Введение
1. Аэрофинишер. История, описание конструкции 11
1.1. Исторический обзор 11
1.2. Аварии при посадках на гаковые аэрофинишеры 19
1.3. Основные элементы и классификация аэрофинишеров 22
1.3.1. Характеристика основных элементов аэрофинишеров 22
1.3.2. Гаковое улавливание самолетов 25
1.4. Описание конструкции и условий работы гакового аэрофинишера «Светлана-2» 26
2. Выбор методов решения задач динамики аэрофинишера 34
2.1. Принципы построения динамической модели 34
2.2. Постановка задачи динамики 39
2.2.1. Дифференциальные уравнения движения. Начальные и граничные условия 39
2.2.2. Контактные граничные условия 40
2.2.3. Общая постановка задачи 44
2.3. Конечно-элементная постановка задачи 45
2.3.1. Дискретизация по пространству 45
2.3.2. Интегрирование по времени 47
2.4. Контактное взаимодействие 48
2.4.1. Численные методы решения контактных задач 48
2.4.1.1. Метод множителей Лагранжа 50
2.4.1.2. Метод штрафных функций 51
2.4.2. Поиск контактирующих элементов 53
2.4.3. Учет трения 55
3. Динамика удара по приемному тросу 56
3.1. Математическая модель троса. Уравнения движения 57
3.2. Общий анализ уравнений движения упругого троса 62
3.3. Распространение волн при поперечном ударе по нити 64
3.4. Прямой точечный удар по тросу бесконечной длины 66
3.5. Косой точечный удар по тросу бесконечной длины 69
3.6. Удар по тросу точкой конечной массы 71
3.7. Удар по предварительно натянутому тросу 72
3.8. Удар по тросу телом заданной формы 74
3.9. Удар по тросу конечной длины 75
3.10. Обобщение полученных результатов 79
4. Создание динамической модели аэрофинишера 80
4.1. Постановка задачи 80
4.2. Конечно-элементная модель 83
4.3. Система управления 88
4.4. Валидация разработанной динамической модели 91
5. Многовариантные исследования динамического поведения аэрофинишера 94
5.1. Постановка цели исследований 94
5.2. Анализ влияния массы летательного аппарата на диаграммы торможения.. 95
5.3. Анализ влияния скорости зацепления летательного аппарата на диаграммы торможения 100
5.4. Анализ влияния уставки селектора массы на диаграммы торможения 104
5.5. Анализ влияния силы тяги на диаграммы торможения 108
5.6. Анализ влияния внецентренного зацепления на диаграммы торможения 111
5.7. Корректирование уставки с,учетом силы тяги 114
5.8. Анализ влияния существенного изменения уставки 118
6. Расчетные исследования напряженно-деформированного состояния соединительной муфты 123
6.1: Описание соединительной муфты 123
6.2. Определение усилий в муфте в зависимости от массы летательного аппарата 126
6.3. Гомогенизация 129
6.4. Расчетные исследования напряженно-деформированного состояния муфты при заливке цинка в патрон и их остывании 131
6.5. Расчет прочности соединительной муфты при растяжении 138
Заключение 144
