Проектирование тормозных колес самолета с использованием термодинамических 1D-моделей

Авторы

Левин В. И.^1*, Карасев Д. Ю.^2**, Ситников М. C.^2***

1. ПАО «Авиационная корпорация «Рубин», шоссе Энтузиастов, 5, квартал Западная промзона, Балашиха, Московская область, 143912, Россия
2. Сименс Индастри Софтвер, СИСВ, ул. Б.Татарская, 9, Москва, 115184, Россия

*e-mail: v_levin47@yandex.ru
**e-mail: Kdu@mail.ru
***e-mail: M_s_sitnikov@mail.ru

Аннотация

Приводится краткое изложение проведенной НИР на предприятии-изготовителе авиационных тормозных колес. Дается обоснование для подхода к расчету динамики распределения тепловой энергии по объему фрикционных дисков и конструкции колеса при торможении. Рассматриваются вопросы методологии разработки архитектуры и параметризации 1D-модели конструкции колеса для расчета контролируемых температурных точек [1]. Показана достаточная точность результатов расчета в сравнении с данными испытаний. Определены перспективы развития применяемого метода расчета.

Ключевые слова

тормозное колесо, фрикционный диск, обдув колеса, термодинамическая модель, энергия торможения

Библиографический список

1. Simcenter Amesim, https://en.wikipedia.org/wiki/Simcenter_Amesim

2. European Aviation Safety Agency (EASA), 2008. Recearch Project 2008. Vol. 4, https://www.easa.europa.eu/sites/default/files/dfu/Report%20Volume%204%20-%200perational%20friction%20and%20RCR.pdf

3. Олейников В.И., Георгиев А.Ф., Ситников М.С. Модельно-ориентированный подход: ключ к успеху при создании современной авиационной техники // Авиасоюз. 2017. № 3/4(66). С. 20-22. URL: http://www.aviasouz.com/66.pdf

4. Коконин С. С., Крамаренко Е.И., Матвеенко А.М. Основы проектирования авиационных колес и тор­мозных систем: Монография. – М.: Изд-во МАИ, 2007. – 263 с.

5. Daidzic N.E. Modeling and Computation of the Maximum Braking Energy Speed for Transport Category Airplanes // Journal of Aviation Technology and Engineering. 2017. Vol. 6. No. 2, pp. 2-25. DOI: 10.7771/2159-6670.1154

6. Чичинадзе А.В., Браун Э.Д., Буше Н.А. и др. Основы трибологии (трение, износ, смазка): Учебник для технических вузов . – 2-е изд. перераб. и доп. / Под общ. ред. А.В. Чичинадзе. – М.: Машино­строение, 2001. – 664 с.

7. Чичинадзе А.В, Албагачиев А.Ю., Кожемякина В.Д., Коконин С. С., Суворов А.В., Кулаков В.В. Оценка фрикционно-износных характеристик отечественных углеродных фрикционных композиционных материалов для нагруженных тормозов самолетов // Трение и износ. 2009. Т. 30. № 4. С. 359-371.

8. Крамаренко Е.И., Кулаков В.В., Кенигфест А.М., Лисовский С.А., Мозалев В.В. Авиационые тормоза с углеродными фрикционными дисками // Трение и износ. 2006. Т. 27. № 3. С. 290-298.

9. Bond graph, https://en.wikipedia.org/wiki/Bond_graph

10. Finite element method, https://en.wikipedia.org/wiki/Finite_element_method

11. Vedanta S.T. Heat Transient Transfer Analysis of Brake Disc/Pad System. 2016. – Department of Mechanical Engineering, Blekinge Institute of Technology, Karlskrona, Sweden. URL: http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1049941/FULLTEXT02

12. Anudeep B, Naga S.B. Design and couple field analysis of Aircraft disc brake rotor / / International Journal of Engineering Research and General Science. 2015. Vol. 3. No. 4. Part 2, pp. 316– 323. URL: http://pnrsolution.org/Datacenter/Vol3/Issue4/195.pdf

13. Prabhu T.R. Airworthiness Certification of Fe-Si3N4- graphite Brake Composites for Military Aircraft // Tribology in Industry. 2015. Vol. 37. No. 4, pp. 491­499. URL: http://www.tribology.rs/journals/2015/2015-4/13.pdf

14. Гимадиев А.Г., Грешняков П.И., Синяков А.Ф. LMS Imagine.Lab AMESim как эффективное средство моделирования динамических процессов в меха- тронных системах: Учебное пособие. – Самара: СамНЦ РАН, 2014. – 138 с.

15. Воронин А.В. Моделирование мехатронных систем: Учебное пособие. — Томск: Изд-во Томского поли­технического университета, 2008. – 137 с.

16. Носко А.Л., Мозалев В.В., Носко А.П., Суворов А.В., Лебедева В.Н. Расчет температур в углеродных дис­ках авиационных тормозов с учетом теплообмена с окружающей средой // Трение и износ. 2012. Т. 33. № 4. С. 315–322.

17. Ожерелков Д.Ю. Вязкость разрушения углерод-уг- леродных композиционных материалов фрикцион­ного назначения: Дисс. ... канд. техн. наук. – М.: МИСИС, 2018. – 126 с. URL: https://misis.ru/files/9282/Ojerelkov_dis.pdf

18. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1973. – 344 с.

19. Луканин В.Н., Шатров Г.М. Теплотехника: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 2000. – 671 с.

20. Ghosh A.K., Mathur V. Aircraft Maintenance. Lecture 07 «Aircraft Brakes System». – Department of Aerospace Engineering Indian Institute of Technology, Kanpur. 2019. URL: http://textofvideo.nptel.ac.in/101104071/lec7.pdf

Скачать статью