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Modelado Dinámico y Análisis de Seguridad del Sistema de Tracción de Tres Cabrestantes Completo de Aeronaves a Bordo de Buques

Autores: Nan, Guofang; Wang, Ying; Zhou, Yihui; Wang, Haoyu; Li, Yao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Modelado Dinámico y Análisis de Seguridad del Sistema de Tracción de Tres Cabrestantes Completo de Aeronaves a Bordo de Buques


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Sistema de tracción de cabrestante
Aeronaves a bordo de buques
Problemas de seguridad
Movimiento del buque
Modelo dinámico
Condiciones de cubierta pequeña

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 39

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El sistema de tracción por cabrestante para aeronaves a bordo de barcos, al operar en un entorno marino, está sujeto a fuerzas y momentos adicionales debido al movimiento complejo del casco. Estas cargas representan amenazas significativas para la seguridad de la aeronave durante el proceso de tracción. Para abordar los problemas de seguridad en condiciones marítimas complejas, este documento adopta funciones armónicas para describir los movimientos de balanceo, cabeceo y ascenso del casco. Se establece un modelo analítico teórico del sistema de tracción de tres cabrestantes, considerando los intrincados movimientos de acoplamiento del barco. A diferencia de estudios anteriores que a menudo simplifican el movimiento del barco o se centran en la modelización de un solo componente, este trabajo desarrolla un modelo dinámico completo del sistema que integra el sistema de cabrestante, la cuerda, la estructura de la aeronave y la interacción con el barco. Se investigan las características dinámicas del sistema de tracción por cabrestante de cubierta pequeña, con un enfoque particular en la influencia de la posición del cabrestante trasero, la trayectoria de conducción y el movimiento del barco en la dinámica y seguridad del sistema. Esta investigación es innovadora al explorar sistemáticamente el comportamiento dinámico de seguridad de un sistema de tracción de tres cabrestantes que opera en condiciones de cubierta pequeña y estados del mar complejos. Los resultados muestran que a medida que aumenta la distancia entre los dos cabrestantes traseros, la fuerza lateral sobre el neumático disminuye. Además, a medida que aumenta el ángulo de giro de la aeronave, la fuerza de la cuerda del cabrestante delantero también aumenta. Además, con niveles más altos de condiciones del mar y escalas de viento, la fuerza lateral máxima sobre los neumáticos aumenta, lo que lleva a una reducción significativa en la estabilidad y seguridad del sistema de tracción por cabrestante. Esto es particularmente crítico cuando el nivel de condición del mar supera 3 y la escala de viento supera 6, ya que aumenta el riesgo de deslizamiento lateral del neumático o eventos fuera del suelo. Esta investigación tiene un valor sustancial para mejorar la seguridad y estabilidad de los sistemas de tracción por cabrestante en cubiertas pequeñas, y también proporciona una base teórica para el diseño de trayectorias de tracción, la optimización de la posición del cabrestante y la extensión de la vida útil de los componentes clave del sistema, demostrando una fuerte aplicabilidad en ingeniería.

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