刹车装置是利用刹车副的摩擦产生制动,将飞机的动能转化为热能的一种装置。刹车材料对刹车装置的重量、性能和寿命起着决定性的作用。 本文讨论了刹车装置设计的发展,选择盘式刹车作为研究对象,通过对摩擦材料的研究,掌握了刹车装置的容腔估算、热载计算和摩擦偶设计方面的计算方法和理论准则。 文中主要研究了对盘式刹车组件的瞬态温度场分布。建立了起落架刹车盘的瞬态温度分析模型,运用编程软件VC++编制了数值分析平台。以某一机型机轮为例,模拟了碳刹车盘的瞬态温度场,并对其进行变参数性能优化讨论。分析结果表明,文中建立的碳/碳复合材料刹车装置的瞬态温度分析模型是可行的,和实际情况比较吻合。在温度分布上,刹车盘组件内部温度高于外围温度,径向温度最高点出现在距离外径比较近的部位。温度随时间的发展趋势是,先快速上升,然后持续保持,最后下降。对比碳刹和钢刹的瞬态温度场,以及模型变参数性能优化结果表明,对于刹车装置来说,提高刹车的热力学性能有很多方式。主要有加强换热,进行隔热处理,选取热容量大的摩擦材料等。 在热分析结果的基础上,又进行了热设计改进,简要提出了若干实用的改进设计方案。