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混合式飞艇是同时借助浮力和气动升力飞行的一种新型航空飞行器,近年来得到了各国的广泛关注。独特的滑跑起降方式和良好的地面操纵特性使混合式飞艇成为运输飞艇优选设计之一,其显著的特点是在地面移动、起飞和着陆时使用了气垫减震器。本文针对三囊体混合式飞艇,开展了气垫减震器的结构设计和仿真分析工作,目标是设计出切实可用的飞艇用气垫减震器,研究内容包括以下几个方面: 1.气垫减震器功能及结构分析 针对目前已有的构型,分析了气垫减震器在吸附、地面移动和着陆过程中的功能及其工作原理,由此确定了气垫减震器的组成结构。随后,通过对比分析选择了四点盘式气垫减震器作为本文研究的构型。 2.气垫减震器结构设计 针对四点盘式气垫减震器构型,开展了减震器外壳、缓冲气囊、围裙气垫系统的设计工作,根据功能的需要设计了外形尺寸并安排了各部件的位置。随后,根据吸附模态和垫升模态的要求,确定了垫压、囊压和风机的额定功率。最后对围裙气囊、裙指和缓冲气囊进行了材料选择及强度校核。 3.混合式飞艇着陆仿真分析 将设计所得四点盘式气垫减震器安装在混合式飞艇模型上,通过高级非线性有限元分析软件LS-DYNA进行了飞艇的着陆仿真分析,具体分析了飞艇着陆速度、排气阀开启压力以及着陆姿态角对气垫减震器缓冲性能的影响,针对本文设计的混合式飞艇模型得出飞艇的最佳着陆速度为3m/s、最佳着陆姿态角为3度。 本文探究了气垫减震器在混合式飞艇上应用的可行性及安全性,研究结果对飞艇气垫减震器的后续研究工作具有一定参考价值。