تحلیل و شبیه سازی دینامیکی سیستم ارابه فرود هواپیما

ارابه فرود یکی از اصلی ترین زیر سیستم های پرنده است و به دلیل بارهای بسیار شدیدی که به آن و مجموعه اطرافش وارد می شود از جهت سازه ای دارای اهمیت زیادی است. استفاده از روش های سنتی و تخمینی برای محاسبه بار فرود سبب محاسبه غیر دقیق این بارها شده و وزن زیادی را به سازه تحمیل می کند. از طرفی استفاده از مدل‌سازی‌های نرم‌افزاری نیازمند داشتن اطلاعات دقیقی از سیستم ارابه فرود می‌باشد که غالبا در مراحل اولیه طراحی هواپیما در اختیار نیست و همچنین پیچیدگی‌های زیادی را به‌همراه دارد. در این تحقیق با هدف افزایش دقت محاسبات برای بارگذاری فرود هواپیما، هر یک از ارابه‌های فرود به صورت یک سیستم فنر و میراگر مدل شده و با به دست آورن معادلات دینامیکی حاکم بر برخورد هواپیما با زمین و انتقال این معادلات به فضای حالت و سپس حل عددی آن‌ها، نیروهای حاصل از این برخورد محاسبه شده، همچنین پدیده اسپین آپ نیز به کمک همین تحلیل‌های دینامیکی شبیه‌سازی می‌شود. به منظور نشان دادن توانمندی روش ارایه شده و استفاده از آن در طراحی سازه هواپیما، متداول‌ترین سناریوهایی که در استانداردهای هوایی آمده، برای یک هواپیمای مشخص شبیه‌سازی شده است. این سناریوها شامل فرود با سه چرخ، فرود با دو چرخ و فرود تک چرخ می باشد که در هر کدام نیروهای عمودی اعمال شده بر هر یک از ارابه های فرود بر حسب زمان، حداکثر نیروی اسپین آپ، میزان جابجایی ارابه‌ها و تغییرات موقعیت خطی و دورانی مرکز ثقل پرنده بر حسب زمان استخراج شده است.