舰载机拦阻系统的有限元建模及仿真分析
发布时间：2021-06-14 01:04
航空母舰是一个国家综合实力的体现，它的出现大大提高了各国海军的综合作战能力。舰载战斗机是航空母舰主要的武器装备，它也使航母编队的军事作战能力覆盖到全球。为了使舰载飞机在有限长度的甲板上安全着舰，必须通过航母上的拦阻系统进行减速制动。性能良好的拦阻系统，是舰载机飞行员和甲板工作人员安全的重要保障。在拦阻系统的作用下，可以实现不同速度和质量的舰载机等距离拦停，从而大大提高了航母的综合作战能力。目前对于拦阻系统的研究，一般都把重点放在液压系统的性能分析和建模上，而对于拦阻系统进行动力学响应分析的还不是很多。论文以美国MK7.MOD3型拦阻系统为参考基础，首先探讨了舰载机的着舰程序，介绍了拦阻系统的工作原理和基本结构，研究了舰载机着舰时初次冲击下横向应力波的形成、第二次冲击下斜向应力波的传播以及拦阻索的松弛问题。然后探讨了拦阻力的变化规律，在拦阻索最大许用拉力和舰载机最大过载的同时限制下，确定了拦阻力的取值范围，并通过对拦阻索和主液压缸的受力分析，得到了拦阻力与舰载机位移的微分方程组。为了得到完整的舰载机拦阻系统数学模型，在适当选取了参考系和坐标系的基础上，建立了舰载机的刚体动力学方程和刚体运...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
航母舰载机的拦阻状态由于舰载机着舰的外部环境比较复杂，如大气扰动，飞行甲板的性能等，而且舰载
行仿真的目的，也就是弄清数学建模，即通过简化或抽，同时要保证模型与实际动得到的数学模型为实际系统仿真模型，也就是将本性数的数学模型，这个过程也被真模型的程序。验证。数字仿真模型的校核第二步的本性数学模型。模性，也就是检验在计算机上程主要包括了试验的设计系统的运行特性得出必要的
即使舰载机能够按正确的姿势着舰，并且舰载机尾钩挂住拦阻索，但还是要在甲板上几十米的距离内被有效拦停，才算着舰成功。因此舰载机的着舰过程中，还需要有“逃逸复飞”措施才能够使整个过程更加安全。所谓的“逃逸复飞”则是指舰载机尾钩未能成功挂住拦阻索或偏心偏航量太大情况下挂索后的飞机复飞过程，这其实是一种直线加速运动，且它的初速度不为零。所以舰载机的发动机应保持恒定推力，使舰载机在有限长度的甲板上达到要求的离舰速度，从而完成安全复飞过程，等待指示再次着舰。总的来说，舰载机的着舰过程是一个非常复杂的综合过程，也是对于舰载机拦阻系统设计非常重要的一个环节。2.3 拦阻系统的工作原理MK7.MOD3 型拦阻系统主要包括拦阻机系统、定长冲跑系统、钢索末端缓冲系统滑轮缓冲系统等多个子系统。拦阻系统的基本工作原理如图 2.2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机着舰偏心偏航拦阻动力学分析[J]. 张卓坤,聂宏,于浩,万峻麟. 航空工程进展. 2010(04)
[2]舰载机拦阻着舰动力学研究[J]. 陶杨,贾忠湖,侯志强. 海军航空工程学院学报. 2010(02)
[3]飞机着舰拦阻动力学分析[J]. 孙晓羽,王振清,吕红庆,王永军. 哈尔滨工程大学学报. 2010(01)
[4]舰载机拦阻系统动力学建模与控制[J]. 周建斌,金栋平,张澍森. 动力学与控制学报. 2009(04)
[5]基于机体-拦阻器建模的舰载机着舰拦阻仿真分析[J]. 徐胜,徐元铭. 航空科学技术. 2009(06)
[6]现代航空母舰阻拦装置[J]. 朱承邦. 舰载武器. 2009(10)
[7]舰载机拦阻着舰纵向载荷的简化算法[J]. 徐彦军,沈文厚,孙岩. 飞机设计. 2009(04)
[8]基于弯折波的舰载机拦阻着舰动力学分析及仿真研究[J]. 罗青,冯蕴雯,冯元生. 机械强度. 2009(04)
[9]飞机起落架数学模型的研究[J]. 徐冬苓,李玉忍. 系统仿真学报. 2005(04)
[10]接触问题实体建模及有限元法仿真实现[J]. 冯伟,周新聪,严新平,汪选国. 武汉理工大学学报. 2004(06)
博士论文
[1]飞机拦阻系统分析与控制研究[D]. 吴娟.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]阻拦索的动力学特性分析及仿真研究[D]. 张新禹.哈尔滨工程大学 2011
[2]舰载机阻拦系统分析及仿真研究[D]. 喻敏敏.哈尔滨工程大学 2010
