湿滑条件下基于真实纹理道面的机轮着陆滑水行为解析

【类型】期刊

【作者】朱兴一 庞亚凤 杨健 赵鸿铎  

【刊名】中国公路学报

【关键词】 有限元模型,真实纹理,道路与机场工程,滑水行为,机轮,摩擦系数,动水压力

【摘要】湿滑条件下的着陆滑跑是航空事故的高发区。为较为真实的反映湿滑条件下机轮的滑跑行为，需要建立包含真实道面纹理特征的滑跑模型。本文在提取真实道面形貌特征的基础上，通过解析湿滑条件下的机轮滑跑行为进一步反算其遵循的摩擦关系，以获得更加接近真实条件的摩擦模型；然后运用欧拉—拉格朗日（CEL）算法建立基于真实纹理形貌特征的道面—水膜—轮组的流固耦合模型，以摩擦系数、动水压力为分析指标来探讨速度、滑移率、水膜厚度以及道面类型对机轮滑水行为的作用规律，进而为提高飞机着陆的安全性提供理论参考。研究结果表明，A320型飞机着陆可能滑漂的危险区段为刚刚着陆阶段。随着速度的降低，道面支撑力会逐渐增大，而动水压力将逐渐减小。另外，随着滑移率的增加，动水压力呈现出先减小后增大的趋势，当滑移率为0.15时，动水压力达到最小。关于水膜厚度的影响，水膜厚度小于3mm时不会发生滑漂、而水膜厚度大于10mm时极可能发生滑漂；当水膜厚度为7mm时动水压力与飞机滑行速度、滑移率相关性的较大，可视为机轮发生滑漂的临界状态。最后，在其他条件一致的情况下，各道面类型的抗滑性排序为SMA>OGFC>AC>平滑道面。因此，湿滑条件下，控制飞机着陆的初始速度和滑移率是减小航空事故，并提高机场安全运行的有力保障。

【年份】2020

【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室;

【页码】1-23

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