CN104697762B

CN104697762B - 飞机垂尾动态载荷随动加载试验装置

Info

Publication number: CN104697762B
Application number: CN201310660723.XA
Authority: CN
Inventors: 白钧生; 王宏利; 段宝利; 黄文超; 王雪梅; 徐晓东; 李洪文; 李宋; 李鹏; 邵闯
Original assignee: AVIC Aircraft Strength Research Institute
Current assignee: AVIC Aircraft Strength Research Institute
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2017-09-29
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: CN104697762A

Abstract

本发明飞机垂尾动态载荷随动加载试验装置涉及一种飞机垂尾加载试验技术。技术方案包括：在垂尾上方有一个龙门架，在龙门架上固定一个随动外框，该随动外框成矩形结构，垂尾处于随动外框的中间，随动外框的竖直方向与垂尾平行并且与地面有某夹角，随动外框被垂尾分割的两边构造对称，随动外框上下面各有一组圆形滑动轴承，互相同轴并与垂尾旋转轴同轴。

Description

飞机垂尾动态载荷随动加载试验装置

技术领域

本装置涉及飞机加载试验技术，特别是飞机垂尾动态载荷随动加载试验装置。

背景技术

目前，飞机垂尾动态载荷随动加载试验技术及静、动载荷同时加载技术在国内是一项空白。该试验装置也是空白。对飞机垂尾进行静力加载试验技术已经成熟，但这种试验载荷谱与飞机真实载荷有很大差距，较真实的载荷谱应将静、动载荷相结合。

发明内容

发明目的：提供一种飞机垂尾动态载荷随动加载试验装置，能够实现静、动结合加载，且能动载跟踪飞机垂尾变形加载。

技术方案：一种飞机垂尾动态载荷随动加载试验装置，其特征在于，包括：

在垂尾1上方有一个龙门架2，在龙门架2上固定一个随动外框3，该随动外框3成矩形结构，垂尾1处于随动外框3的中间，随动外框3的竖边与垂尾1平行并且与地面有某夹角，随动外框3被垂尾1分割的两边构造对称，随动外框3上下面各有一组圆形滑动轴承4，两组圆形滑动轴承4互相同轴并与垂尾旋转轴同轴，随动外框3通过圆形滑动轴承4上的静圈5与龙门架2固定，底面两侧安装有一推一拉两个液压作动筒6和7，液压作动筒6和7的缸体转轴8的座和龙门架2固定，活塞杆单耳9与随动外框3固定，液压作动筒6和7工作可以推动随动外框3及内部设备随着垂尾1自身旋转而整体旋转；在随动外框3内垂尾1的两边各安装有下述部件：在随动外框3航向两侧安装有两套垂直丝杠10、1个传动轴及一台垂向伺服电机和一台减速机11，垂直丝杠10上的两个垂向螺母12安装在提升框13上，形成同步运动机构，提升框13呈矩形，在提升框13的四个竖边和随动外框3之间安装有四组平行的垂直导轨14，垂向伺服电机和减速机11工作时驱动两套垂直丝杠10同步运动可使提升框13、航向导轨17、翼展导轨23、振动台26通过两个垂向螺母12带动上下移动；在提升框13下部平面中间位置安装有航向移动丝杠15、航向伺服电机和减速机16，提升框13下部平面两侧安装两对平行航向导轨17，导轨型式为燕尾槽，航向动滑块18倒挂在航向导轨17上，在航向丝杠15连接的航向螺母19和航向动滑块18下面安装一个连接板20，航向伺服电机和减速机16工作使航向丝杠15转动航向螺母19带动连接板20、翼展导轨23和振动台26沿航向移动；在该连接板20下面中间位置翼展方向安装一套翼展丝杠21、翼展伺服电机和减速机22，连接板20两侧安装两对平行翼展导轨23，导轨型式为燕尾槽，动滑块24倒挂在翼展导轨23上，在翼展丝杠21连接的螺母和翼展滑块24下面安装一个台体25，翼展伺服电机和减速机22工作翼展丝杠21转动使台体25、振动台26沿翼展方向移动；在该台体25内安装振动台26，振动台26上转轴27与台体25两侧连接，让振动台26及激振杆28正对垂尾1，激振杆28头部与垂尾1表面连接，该台体25外侧装有主动齿轮29、俯仰电机和减速机30，俯仰电机和减速机30通过齿轮啮合转动使振动台26俯仰旋转，振动台26与转轴27之间装有隔振器31；在垂尾1两边的随动外框3的横梁上安装若干个气囊32正对垂尾1。

有益效果：本设备在有限的空间内把静载设备和动载设备科学有机的结合在一起，互不干涉，不对飞机结构附加刚度、质量和阻尼，使振动台具有5自由度运动，既能方便的施加静载又能自动调整动载设备的位姿随时在垂尾的某个静载和变形下方便的施加动载，为垂尾模拟试验提供了先进而完备的手段。试验效果更加接近真实。

附图说明

图1为本发明飞机垂尾动态随动加载设备航向视图。

图2为本发明内部航向视图（去掉龙门架和随动外框）。

图3为本发明翼展方向剖视图（去掉龙门架和随动外框）。

图4为本发明飞机垂尾动态随动加载设备向下剖视（A-A）图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