[3]拦阻系统的仿真研究[D]. 张道磊.哈尔滨工程大学 2009
[4]舰载机着舰过程的动力学仿真研究[D]. 杨凯.南京航空航天大学 2009
[5]舰载飞机着舰动态性能仿真研究[D]. 于浩.南京航空航天大学 2008
[6]舰载机拦阻着舰动力学分析及仿真[D]. 张鑫.西北工业大学 2007
[7]舰载机起降指导系统仿真研究[D]. 高奇峰.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3228728
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
航母舰载机的拦阻状态由于舰载机着舰的外部环境比较复杂，如大气扰动，飞行甲板的性能等，而且舰载
行仿真的目的，也就是弄清数学建模，即通过简化或抽，同时要保证模型与实际动得到的数学模型为实际系统仿真模型，也就是将本性数的数学模型，这个过程也被真模型的程序。验证。数字仿真模型的校核第二步的本性数学模型。模性，也就是检验在计算机上程主要包括了试验的设计系统的运行特性得出必要的
即使舰载机能够按正确的姿势着舰，并且舰载机尾钩挂住拦阻索，但还是要在甲板上几十米的距离内被有效拦停，才算着舰成功。因此舰载机的着舰过程中，还需要有“逃逸复飞”措施才能够使整个过程更加安全。所谓的“逃逸复飞”则是指舰载机尾钩未能成功挂住拦阻索或偏心偏航量太大情况下挂索后的飞机复飞过程，这其实是一种直线加速运动，且它的初速度不为零。所以舰载机的发动机应保持恒定推力，使舰载机在有限长度的甲板上达到要求的离舰速度，从而完成安全复飞过程，等待指示再次着舰。总的来说，舰载机的着舰过程是一个非常复杂的综合过程，也是对于舰载机拦阻系统设计非常重要的一个环节。2.3 拦阻系统的工作原理MK7.MOD3 型拦阻系统主要包括拦阻机系统、定长冲跑系统、钢索末端缓冲系统滑轮缓冲系统等多个子系统。拦阻系统的基本工作原理如图 2.2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机着舰偏心偏航拦阻动力学分析[J]. 张卓坤,聂宏,于浩,万峻麟. 航空工程进展. 2010(04)
[2]舰载机拦阻着舰动力学研究[J]. 陶杨,贾忠湖,侯志强. 海军航空工程学院学报. 2010(02)
[3]飞机着舰拦阻动力学分析[J]. 孙晓羽,王振清,吕红庆,王永军. 哈尔滨工程大学学报. 2010(01)
[4]舰载机拦阻系统动力学建模与控制[J]. 周建斌,金栋平,张澍森. 动力学与控制学报. 2009(04)
[5]基于机体-拦阻器建模的舰载机着舰拦阻仿真分析[J]. 徐胜,徐元铭. 航空科学技术. 2009(06)
[6]现代航空母舰阻拦装置[J]. 朱承邦. 舰载武器. 2009(10)
[7]舰载机拦阻着舰纵向载荷的简化算法[J]. 徐彦军,沈文厚,孙岩. 飞机设计. 2009(04)
[8]基于弯折波的舰载机拦阻着舰动力学分析及仿真研究[J]. 罗青,冯蕴雯,冯元生. 机械强度. 2009(04)
[9]飞机起落架数学模型的研究[J]. 徐冬苓,李玉忍. 系统仿真学报. 2005(04)
[10]接触问题实体建模及有限元法仿真实现[J]. 冯伟,周新聪,严新平,汪选国. 武汉理工大学学报. 2004(06)
博士论文
[1]飞机拦阻系统分析与控制研究[D]. 吴娟.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]阻拦索的动力学特性分析及仿真研究[D]. 张新禹.哈尔滨工程大学 2011
[2]舰载机阻拦系统分析及仿真研究[D]. 喻敏敏.哈尔滨工程大学 2010
[3]拦阻系统的仿真研究[D]. 张道磊.哈尔滨工程大学 2009
[4]舰载机着舰过程的动力学仿真研究[D]. 杨凯.南京航空航天大学 2009
[5]舰载飞机着舰动态性能仿真研究[D]. 于浩.南京航空航天大学 2008
[6]舰载机拦阻着舰动力学分析及仿真[D]. 张鑫.西北工业大学 2007
[7]舰载机起降指导系统仿真研究[D]. 高奇峰.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3228728
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