本申请属于机轮测试领域,特别涉及一种飞机机轮减速模拟方法。
背景技术:
1、飞机减速装置作为飞机地面滑跑过程减速的重要设备,对飞机安全起着至关重要的作用。飞机减速制动过程是一个涉及机械结构、热力学、动力学的复杂过程,飞行员需要密切关注轮胎压力,以判定轮胎是否爆胎;同时需要密切关注刹车盘温度,确保在制动过程中未超过刹车盘使用温度上限。对该过程的正确模拟和计算对减速装置的设计、仿真与验证具有重要意义。
2、针对飞机制动过程的仿真,多数还停留在控制逻辑、动力学研究方向,在飞机制动过程中作动机构复杂,目前并无相关动态特性的模拟。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本申请提供了一种飞机机轮减速模拟方法,对机轮胎压、刹车盘减速效应和热力学效应进行建模,实现飞机制动过程中轮胎压力、刹车力矩和刹车温度动态特性的模拟。
2、本申请提供了一种飞机机轮减速模拟方法,主要包括:
3、步骤s1、当机轮位于地面上时,根据刹车指令、轮速及刹车盘温度确定刹车力矩;
4、步骤s2、基于刹车力矩与机轮角速度计算制动产生的能量,同时基于预设的能量损失函数计算因散热导致的环境损失能量;
5、步骤s3、基于所述制动产生的能量及环境损失能量计算刹车总能量;
6、步骤s4、基于预设的刹车盘温度函数计算在刹车总能量下的刹车盘温度;
7、步骤s5、将刹车盘温度代入步骤s1中,重新计算刹车力矩,周期性循环执行上述步骤,实现飞机机轮减速模拟。
8、优选的是,步骤s1之前进一步包括:
9、步骤s0、获取轮载信号、起落架手柄位置信号、起落架支柱下位锁锁定信号、起落架支柱上位锁锁定信号共同判定所述机轮是否位于地面上。
10、优选的是,步骤s1进一步包括:
11、步骤s11、基于预设的指令力矩插值表,对给定的刹车指令进行插值,获得第一刹车力矩;
12、步骤s12、基于预设的速度力矩衰减表,对当前轮速进行插值,获得第一衰减刹车力矩;
13、步骤s13、基于预设的温度力矩衰减表,对当前刹车盘温度进行插值,获得第二衰减刹车力矩;
14、步骤s14、基于所述第一刹车力矩、第一衰减刹车力矩及第二衰减刹车力矩确定最终的刹车力矩。
15、优选的是,步骤s2进一步包括将一个计算周期划分为多个子计算周期,并在每一个子计算周期内执行以下步骤:
16、步骤s21、获取上一子周期计算的刹车盘温度、给定的环境温度、刹车盘比热、散热器质量及冷却时间参数计算环境损失能量;
17、步骤s22、基于所述制动产生的能量及环境损失能量计算刹车总能量;
18、步骤s23、基于预设的刹车盘温度函数计算在刹车总能量下的刹车盘温度,并作为下一个子周期的刹车盘温度,重复执行上述步骤,直至两个连续的子周期计算的刹车盘温度收敛。
19、优选的是,步骤s2之前进一步包括:
20、步骤s20、获取拖胎故障信号,当存在拖胎故障时,选取拖胎力矩参数与步骤s1计算的刹车力矩中的最大值作为最终的刹车力矩。
21、优选的是,步骤s3进一步包括,当存在拖胎故障时,基于预设的故障能量函数计算因拖胎故障产生的故障能量,并在所述刹车总能量上增加所述故障能量。
22、优选的是,所述飞机机轮减速模拟方法还包括:
23、步骤s6、获取给定的爆胎故障信号,或者基于胎压计算获得爆胎信号;
24、步骤s7、基于所述爆胎故障信号产生轮胎爆胎或者轮胎漏气模拟,当产生轮胎爆胎时,将轮胎压力置0,当轮胎压力为0时,基于轮胎压力重置信号将轮胎压力恢复至初始状态,当产生轮胎漏气时,在进行基于轮胎气体温度的轮胎压力计算后,进一步基于漏气速度更新轮胎压力。
25、优选的是,步骤s6进一步包括:
26、步骤s61、根据当前的刹车盘温度基于传热模型确定轮胎温度;
27、步骤s62、基于轮胎温度计算轮胎压力。
28、本申请实现了飞机制动过程中轮胎压力、刹车力矩和刹车温度动态特性的模拟,为飞机或车辆刹车装置的论证、设计和仿真建模提供依据。
1.一种飞机机轮减速模拟方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的飞机机轮减速模拟方法,其特征在于,步骤s1之前进一步包括:
3.如权利要求1所述的飞机机轮减速模拟方法,其特征在于,步骤s1进一步包括:
4.如权利要求1所述的飞机机轮减速模拟方法,其特征在于,步骤s2进一步包括将一个计算周期划分为多个子计算周期,并在每一个子计算周期内执行以下步骤:
5.如权利要求1所述的飞机机轮减速模拟方法,其特征在于,步骤s2之前进一步包括:
6.如权利要求5所述的飞机机轮减速模拟方法,其特征在于,步骤s3进一步包括,当存在拖胎故障时,基于预设的故障能量函数计算因拖胎故障产生的故障能量,并在所述刹车总能量上增加所述故障能量。
7.如权利要求1所述的飞机机轮减速模拟方法,其特征在于,所述飞机机轮减速模拟方法还包括:
8.如权利要求7所述的飞机机轮减速模拟方法,其特征在于,步骤s6进一步包括: