用的状态，确定仿真工况清 单。在仿真分析完成后，应进行仿真过程与结果显示，并对仿真结果进行综合评估，必要时应 进一步修正模型与参数，或者对数字样机模型进行设计优化。仿真工作流程如图2所示

6.2.1缓冲器性能仿真

[6.2.1.1 仿真目的

起落架结构设计过程中应进行起落架缓冲器性能仿真，以确保起落架的缓冲性能满足设计要求。 应采用经过验证的仿真方法进行仿真。起落架缓冲器性能仿真的主要目的为： a）在初步设计过程中，检查缓冲器的工作原理，给出性能评估； b 在详细设计过程中，通过缓冲器的具体尺寸设计调整填充参数和阻尼等； c）在后续优化设计和验证过程中，根据物理试验结果修正仿真模型，验证缓冲器性能参数；建立

并完善模型参数数据库，为缓冲器优化提供支持

6.2.1.2 仿真步骤

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起落架缓冲器性能仿真主要包括设计着陆试验仿真、储备功试验仿真、充填参数容差试验仿真等 缓冲器性能仿真步骤如下： a）首先明确缓冲器性能仿真的输人，至少应包括以下内容： 1）起落架数字样机； 2）起落架缓冲器仿真参数（包括起落架当量质量、飞机着陆姿态、下沉速度、功量、温度等） 3）缓冲器初始充填参数； 4）轮胎和跑道参数。 D） 根据选定的起落架构型建立仿真模型，数字样机可进行合理简化，缓冲支柱刚度应准确模拟 c）缓冲器充填参数、跑道参数（剖面、刚度）和轮胎参数赋值。 确定填充参数初始条件，进行仿真分析。 输出以下仿真结果： 1 起落架所承受的垂直、水平与侧向载荷的时间历程曲线： 2 重心位移、活塞杆行程、地面作用于轮胎上的垂直、水平以及侧向载荷的时间历程曲线： 3） 起落架重心处过载，机轮轮轴处的三向加速度的时间历程曲线； 4） 起落架支柱上关键部位的应力值 5）可利用计算机系统进行三维全过程演示， 根据仿真结果对缓冲器参数的工作情况进行判断，优化缓冲器参数。 根据落震试验结果对仿真模型进行修正和完善。 缓冲器性能仿真流程如图3所示

6.2.2收放机构仿真

6.2.2.1仿真目的

QLMYY 0005S-2015 山东利蒙药业有限公司 富硒魔芋复合粉（方便冲调食品）图3起落架缓冲器性能仿真流程

起落架结构设计过程中应进行起落架收放机构仿真，以确定收放机构的运动学和动力学特性。应 选用经过验证的仿真方法进行仿真。起落架收放机构仿真的主要目的为： a）在初步设计过程中，检查起落架收放机构的工作原理，包括作动装置和锁机构的原理是否正 确，各运动件之间、运动件与周围机体及其他系统之间是否十涉、间隙是否满足设计要求，给出 机构运动轨迹和包络空间； D 在详细设计过程中，检查收放机构是否具有足够的克服气动载荷、舱门预变形载荷、飞行过 载、轮胎收上止转载荷等外部载荷收起和放下起落架的能力； C 在后续优化设计和验证过程中，根据物理试验结果修正仿真模型，验证起落架性能参数；建立 并完善模型参数数据库，为收放机构优化提供支持

6.2.2.2仿真步骤

GB/T38918—2020

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GB/T 12688.5-2011 工业用苯乙烯试验方法 总醛含量的测定 滴定法图4起落架收放机构运动仿真流程

及仿真任务书给定的评估指标和开发的评估模型对仿真结果数据进行评估分析， 仿真结果评估一般应遵循以下原则 a）对仿真建模的各主要环节逐项进行评估，并在此基础上进行综合评估； b 确认仿真工况的准确性和完整性； C 利用理论知识和工程算法对仿真分析结果进行趋势性判读： d） 将仿真结果与物理试验数据库或者相应的物理试验结果进行比较，以验证模型的准确性；也 可利用试验数据对仿真模型参数进行修正； e）由专家对仿直结果进行评审