绿色航空已经成为国际航空领域迫切关注的话题。为了解决民用飞机滑行时间多年来显著上升且未来仍将上升的问题,设计一种大型民用飞机绿色滑行机轮电驱动系统,使用辅助动力装置供电,驱动安装在前起落架或主起落架的动力机轮,牵引飞机无需主发动机就可实现自主滑行。绿色滑行系统的优势包括节省燃油和维修成本,减少碳排放量和噪音污染,提高停机坪的安全性和提高滑行精度等。针对C919单通道民用飞机滑行时发动机效率低、油耗高、污染大等问题,建立民用飞机绿色滑行机轮电驱动系统总体架构,开展绿色滑行系统电驱动及综合控制策略研究,并完成绿色滑行系统中各部件和各子系统的初步集成。设计适用于民用飞机的新型机轮电驱动系统,进行大功率大转矩电机选型,并进行机轮电驱动装置的行星齿轮组参数优化。为了等效模拟动力机轮在民用飞机滑行过程中的实际载荷,设计两种转动惯量和阻力加载方案:第一种方案对小型通用飞机用质量块模拟机体质量加载,第二种方案对大型民用飞机用变转动惯量飞轮模拟机体质量加载。机轮电驱动装置无需使用主发动机或拖车就可以提供滑行能力。建立六自由度机体、起落架支柱、动力机轮的数学模型,分析包含绿色滑行系统的民用飞机的地面操纵特性。用准定常方法计算轮胎侧向力和回正力矩从而分析侧滑。在联合仿真平台中分析全机的地面转弯动力学响应,对比两侧主轮同步驱动模式、仅外侧主轮驱动模式、前轮驱动模式、两侧主轮差速驱动模式四种滑行模式的地面转弯动力学响应,得到三个结论:绿色滑行系统可以实现飞机原地转弯;两侧主轮差速驱动模式的飞机质心运动轨迹的转弯半径最小,且相较于前轮驱动模式可以降低两个主起落架垂向载荷的差值;在相同前起落架转向角的情况下,两侧主轮差速驱动模式在侧滑前的极限转弯速度高于前轮驱动模式。机轮电驱动装置具有在着陆前提供主轮预转的能力。建立六自由度飞机机体、支柱柔性变形、主轮预转的数学模型,建立刚柔耦合支柱模型和刚性支柱模型,研究动力机轮在着陆阶段的航向载荷,对比在不同主轮预转线速度的着陆工况中轮胎的航向力。得到三个结论:机轮电驱动装置预转动力主轮,降低着陆时的最大起转回弹载荷;机轮电驱动装置降低第一次着陆瞬间的缓冲器支柱卡滞风险系数;刚柔耦合模型考虑支柱柔性变形振动,所以输出的力曲线相较于刚性模型具有更多波动。