[发明专利]一种多轮多支柱式飞机的地面转弯控制方法

说明书

本发明涉及一种多轮多支柱式飞机的地面转弯控制方法，包括：在多轮多支柱式飞机地面转弯过程中，实时获取多轮多支柱式飞机的位置坐标和轮胎使用工况；计算在某一前起落架轮胎转角下，各个轮胎的侧偏角；计算各个轮胎的侧偏刚度；根据侧偏角和侧偏刚度计算各个轮胎的附加侧向载荷；计算所有轮胎的总附加侧向扭矩；获取总附加侧向扭矩最小时对应的瞬时转动中心，拟合得到飞机地面转弯中心线位置从而进行地面转弯控制。与现有技术相比，本发明以全体起落架所有轮胎的总附加侧向扭矩最小来确定飞机地面转弯中心线位置可使多轮多支柱式飞机地面转弯过程更加顺畅，也为多轮多支柱式飞机地面转弯控制系统设计提供理论依据。

技术领域

本发明涉及多轮多支柱式飞机地面转弯控制领域，尤其是涉及一种多轮多支柱式飞机的地面转弯控制方法。

背景技术

随着现代航空技术的发展，航空运输需求不断增长，民用飞机也在向着运载能力大的宽体飞机方向发展。宽体飞机起飞着陆重量较大，对于起落架系统布局以及跑道承载性提出了更高的要求，而多轮多支柱式起落架系统可以有效减小起落架上单个轮胎所承受的载荷、改善地面载荷传递至机体的形式、降低飞机对跑道的相关需求，因此广泛应用于宽体飞机起落架布局设计中。

对于窄体飞机普遍应用的前三点式起落架系统，前起落架和主起落架均是两轮形式。地面转弯过程中前起落架轮胎转向，主轮不转向，因此飞机的地面转弯中心始终位于两侧主轮轴向连线的延长线上。

对于采用前、主轮协同转弯的多轮多支柱式宽体飞机，前起落架为两轮形式，主起落架为多轮小车式。地面转弯过程中，当前起落架轮胎转过一定角度时，操纵主起落架向相反方向小角度转动，辅助减小飞机转弯半径，而前、主轮协同转角关系的计算以及转弯控制系统的设计都与飞机地面转弯中心线的位置密切相关。由于小车式起落架轮胎数目较多，且飞机前、主轮均可以转向，因此飞机地面转弯中心线位置难以确定。多轮多支柱式飞机地面转弯过程中，前、主轮协同转弯在保证飞机地面机动特性的前提下，不可避免地对轮胎带来较大的附加侧向载荷，产生的附加侧向扭矩与发动机推力产生的转弯推力扭矩方向相反，会阻碍飞机转弯过程。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在多轮多支柱式飞机上小车式起落架轮胎数目较多，且飞机前、主轮均可以转向，导致飞机地面转弯中心线位置难以确定的缺陷而提供一种多轮多支柱式飞机的地面转弯控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多轮多支柱式飞机的地面转弯控制方法，包括以下步骤：

在多轮多支柱式飞机地面转弯过程中，实时获取多轮多支柱式飞机的位置坐标和轮胎使用工况；

确定所述多轮多支柱式飞机的理论转弯中心坐标和实际转弯中心坐标，并根据所述多轮多支柱式飞机的位置坐标，计算在某一前起落架轮胎转角下，各个轮胎的侧偏角；

根据所述轮胎使用工况，结合预设的轮胎参数，计算各个轮胎的侧偏刚度；

根据所述侧偏角和侧偏刚度计算各个轮胎的附加侧向载荷；

根据所述侧偏角、附加侧向载荷和多轮多支柱式飞机的位置坐标，计算所有轮胎的总附加侧向扭矩；

计算不同前起落架轮胎转角下，所有轮胎的总附加侧向扭矩，获取总附加侧向扭矩最小时对应的飞机瞬时转动中心，用最小方差法进行数据拟合，确定飞机地面转弯中心线；

根据所述飞机地面转弯中心线位置，进行多轮多支柱式飞机的地面转弯控制。

进一步地，所述侧偏角的计算表达式为：