飞机起落架收放系统作为一个涉及液压、控制、机械等领域的复杂物理系统,在设计开发时,需要综合考虑各个领域之间的耦合关系。采用多领域统一建模与仿真的方式考虑了各个领域之间的耦合关系,解决了复杂系统多领域模型之间的数据交换和系统集成问题。本文基于多领域统一建模语言Modelica建立起落架收放系统仿真模型,并对起落架收放系统进行动态特性分析和故障特性分析,对提高起落架收放系统的设计效率以及提升起落架收放系统的安全性具有重要的工程意义。本文的主要研究内容如下:首先,详细阐述起落架收放系统的结构组成和工作原理,按照自顶向下的方式对起落架收放系统进行系统分解,将其分解为收放液压子系统、收放控制子系统和收放机械子系统,各个子系统继续分解为可用数学模型进行表达的组件。根据液压组件、控制组件、机械组件的数学模型或工作原理建立相应的Modelica模型。基于所构建的组件模型,按照自底向上的方式进行系统集成,建立子系统模型和系统模型,并对子系统模型进行仿真验证,为后续起落架收放系统的动态特性分析和故障特性分析奠定模型基础。然后,分析起落架收放系统的工作场景,以及提出相应的仿真要求。基于所建立的起落架收放系统仿真模型,对起落架收放系统的正常收放动态特性和应急放动态特性进行仿真分析,验证起落架收放系统仿真模型的正确性与合理性,分析不同飞行速度对起落架正常收放性能和应急放性能的影响。研究表明,飞行速度越大,则起落架的气动载荷越大,正常收起时间越长,正常放下和应急放时间越短。最后,分析起落架收放系统的一些典型故障,将这些故障分别注入起落架收放系统仿真模型中,进行故障特性仿真分析,研究不同故障对起落架收放性能的影响,以及对部分故障仿真模型的应急放功能进行验证,为起落架收放系统的故障预防以及故障诊断提供依据。研究结果表明,系统供压不足会增加起落架的收起时间和放下时间;收起节流孔堵塞主要是增加收起时间;放下节流孔堵塞主要是增加放下时间;收放作动筒泄露会减少收起时间、增加放下时间;上位锁开锁故障使得起落架不能正常放下;下位锁开锁故障使得起落架不能正常收起。