Papel de modelado matemático para aterrizaje forzoso de aviones en el agua
Palabras clave: aeronave, superficie del agua, modelación matemática, aterrizaje forzoso, aterrizaje forzoso en el agua, modelo de elementos finitos, resistencia dinámica, prueba de modelo antichoque, distribución de tensiones, medio Distribución de presión del fuselaje
Las aeronaves utilizadas en alta mar o a través de océanos deben evaluarse para determinar su rendimiento en el aterrizaje en el agua. Los estándares actuales de resistencia a accidentes aéreos, los métodos de diseño y los métodos de análisis generalmente solo consideran los aterrizajes forzosos y rara vez consideran los aterrizajes en el agua. Esto se debe a que el aterrizaje en el agua implica múltiples campos de acoplamiento y el problema es muy complejo. Para simplificar el problema, se adoptó un método de desacoplamiento para combinar simulación y experimentación, y se estableció el modelo de elementos finitos de la máquina completa utilizando la plataforma de software MSC.PATRAN/DYTRAN. Incluyendo las estructuras de fuselaje, ala y cola a escala real, e introduciendo parámetros específicos, se realizaron cálculos de simulación numérica dinámica en 13 condiciones de trabajo, se predijo la distribución de tensiones transitorias de la estructura cuando el avión golpeó la superficie del agua y la piel inferior del Se predijo que el fuselaje de la aeronave se realizó un análisis de resistencia y los resultados mostraron que el revestimiento de la aeronave no se dañaría durante el impacto.
Los aviones y helicópteros se utilizan cada vez con más frecuencia en zonas marítimas o marítimas, y también aumentan los aterrizajes forzosos y los accidentes en el agua. Por lo tanto, los departamentos de aviación civil de varios países han considerado la seguridad del amaraje en el agua como uno de los contenidos de inspección clave para la emisión de certificados de aeronavegabilidad de aeronaves, y las regulaciones de nuestro país también han establecido requisitos claros. Este artículo cuenta 26 accidentes acuáticos de aviones comerciales entre 1959 y 1911 que traspasaron la integridad estructural de la aeronave.
Desde la perspectiva de todo el proceso de aterrizaje de emergencia, el principal problema para mejorar la tasa de supervivencia es resolver la fractura del fuselaje; desde la perspectiva de la tecnología de fabricación de aeronaves, el fuselaje generalmente se divide en varias secciones y se fabrica; y procesados por separado, y luego empalmados. Debido a diferencias en parámetros mecánicos como la masa y la inercia, las partes débiles de la estructura se fracturarán bajo la carga de impacto del medio acuoso. ¿Bien?
En la etapa de análisis conceptual, se puede realizar una simplificación de ingeniería adecuada. Por ejemplo, según las características estructurales del fuselaje, todo el fuselaje se divide en 4-5 segmentos, conectados con bisagras de plástico, y el fuselaje se divide en 4-5 segmentos. Masa, inercia y ubicación del centro de masa. Consideremos entonces la excitación de un medio acuoso simplificado. Primero, utilice una entrada de fuerza simple para analizar las características mecánicas de las juntas y la influencia de una serie de parámetros como el tamaño de la excitación, la ubicación del punto de acción y las características mecánicas de cada parte del fuselaje, y luego seguir profundizando más.
Antes de que el avión choque con el agua, las alas se pueden separar del fuselaje y la forma de la parte inferior del fuselaje se cambia mediante algunos dispositivos para que su interacción con el agua sea más propicia para reducir las cargas de impacto. Después de determinar la carga optimizada a través de algunos diseños aerodinámicos similares a la proa, la estructura del marco del fuselaje y los procedimientos operativos del piloto para aterrizar en el agua se pueden diseñar en consecuencia, de modo que el fuselaje entre al agua en la mejor postura y garantice la integridad del fuselaje al máximo.
Cuando el helicóptero realiza un aterrizaje de emergencia en el agua, se puede garantizar la seguridad de la tripulación y los pasajeros. Lo siguiente es... Este modelo ha sido sometido a pruebas de aterrizaje forzoso con diferentes parámetros como velocidad de aterrizaje, actitud, ángulo de balanceo, ángulo de guiñada y condiciones del mar.