航空輪胎動態模擬試驗機驅動功率設計技術

方新文，康 磊

(中國飛機強度研究所，陜西 西安 710065)

1 引 言

航空輪胎動態模擬試驗機能夠真實模擬飛機在起降過程中的速度、加/減速度以及輪胎載荷，是航空輪胎研制及性能測試的重要試驗設備，為航空輪胎新產品的研制、鑒定和產品交付提供科學依據。通過模擬試驗，可以確定產品性能參數、優化產品性能，提高航空機輪輪胎的品質和性能。本文以某試驗機為例，重點分析試驗機驅動系統在設計中的各種負載情況及功率需求，從而提供滿足試驗要求的速度及加/減速度。

2 概 述

航空輪胎動態模擬試驗機驅動系統主要由驅動電機和道面模擬飛輪組成(如圖1所示)。試驗時，驅動電機帶動道面模擬飛輪旋轉，提供滿足要求的加/減速度及速度目標值，模擬飛機起降、滑行過程中的速度變化。

圖1 驅動系統組成

本文以某航空動態模擬試驗機為例，詳細介紹驅動功率分析設計。該航空輪胎動態模擬試驗機設計輸入如下：(1)道面模擬飛輪直徑D：3048mm；(2)道面模擬飛輪慣量J：14100kgm2；(3)最大加/減速度a：8m/s2；(4)額定速度VN：500km/h(871rpm，后續計算電機額定轉速nN取900rpm)；(5)最大輪胎載荷Lmax：800kN。

3 驅動功率設計

該試驗機輪胎試驗包括加速起飛、減速降落、低速滑行3個部分，驅動功率大小取決于負載力矩與電機轉速的乘積。

3.1 加速起飛試驗所需功率

加速起飛試驗負載力矩由3部分組成：加速力矩、滾轉阻力矩、損耗力矩。

(1)加速力矩計算

加速起飛試驗中，最大加速度為8m/s2，加速起飛試驗所需加速力矩為：

式中，J0為電機總慣量，電機總慣量不超過562kgm2，Jj為機輪轉化至鼓輪側慣量，為277kgm2，R為飛輪半徑。……