Page 11 - 《振动工程学报》2025年第8期

第 8 期 刘冲冲，等： 考虑轮胎时滞效应的起落架摆振分析 1651

轮胎侧向刚度有利于抑制起落架摆振。将起落架侧
向刚度降低为初始刚度的 0.6 倍，得到摆振的轮胎
临界刚度曲线如图 14 所示。从图 14 中可以得出，随
着起落架侧向刚度的降低，轮胎摆振临界刚度相应
降低，起落架更易发生摆振，且在低速阶段也出现了
额外的不稳定区域。

图 14 轮胎单位长度侧向刚度与速度临界稳定曲线（起落架
侧向刚度为 0. 6 倍初始值）
Fig. 14 Critical stability curve of lateral stiffness per unit
length of tyre and speed（landing gear lateral stiffness
is reduced to 0. 6 times its initial value）

5 与传统轮胎摆振模型分析结果对比

为与本文构建的时滞轮胎模型进行对比研究，
选用文献［29］轮胎与起落架摆振分析模型及分岔分
析方法，该模型及稳定性求解方法近年来在工程上
图 12 典型扭转阻尼与速度组合下的摆振响应
得到了较好的应用。其中轮胎模型为简化的魔术公
Fig. 12 Shimmy response at typical torsional damping and
式，轮胎侧向力、回正力矩与侧向变形、侧偏角的关
velocity
系近似为线性。起落架结构参数及轮胎接触半长、
数，即轮胎单位长度侧向刚度与初始值的比值。在 松弛长度见表 1，轮胎模型相关系数见文献［29］。
一定载荷范围内，起落架垂直载荷越大，轮胎单位长 计算得到起落架侧向变形摆振响应幅值随速度

度侧向刚度越大。曲线下方为稳定区域，从图 13 中 变化的曲线如图 15 所示，两种模型的分析结果都显
示起落架在 40~60 m/s 速度范围内发生摆振。
可以看出，在速度为 40~60 m/s 范围内，起落架发
两种轮胎模型计算得到的起落架扭转阻尼与滑
生摆振的临界刚度较小，该速度范围内，起落架在大
跑速度临界稳定曲线对比如图 16 所示，两者计算得
载荷工况下轮胎单位长度侧向刚度较大，如果高于

临界刚度，则易发生摆振。从中可以推理得出降低

图 13 轮胎单位长度侧向刚度与速度临界稳定曲线 图 15 起落架侧向变形在不同速度下的摆振响应幅值对比
Fig. 13 Critical stability curve of lateral stiffness per unit Fig. 15 Comparison of shimmy response amplitude of
length of tyre and speed landing gear lateral deformation at different speeds