بررسي پايداري پديده Shimmy در ارابه فرود هواپيما

Stability Investigation of SHIMMY Phenomenon of Aircraft Landing Gear

Shimmyپديده ي ارتعاشي خودبرانگيخته اي مي باشد؛ كه براي تحليل آن تاكنون مدل هاي گوناگوني ارايه گرديده است. در اين مقاله از مدلي غيرخطي براي بيان رفتار اين پديده استفاده مي شود. مدل، ابتدا خطي سازي شده، با تشكيل فضاي حالت و محاسبه مقادير ويژه ماتريس ضرايب، پايداري سيستم با معيار روث- هورويتس بررسي مي گردد. آنگاه مرزهاي پايداري در فضاي پارامتري تعيين، و بر تاثير پارامترها در پايداري بحث مي شود. در انتها مدل غيرخطي با نرم افزار، حل عددي شده، با تعيين نوع پايداري، نتايج حاصل از خطي سازي بررسي و تاييد شده است. نتايج نشان مي دهند كه خطي سازي در ارايه ديدي كلي از چگونگي رفتار پديده و تحليل پايداري آن مفيد مي باشد. اما جهت تعيين وضعيت دقيق سيستم در هر حالت مي بايست از حل عددي استفاده نمود.

Shimmy is a self-excited oscillatory, combined lateral-yaw motion of the landing gear caused by the interaction between dynamic tyre behavior and landing gear structural dynamics. Initially, the models for evaluating shimmy stability remaineds linear. Although linear model will usually reveal basic characteristics, it will generally fail to accurately predict the behavior of a landing gear system. This study treats the torsional dynamics of the lower parts of the landing gear as a multi-degree of freedom mechanical system and tire elasticity according to the elastic string theory. First they are linearized. Then eigenvalues are computed, solving analytically the stability boundaries with a parameter space method and numerical solution by simulation of the nonlinear system for time histories. It can play the role of linear analysis verification. It seems that linearized methods are well suited to obtain extensive insight, respecting limitations of these methods. Numerical simulation, on the other hand, is a valuable tool for pointing out specific effects of a nonlinear system in large amplitude regions.