一個(gè)峰值，所以剎車(chē)阻力的峰值點(diǎn)也不一 定代表機(jī)輪達(dá)到了最佳剎車(chē)滑移點(diǎn)。因此按照目前力矩效率和阻力效率的計(jì)算方法所得的 結(jié)果與實(shí)際飛行員對(duì)飛機(jī)減速率的感受會(huì)有較大的出入。圖6給出了某型飛機(jī)在典型條件 下著陸進(jìn)行防滑剎車(chē)時(shí)的飛機(jī)速度與機(jī)輪速度變化過(guò)程仿真曲線，圖中橫坐標(biāo)為時(shí)間，單 位為S，縱坐標(biāo)為速度，單位為m/S，曲線13表示飛機(jī)速度，曲線14表示機(jī)輪速度，對(duì)圖示的 飛機(jī)速度按時(shí)間進(jìn)行積分可以得到飛機(jī)的剎車(chē)距離，由于可見(jiàn)，在剎車(chē)過(guò)程中，機(jī)輪速度總 是低于飛機(jī)速度，產(chǎn)生的滑移會(huì)使飛機(jī)得到制動(dòng)阻力。
[0018] 綜上所述，一方面現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)剎車(chē)系統(tǒng)工作效率的不同定義本身往往有較大的差 異，另一方面通常采用的壓力效率、力矩效率，甚至于阻力效率也均不能真實(shí)反映剎車(chē)系統(tǒng) 的工作效率水平，而嚴(yán)格按照距離效率和結(jié)合系數(shù)利用率來(lái)考核又缺少準(zhǔn)確的最佳滑移點(diǎn) 確定基準(zhǔn)，故難以實(shí)現(xiàn)，因此廠內(nèi)評(píng)價(jià)工作效率較高的剎車(chē)系統(tǒng)，客戶往往并不認(rèn)可，對(duì)此 很有抱怨。
[0019] 經(jīng)檢索，國(guó)外在汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)，S卩SAE的剎車(chē)系統(tǒng)信息AIR1739A報(bào)告中關(guān)于對(duì) 剎車(chē)系統(tǒng)工作效率的評(píng)價(jià)上也有一些專門(mén)的描述，也相應(yīng)地提到了壓力效率、力矩效率、阻 力效率和結(jié)合系數(shù)效率，其對(duì)工作效率的定義，其總體思想與國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB2879A基本 相同，AIR1739報(bào)告要求首先采用結(jié)合系數(shù)效率和阻力效率，但是并沒(méi)有提出可行的輪胎與 地面最佳滑移點(diǎn)確定方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在剎車(chē)系統(tǒng)工作效率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與客觀實(shí)際存在較大出入，對(duì) 最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ餍试u(píng)價(jià)方法又難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)算和檢測(cè)的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種輪胎與 地面最佳剎車(chē)滑移點(diǎn)的確定方法。
[0021] 本發(fā)明的具體過(guò)程是：
[0022] 1. -種輪胎與地面最佳剎車(chē)滑移點(diǎn)的確定方法，其特征在于，具體過(guò)程是：
[0023] 步驟1，進(jìn)行防滑剎車(chē)試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)：
[0024] 步驟2,確定機(jī)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及轉(zhuǎn)動(dòng)加速度：
[0025] 確定隨機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的所有部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并按傳動(dòng)比折合成關(guān)于輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量；所述的部件包括機(jī)輪組件、輪胎、剎車(chē)動(dòng)盤(pán)和輪速傳感器的轉(zhuǎn)子；
[0026] 機(jī)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)加速度通過(guò)對(duì)步驟1得到的機(jī)輪速度ω(t)進(jìn)行微分運(yùn)算求解得到；
[0027] 步驟3,確定機(jī)輪的結(jié)合系數(shù)及相對(duì)滑移率
[0028] I.通過(guò)公式（3)或者⑴公式確定每個(gè)t時(shí)刻輪胎與接觸面的結(jié)合系數(shù)μ⑴：
[0029] 當(dāng)通過(guò)公式（3)確定每個(gè)t時(shí)刻輪胎與接觸面的結(jié)合系數(shù)μ(t)時(shí)，
[0031] 其中：Ms(t)為剎車(chē)過(guò)程中t時(shí)刻作用在機(jī)輪上產(chǎn)生的剎車(chē)力矩，單位為Nm;
[0032] J為機(jī)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，單位為Kgm2;?(/)為t時(shí)刻機(jī)輪的角加速度，單位為F;r(t) 為t時(shí)刻機(jī)輪的滾動(dòng)半徑，單位為m;N(t)為t時(shí)刻作用在機(jī)輪上的徑向載荷，單位為N;
