背 景

飛行器在起飛與著陸過程中，經常通過起落架實現與地面的相互作用，需要考慮滑跑、落震、收放等起落架典型分析工況，當然，也需要關注前輪擺振、換場轉向等特殊分析工況。所有這些分析工況，都涉及到起落架的多體動力學分析應用，需要將每個細節設計到合乎要求的狀態，尤其是動態過程中的一些典型動態行為，需要符合設計要求，比如落震時功量圖上的每個細節是否合乎要求；滑跑時前輪是否產生擺振以及與跑道的耦合動力學狀態是否合理；收放時是否能按要求收起和放下，能否最優化起落架存儲空間以及收放可靠性是否達標等。

圖1：整機Adams模型

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概述

利用Adams可以幫助工程師快速進行整機和起落架功能樣機的建立與測試工作，從而在飛機設計階段節省時間，降低成本與風險，提升設計的品質。

作為專業的整機與起落架仿真工具，Aircraft可完成新型飛行器完整的、參數化的仿真模型建立工作，方便地定義起落架的布局，輪軸的排列，吸能裝置，以及其他關鍵性能。另外，團隊成員在其工作站上就可以完成一系列的仿真分析，如運動學，靜力學，動力學等，從而確定飛行器的升力，穩定性，載荷情況，乘員舒適性等，并且試驗測量數據可立刻用于分析及對試驗裝置進行快速修改。這其中最關鍵的一環就是所有的一切都可先在計算機上進行，完成起落架性能的提升與優化，并且在進行物理試驗甚至在真實樣機生產之前完成。

圖2：Adams/Aircraft界面

圖3：基于Adam

Aircraft建立的整機模型

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功能介紹

Adams起落架功能是進行飛機仿真的工程設計環境。

基于子系統的架構將復雜任務分開并提供直觀的用戶界面；

基于模板構建器可以快速高效地完成新設計的模型創建；

基于數據庫確保各總成的標準化并方便數據管理；

基于系統的方法幫助工程師理解各獨立總成和子系統的相關性對飛機行為的影響；

提供了許多專業模塊如有限元，液壓，控制系統及其他學科功能（Adams內部建模實現）；

利用仿真菜單可進行不同類型的仿真，完成飛機模型的虛擬測試；

繪圖環境提供了方便的方式查看結果，對其任何細節進行把握。

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優點介紹

使用Adams可以在最短的時間內基于最小的成本完成設計決策：

降低風險，可在創建費用高昂的樣機之前對眾多的設計變量進行分析；

提升競爭能力，能夠選擇優化的設計方案及提升技術升級速度；

節省時間，將真實試驗轉為虛擬試驗快速達到認證標準；

節省費用，降低樣機數量；

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虛擬測試

Adams可以模擬真實的測試情況，通常這些測試驗證是需要在昂貴的硬件環境中才能進行的。虛擬的測試分類如下：

全機測試

地面測試：

?地面姿態

?裝載器上發射前的姿態

?動態后翻

滑行測試：

?動態滑行

?擺振

?轉向

?剎車

?一般駕駛操控

著陸測試 ：

?一般著陸

?一般駕駛的操控

飛行中測試：

?起落架收回

?起落架放下

?一般操控

起落架測試

穩定軸載荷

起落架收放

落震

輪軸測試

單輪胎測試

這些虛擬的測試與設計人員在實際狀況測試中使用相同的設置，所以設計人員可以像在舊金山或俄羅斯的測試跑道上進行滑行測試一樣。起落架可以連接至落震測試平臺，用不同的輪胎充氣壓力、不同的測量計來操作不同的落震測試，且可在不同的下降質量與不同沖擊角度的組合下進行測試。

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擺振案例

圖4：擺振模型仿真某幀動畫截圖

圖5：輪胎側向力和航向速度

圖6：輪胎側向力局部放大

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