CN103631266A - 五自由度全机落震试验飞机姿态随动控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空动力学试验领域，涉及一种五自由度全机落震试验飞机姿态随动控制装置。本发明随动控制装置包括滑轮，承力立柱，拉力绳索，滑筒，立柱支座，其中，四个承力立柱分前后两排对称设置在试验飞机的两侧，并由立柱支座固定，四个承力立柱的顶部以及四个承力立柱之间的地面均设置有滑轮。同时，每个承力立柱中间设置有可移动滑筒，试验飞机机翼由拉力绳索经地面滑轮和承力立柱顶端滑轮与滑筒连接，起落架经拉力绳索直接与承力立柱上的滑筒水平连接。具有结构简单、可靠性好、能自动跟踪、易调节、造价低廉的优点。

Description

五自由度全机落震试验飞机姿态随动控制装置
技术领域
本发明属于航空动力学试验领域，涉及飞机和直升机全机落震试验、飞机结构坠撞试验与试验机械设备领域，适用于被试验飞机自由下落过程姿态控制与其它机械落体姿态控制。
背景技术
全机落震试验、飞机结构坠撞试验是陆基与舰载飞机和直升机研制中的重要动力试验项目之一，该项试验是一次性破坏试验，要求试验飞机机体必须按照一定姿态自由落体运动准确下落到平台上。由于投放机构、飞机重量平衡、投放高度、下落风阻等诸多因素影响，飞机很难保持一定姿态，如果飞机在下落过程中或着陆后受到上述条件及环境影响产生航向运动、侧移、偏航、翻转、俯仰等运动，就可能导致试验失败，造成巨大经济损失。因此，控制试验飞机在下落过程中的姿态是决定试验成败的关键技术之一。要求必须有一套飞机姿态随动控位装置，以保证飞机按照要求的姿态下落着台。而如何在与飞机下落随动的条件下，即能保证飞机姿态，又不给飞机附加影响飞机下落运动的约束，同时还不能给飞机系统附加质量，成为该项试验的重大难题之一。
发明内容
本发明目的：为了解决全机落震试验、抗坠毁试验过程中飞机姿态控制难题，确保试验飞机按照要求的姿态准确下落到试验平台上，本发明提供了一种结构简单、可靠性好、能自动跟踪、易调节、造价低廉的飞机姿态随动控制装置。
本发明的技术方案：一种五自由度全机落震试验飞机姿态随动控制装置包括滑轮，承力立柱，拉力绳索，滑筒，立柱支座，其中，四个承力立柱分前后两排对称设置在试验飞机的两侧，并由立柱支座固定，四个承力立柱的顶部以及四个承力立柱之间的地面均设置有滑轮，同时，每个承力立柱中间设置有可移动滑筒，试验飞机机翼由拉力绳索经地面滑轮和承力立柱顶端滑轮与滑筒连接，起落架经拉力绳索直接与承力立柱上的滑筒水平连接。
所述滑筒表面光滑，内部设置有围绕承力立柱圆周的承力滚珠。
前排承力立柱之间的距离小于后排承力立柱之间的距离。
本发明的技术效果：本发明五自由度全机落震试验飞机姿态随动控制装置能够满足全机及起落架性能落震试验验证要求，在研军民用运输机的框段级水平/垂直坠撞试验、直升机的垂直坠撞试验、全尺寸飞机/结构坠撞试验以及构件冲击试验，并具有结构简单、操作方便、省力省时、可重复使用、可靠性较高，成本较低的优点。因此，实用性较好，易于推广应用，具有较大实用价值。
附图说明
图1为本发明五自由度全机落震试验随动控位装置前视图；
图2为该装置侧视外形图；
图3为控位立柱局部视图；
其中：1-试验飞机，2-滑轮，3-承力立柱，4-拉力绳索5-滑架，6-主起落架，7-前起落架，8-立柱支座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
如附图1～图3所示，本全机落震试验随动控位装置及其相关部件组成包括：试验飞机1，滑轮2，承力立柱3，拉力绳索4，滑架5，主起落架6，前起落架7和立柱支座8。其中，四个承力立柱分前后两排对称设置在试验飞机的两侧，前排承力立柱之间的距离小于后排承力立柱之间的距离，并由立柱支座固定，四个承力立柱的顶部以及四个承力立柱之间的地面均设置有滑轮，同时，每个承力立柱中间设置有可移动滑筒，所述滑筒表面光滑，内部设置有围绕承力立柱圆周的承力滚珠。试验飞机机翼由拉力绳索经地面滑轮和承力立柱顶端滑轮与滑筒连接，起落架经拉力绳索直接与承力立柱上的滑筒水平连接。
该装置使用四根刚性立柱、滑轮及其连接在飞机不同部位的拉绳按照控制运动方向固定飞机，按照试验飞机姿态要求调整每根拉绳长度并拉紧拉绳，飞机在下落过程中和触地瞬间，与之连接的拉索处于完全拉紧状态，此时飞机只有垂直方向的移动，没有水平航向、偏航、水平侧向、滚转和俯仰的移动，从而实现对飞机的控位。
全机落震试验随动控位装置试验时，首先按照试验要求调整好飞机姿态，将拉绳一端连接在飞机结构的连接部位，按照确定好的飞机姿态调整每根拉绳长度并拉紧拉绳。利用起吊装置将飞机整体提升到预定高度，确认系统一切正常后释放提升锁钩，飞机自由下落，控位装置通过滑轮调节拉绳自动随飞机高度变化。

Claims (3)

1.一种五自由度全机落震试验飞机姿态随动控制装置，其特征在于，包括滑轮，承力立柱，拉力绳索，滑筒，立柱支座，其中，四个承力立柱分前后两排对称设置在试验飞机的两侧，并由立柱支座固定，四个承力立柱的顶部以及四个承力立柱之间的地面均设置有滑轮，同时，每个承力立柱中间设置有可移动滑筒，试验飞机机翼由拉力绳索经地面滑轮和承力立柱顶端滑轮与滑筒连接，起落架经拉力绳索直接与承力立柱上的滑筒水平连接。
2.根据权利要求1所述的五自由度全机落震试验飞机姿态随动控制装置，其特征在于，所述滑筒表面光滑，内部设置有围绕承力立柱圆周的承力滚珠。
3.根据权利要求1所述的五自由度全机落震试验飞机姿态随动控制装置，其特征在于，前排承力立柱之间的距离小于后排承力立柱之间的距离。
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