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前轮操纵技术作为飞机地面操纵的核心,其研究的重要性不言而喻。随着近年来我国大型民机事业的蓬勃发展,为了配合我国C919型大型民机的研制和后续机型的技术贮备,开展满足民机大转弯角度和大转弯力矩要求的双作动筒式前轮转弯机构的设计和转弯试验的工作,有助于提高我国具有自主知识产权的大型民机的市场竞争力,对实现我国大型民机商业成功具有重要的意义。本文以大型民机双作动筒式前轮转弯系统为研究对象,分别从转弯机构设计、转弯试验方案设计及飞机前轮操纵稳定性等方面对前轮操纵技术进行研究。首先分别以静态力矩和动态力矩两方面对转弯机构进行操纵力矩的设计,随后结合之前对双作动筒式前轮转弯机构初步设计的结果,对其进行工程设计,并基于LMS Virtual.Lab Motion和Nastran对机构主要承载的耳片进行动强度分析。与此同时,主要围绕试验平台布局、试验系统设计、平台工程设计等方面开展前轮转弯功能验证试验的方案设计,并对试验夹具进行静强度分析,确保试验的安全进行。在设计研究的基础上,绘制出了可供生产制造的工程图纸,为今后试验件的生产和转弯试验的顺利开展打下坚实的基础。在飞机受非对称载荷影响下的前轮操纵稳定性方面,根据预瞄理论及PID控制技术,采用Amesim软件建立了飞行员方向控制模型,基于Lms.Virtual.Lab Motion软件建立了飞机的虚拟样机,通过定义输入变量(前轮转角)和输出变量(侧向位移、速度),实现了基于Lms.Virtual.LabMotion和Amesim的飞机侧风稳定性研究,得到了飞机在受侧风影响下的动态响应。结果表明:此系统具有良好的纠偏效果,很好的控制了飞机的横向偏移;通过将联合仿真得到的最终稳态值,与方程数值解相对比,两者近似符合,从而验证了用此闭环控制系统来模拟飞机受不对称载荷作用下的动态响应过程的可行性,为今后研究飞机在非对称载荷影响下的地面操稳特性、以及飞机智能操纵系统方面奠定了基础。