[0033] 當(dāng)通過(guò)公式（1)確定每個(gè)t時(shí)刻輪胎與接觸面的結(jié)合系數(shù)μ(t)時(shí)，
[0035] 其中也⑴為剎車(chē)過(guò)程中t時(shí)刻作用在機(jī)輪上的滾動(dòng)阻力，單位為N;N(t)為t時(shí) 刻作用在機(jī)輪上的徑向載荷，單位為N;
[0036] II.通過(guò)公式（2)或（公式4)確定每個(gè)時(shí)刻機(jī)輪輪胎與地面的相對(duì)滑移率：
[0037] 當(dāng)通過(guò)公式（2)確定每個(gè)時(shí)刻機(jī)輪輪胎與地面的相對(duì)滑移率時(shí)，
[0039] 其中：λ⑴為剎車(chē)過(guò)程中t時(shí)刻機(jī)輪的相對(duì)滑移率；Vd(t)為t時(shí)刻慣性臺(tái)上的 鼓輪外表面的線速度，單位為m/S;r(t)為t時(shí)刻機(jī)輪的滾動(dòng)半徑，單位為m;ω(t)為t時(shí) 刻機(jī)輪的角速度，單位為rad/S;
[0040] 當(dāng)通過(guò)公式（4)確定每個(gè)時(shí)刻機(jī)輪輪胎與地面的相對(duì)滑移率時(shí)，
[0042] 其中：Vp(t)為t時(shí)刻飛機(jī)速度，單位為m/S;
[0043] 步驟4，確定機(jī)輪最佳滑移點(diǎn)：
[0044] 檢測(cè)記錄剎車(chē)過(guò)程中的三個(gè)連續(xù)時(shí)刻t。、t和h的剎車(chē)力矩，若機(jī)輪的結(jié)合系數(shù) μ⑴為最大值，且機(jī)輪在三個(gè)時(shí)刻分別對(duì)應(yīng)的機(jī)輪相對(duì)滑移率出現(xiàn)了持續(xù)的上 升或者下降，則在t時(shí)刻附近存在一個(gè)輪胎與鼓輪表面之間或輪胎與地面之間的最佳剎車(chē) 滑移點(diǎn)；至此，完成了輪胎與地面最佳剎車(chē)滑移點(diǎn)的確定。
[0045] 所述的機(jī)輪的結(jié)合系數(shù)y(t)為最大值，是指t時(shí)刻的結(jié)合系數(shù)μα)= Max[μ(t0) ,μ(t),μ(tj) ] 〇
[0046] 利用本發(fā)明來(lái)確定剎車(chē)過(guò)程中輪胎與地面的最佳剎車(chē)滑移點(diǎn)，并求解得到所述最 佳滑移點(diǎn)處的結(jié)合系數(shù)，再根據(jù)剎車(chē)試驗(yàn)時(shí)檢測(cè)到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)有技術(shù)，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 范的要求，能夠進(jìn)行剎車(chē)系統(tǒng)的距離效率和結(jié)合系數(shù)利用率的計(jì)算，準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)出剎車(chē)系 統(tǒng)的工作效率。
[0047] 綜上所述，飛機(jī)剎車(chē)系統(tǒng)在著陸剎車(chē)時(shí)，為了客觀公正地評(píng)價(jià)剎車(chē)系統(tǒng)的工作效 率，必需掌握動(dòng)態(tài)的剎車(chē)過(guò)程中輪胎與地面最佳剎車(chē)滑移點(diǎn)的變化情況，利用本發(fā)明所述 確定方法能夠嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求進(jìn)行剎車(chē)系統(tǒng)的距離效率和結(jié)合系數(shù)利用率的計(jì) 算，準(zhǔn)確客觀地評(píng)價(jià)出剎車(chē)系統(tǒng)的工作效率，并為客戶所接受，解決目前標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過(guò)程中， 由承制廠評(píng)價(jià)出來(lái)的剎車(chē)效率與客戶的要求往往相距甚遠(yuǎn)的問(wèn)題，有很大的實(shí)用價(jià)值，通 過(guò)嚴(yán)格評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還能夠反過(guò)來(lái)促進(jìn)機(jī)輪剎車(chē)防滑控制技術(shù)的進(jìn)步。
[0048] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中出現(xiàn)的剎車(chē)系統(tǒng)工作效率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與客觀實(shí)際 存在較大出入，對(duì)最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ餍试u(píng)價(jià)方法又難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)算和檢測(cè)的問(wèn)題，提出了 一種輪胎與地面最佳滑移點(diǎn)的確定方法，能夠用以得到100%的工作效率情況下的剎車(chē)阻 力、結(jié)合力矩和結(jié)合系數(shù)的理想曲線，并據(jù)此計(jì)算出剎車(chē)系統(tǒng)的阻力效率、距離效率和結(jié)合 系數(shù)利用率，準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)出剎車(chē)系統(tǒng)的工作效率。
