초록
본 논문에서는 유격을 고려한 항공기 전방 착륙 장치의 쉬미 현상을 연구하였다. 쉬미는 항공기의 이착륙 시 랜딩기어가 주행도중 측방향과 조향방향으로 진동에 놓이는 현상이다. 이 현상은 스트럿의 낮은 강성, 랜딩기어 내부의 마찰과 유격, 휠의 불균형이나 마모된 부품 등으로 인해 발생하며, 항공기의 안정성을 저하시킨다. 유격은 비선형 요소이기 때문에 기술 함수로 선형화 하여 주파수 영역에서 안정성해석을 수행하였고, 4차 Runge - Kutta를 이용하여 시간영역에서 안정성해석을 수행하였다. 본 연구에서는 수치적인 해석법을 통해 쉬미현상의 선형 동특성과 비선형 동특성을 조사하였다. 유격을 고려한 비선형 수치 해석결과, 선형 임계속도보다 낮은 속도에서 제한주기진동이 발생하는 등, 유격으로 인해 쉬미 안정성이 저감되는 결과를 관찰하였다.
In this paper, we studied the shimmy phenomena of an aircraft nose landing gear considering free-play. Shimmy is a self-excited vibration in lateral and torsional directions of a landing gear during either the take-off or landing. This phenomena is caused by a couple of conditions such as low torsional stiffness of the strut, friction and free-play in the gear, wheel imbalance, or worn parts, and it may make an aircraft unstable. Free-play non-linearity is linearized by the described function for a stability analysis in a frequency domain, and time marching is performed using the fourth-order Runge-Kutta method. We performed the numerical simulation of the nose landing gear shimmy and investigated its linear and nonlinear characteristics. From the numerical results, we found limit-cycle-oscillations at the speed under linear shimmy speed for the case considering free-play and it can be concluded that the shimmy stability can be decreased by free-play.
