[科普中国]-下沉速度

着陆原理

飞机着陆触地时，起落架缓冲系统(包括缓冲器和轮胎)吸收和消散飞机垂向运动动能，减轻对飞机机体结构、机上设备以及乘员的冲击载荷，同时由于摩擦作用，地面施加给机轮的摩擦力沿起落架传给机体，摩擦力做功以弹性势能形式储存于起落架结构变形中，随后起落架和机体沿航向和侧向振荡，产生惯性力，并消散结构变形能.这一过程称为飞机着陆撞击，其时长通常维持在0. 6一0. 9 s之间。

飞机进场着陆受诸多因素影响，起落架受载同样受上述因素影响.但从着陆试验目的、试飞安全与质量控制等角度出发，忽略一些次要因素后更有利于问题的分析和解决.通常，在无侧风、无侧滑、坡度较小的情况下，飞行员相对容易操纵飞机实现大下沉速度着陆。飞机对称着陆时，起落架受载主要受着陆重量、下沉速度、接地速度、跑道表面等影响。

忽略飞机横侧向运动后，飞机着陆过程是典型的铅垂面内对称机动飞行过程C7 - A]，通常分为:下(降)滑、拉平、平飞减速、飘落触地和地面滑跑等阶段，而实际着陆过程可为3种典型的飞行轨迹:直线下滑接地(细实线)、下滑拉飘接地(虚线)和平飞飘落接地(点划线)，如图所示。1

着陆下沉速度飞机起落架设计的依据是飞机下沉速度和着陆设计质量。由于飞机下沉速度的平方与起落架减震器吸收能量呈正比关系，而飞机质量与能量呈一次方正比关系，因而飞机下沉速度是在起落架设计参数中起主导作用的。合理选取飞机下沉速度将对起落架设计影响极大。因此，分析研究飞机下沉速度的选取就显得十分重要。

在飞机设计定型试飞的起落架强度检查中，对飞机着陆下沉速度的测量尤为重要。因为在检查飞机以着陆设计重量和最大着陆设计重量着陆时的起落架强度，是对规定的不同的着陆下沉速度值而言的，即它不仅应满足飞机重量的要求，而且还必须满足飞机着陆下沉速度的要求。如果没有条件满足高着陆下沉速度，则至少应通过测量知道该次飞行着陆的下沉速度值，结合理论分析估计出起落架在规定着陆重量和规定着陆下沉速度条件下可能达到的强度要求。否则，即使在起落架强度检查试飞中，满足了着陆设计重量或最大着陆设计重量的着陆要求，但由于着陆下沉速度没有测量，还是不可能检查。出起落架强度是否满足设计要求。因此在飞机设计定型试飞的起落架强度检查中，只有同时测出飞机的着陆下沉速度值，才有可能真正完成起落架强度检查任务。2

着舰下沉速度着舰下沉速度是舰载机在航母上着舰时飞机速度在竖直方向的分量，既是舰载机着舰撞击严重程度的重要标志，也是影响起落架性能的主要设计参数，其量值直接影响起落架载荷，进而影响起落架及机体结构的重量川。因此在设计舰载机时，着舰下沉速度的选取至关重要，设计值偏小则不利于安全性要求，偏大则增重过大，安全余度过大。

影响因素有：

1)着舰环境：包括海情，海洋的不稳定性造成舰体产生的横摇、纵摇和垂荡对航母的影响最为显著，本文所研究的舰载机下沉速度是舰载机相对于母舰甲板而言的，故舰体的垂荡不会对该着舰下沉速度的数值产生影响。因此海情对舰载机的影响可由甲板俯仰角(由航母纵摇引起)和甲板侧倾角(由航母横摇引起)表示。还包括母舰运动，由母舰速度表示。

2)飞机性能：包括飞机进场速度、舰上接合速度和着舰重量。
3)着舰操作：包括飞机下滑角、飞机姿态角(飞机俯仰角、飞机滚转角和飞机偏航角)、飞机滚转率和拦阻偏心距离、飞机俯仰率、飞机航迹角、机轮高度、拦阻钩高度和舰尾到着舰点的距离。3