[0049] 本發(fā)明利用現(xiàn)有試驗(yàn)技術(shù)，連接機(jī)輪及剎車(chē)系統(tǒng)產(chǎn)品在慣性臺(tái)上或者直接在飛機(jī) 上進(jìn)行動(dòng)力剎車(chē)防滑試驗(yàn)，記錄剎車(chē)過(guò)程中各變量隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù)及曲線，所述變量包 括剎車(chē)力矩、慣性臺(tái)上的鼓輪外表面線速度或者飛機(jī)速度、作用在機(jī)輪上的徑向載荷、機(jī)輪 的滾動(dòng)阻力、機(jī)輪角速度、機(jī)輪滾動(dòng)半徑和剎車(chē)距離。
[0050] 利用本發(fā)明所提出的輪胎與地面最佳剎車(chē)滑移點(diǎn)的確定方法，會(huì)將理想的剎車(chē)壓 力、剎車(chē)力矩和剎車(chē)阻力曲線上移，得到一條準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)最佳滑移點(diǎn)曲線，如圖7所示，曲 線15仍代表剎車(chē)過(guò)程中實(shí)際記錄的剎車(chē)壓力、剎車(chē)力矩或者剎車(chē)阻力變化曲線，曲線16則 為利用本發(fā)明得到的剎車(chē)壓力、剎車(chē)力矩或者剎車(chē)阻力的最佳滑移點(diǎn)連線，與圖4相比，由 于理想曲線上移，會(huì)使評(píng)價(jià)得到的剎車(chē)系統(tǒng)工作效率下降，從而使評(píng)價(jià)結(jié)果更真實(shí)了，更準(zhǔn) 確地反映防滑系統(tǒng)的實(shí)際控制水平，并為客戶所接受。
【附圖說(shuō)明】
[0051] 圖1是防滑剎車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。
[0052] 圖2是不同速度階段相對(duì)滑移率與結(jié)合系數(shù)的曲線；圖中：曲線1是高速階段；曲 線2是中速階段；曲線3是低速階段。
[0053] 圖3是干濕冰狀態(tài)相對(duì)滑移率與結(jié)合系數(shù)的曲線；圖中：曲線4是結(jié)冰狀態(tài)；曲線 5是濕跑道狀態(tài)；曲線6是干跑道狀態(tài)。
[0054] 圖4是GJB2879A中對(duì)工作效率計(jì)算方法的示意曲線；圖中：曲線7是實(shí)際記錄的 剎車(chē)壓力，或者剎車(chē)力矩，或者剎車(chē)阻力；曲線8是剎車(chē)壓力，或者剎車(chē)力矩，或者剎車(chē)阻力 的臨界滑動(dòng)點(diǎn)連線。
[0055] 圖5是某型飛機(jī)防滑剎車(chē)系統(tǒng)在試驗(yàn)臺(tái)上的剎車(chē)過(guò)程曲線；圖中：曲線9是鼓輪 速度；曲線10是作用在機(jī)輪上的垂直載荷；曲線11是剎車(chē)力矩；曲線12是剎車(chē)壓力。
[0056] 圖6某型飛機(jī)在典型條件下的著陸剎車(chē)控制過(guò)程仿真曲線；圖中：曲線13是飛機(jī) 速度；曲線14是機(jī)輪速度。
[0057] 圖7改進(jìn)后的剎車(chē)系統(tǒng)工作效率曲線；圖中：曲線15是實(shí)際記錄的剎車(chē)壓力，或 者剎車(chē)力矩，或者剎車(chē)阻力；曲線16是剎車(chē)壓力，或者剎車(chē)力矩，或者剎車(chē)阻力的最佳滑移 點(diǎn)連線。
[0058] 圖8是本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059] 實(shí)施例一
[0060] 本實(shí)施例是在慣性臺(tái)上進(jìn)行剎車(chē)系統(tǒng)的動(dòng)力剎車(chē)防滑試驗(yàn)時(shí)，確定輪胎與鼓輪表 面最佳剎車(chē)滑移點(diǎn)的方法，具體過(guò)程是：
[0061] 步驟1，進(jìn)行防滑剎車(chē)試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)：
[0062] 通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的慣性試驗(yàn)臺(tái)，連接飛機(jī)機(jī)輪及剎車(chē)控制系統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行聯(lián)合動(dòng)力剎 車(chē)防滑試驗(yàn)，記錄剎車(chē)過(guò)程中各變量隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù)及曲線，所述變量包括剎車(chē)力矩、慣 性臺(tái)上的鼓輪外表面線速度、機(jī)輪速度和機(jī)輪滾動(dòng)半徑。
[0063] 步驟2,確定機(jī)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及轉(zhuǎn)動(dòng)加速度：
[0064] 通過(guò)常規(guī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式。確定隨機(jī)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的所有部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并按傳 動(dòng)比統(tǒng)一折合成關(guān)于輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；所述的部件包括機(jī)輪組件、輪胎、剎