不平整激励对飞机-跑道系统动力响应的作用机制

来源：振动与冲击杂志2025年第10期北京时间：

作者：刘诗福,，赵家福,，侯天新htx0666,，凌建明,

单位：1.同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室，上海 201804；2.同济大学 民航飞行区设施耐久与运行安全重点实验室，上海 201804

摘要：跑道不平整是飞机滑跑最重要的激励因素，对跑道服役寿命、飞机地面运行安全影响显著。为揭示不平整激励对飞机-跑道系统动力响应的作用机制，本文建立了考虑飞机空间振动的三维整机模型以及考虑半刚性基层的跑道结构双层板模型，通过实测和模拟重构了跑道三维及二维不平整，引入新型快速显式积分法对多参数、高自由度的飞机-跑道耦合系统时域求解与分析。结果表明：实测三维不平整激励下，飞机前端的振动响应显著大于重心附近，不平整激励的横向效应引发了左右主起落架动载的差异，除了竖向振动外，俯仰、侧倾运动对飞机动力响应也产生了较大影响；相对于二维不平整，三维不平整激励下飞机动载系数是二维工况的1.20~1.52倍，三维不平整激励下面层底部纵向动应变是二维工况的1.20~1.49倍，实际跑道平整度分析评价应从二维转向三维；以目前规范中跑道平整度指标为对象，当平整度恶化到次等级时，飞机振动响应指数级陡增，建议跑道平整度等级应始终保持在中等及以上水平；道面不平整程度对道面纵向应变和竖向位移均有较大影响，在道面结构分析设计中应考虑不平整带来的动力效应。<br>

关键词：飞机-跑道系统；不平整激励；动力相互作用；动力响应