本装置模拟飞机在飞行过程中垂尾的气动载荷，设计了对垂尾加载振动台跟随垂尾同步运动并施加动载荷的加载试验装置。以一个垂尾为例，具体是（参照下图1-图4）在垂尾1上方有一个龙门架2，在龙门架2上固定一个随动外框3，该随动外框3成矩形结构，垂尾1处于随动外框3的中间，随动外框3的竖边与垂尾1平行并且与地面有某夹角，随动外框3被垂尾1分割的两边构造对称，随动外框3上下面各有一组圆形滑动轴承4，两组圆形滑动轴承4互相同轴并与垂尾旋转轴同轴，随动外框3通过圆形滑动轴承4上的静圈5与龙门架2固定，底面两侧安装有一推一拉两个液压作动筒6和7，液压作动筒6和7的缸体转轴8的座和龙门架2固定，活塞杆单耳9与随动外框3固定，液压作动筒6和7工作可以推动随动外框3及内部设备随着垂尾1自身旋转而整体旋转；在随动外框3内垂尾1的两边各安装有下述部件（垂尾两边部件对称，现只说明垂尾一边部件）：在随动外框3航向两侧安装有两套垂直丝杠10（与垂尾平行）、1个传动轴及一台垂向伺服电机和一台减速机11，垂直丝杠10上的两个垂向螺母12中间安装在提升框13（与垂尾平行）上，形成同步运动机构；提升框13呈矩形，在提升框13的四个竖边和随动外框3之间安装有四组平行的垂直导轨14（与垂尾平行），垂向伺服电机和减速机11工作时驱动两套垂直丝杠10同步运动可使提升框13、航向导轨17、翼展导轨23、振动台26通过两个垂向螺母12带动上下移动；在提升框13下部平面中间位置安装有航向移动丝杠15、航向伺服电机和减速机16，提升框13下部平面两侧安装两对平行航向导轨17，导轨型式为燕尾槽，航向动滑块18倒挂在航向导轨17上，在航向丝杠15连接的航向螺母19和航向动滑块18下面安装一个连接板20，航向伺服电机和减速机16工作使航向丝杠15转动航向螺母19带动连接板20、翼展导轨23和振动台26沿航向移动；在该连接板20下面中间位置翼展方向安装一套翼展丝杠21、翼展伺服电机和减速机22，连接板20两侧安装两对平行翼展导轨23，导轨型式为燕尾槽，动滑块24倒挂在翼展导轨23上，在翼展丝杠21连接的螺母和翼展滑块24下面安装一个台体25，翼展伺服电机和减速机22工作翼展丝杠21转动使台体25、振动台26沿翼展方向移动；在该台体25内安装振动台26，振动台26上转轴27（其上固连被动齿轮）与台体25两侧连接，让振动台26及激振杆28正对垂尾1，激振杆28头部与垂尾1表面连接，该台体25外侧装有主动齿轮29、俯仰电机和减速机30，俯仰电机和减速机30通过齿轮啮合转动使振动台26俯仰旋转，振动台26与转轴27之间装有隔振器31。所有滑动副都有润滑功能。在垂尾1两边的随动外框3的横梁上安装若干个气囊32正对垂尾1。

工作时依据垂尾1载荷给单边气囊32充气，垂尾1变形，该边振动台26通过位移传感器感知后通过电脑控制俯仰电机、翼展向电机、航向电机、垂向电机随动使振动台26绕自身转轴俯仰和沿翼展方向航向垂向移动使激振杆28始终垂直翼面并适时施加激振力；垂尾另一边同步实现随动加载。液压作动筒6和7驱动随动外框3及整体设备随垂尾1旋转，在某个角度进行模拟加载试验。

Claims

1.一种飞机垂尾动态载荷随动加载试验装置，其特征在于，包括：

在垂尾[1]上方有一个龙门架[2]，在龙门架[2]上固定一个随动外框[3]，该随动外框[3]成矩形结构，垂尾[1]处于随动外框[3]的中间，随动外框[3]的竖边与垂尾1平行并且与地面有不等于90度的夹角，随动外框[3]被垂尾[1]分割的两边构造对称，随动外框[3]上下面各有一组圆形滑动轴承[4]，两组圆形滑动轴承[4]互相同轴并与垂尾旋转轴同轴，随动外框[3]通过圆形滑动轴承[4]上的静圈[5]与龙门架[2]固定，底面两侧安装有一推一拉两个液压作动筒[6][7]，液压作动筒[6][7]的缸体转轴[8]的座和龙门架[2]固定，活塞杆单耳[9]与随动外框[3]固定，液压作动筒[6][7]工作可以推动随动外框[3]及内部设备随着垂尾[1]自身旋转而整体旋转；在随动外框[3]内垂尾[1]的两边安装有下述部件：在随动外框[3]航向两侧各安装有两套垂直丝杠[10]、1个传动轴及一台垂向伺服电机和一台减速机[11]，垂直丝杠[10]上的两个垂向螺母[12]安装在提升框[13]上，形成同步运动机构，提升框[13]呈矩形，在提升框[13]的四个竖边和随动外框[3]之间安装有四组平行的垂直导轨[14]，垂向伺服电机和减速机[11]工作时驱动两套垂直丝杠[10]同步运动可使提升框[13]、航向导轨[17]、翼展导轨[23]、振动台[26]通过两个垂向螺母[12]带动上下移动；在提升框[13]下部平面中间位置安装有航向移动丝杠[15]、航向伺服电机和减速机[16]，提升框[13]下部平面两侧安装两对平行航向导轨[17]，导轨型式为燕尾槽，航向动滑块[18]倒挂在航向导轨[17]上，在航向丝杠[15]连接的航向螺母[19]和航向动滑块[18]下面安装一个连接板[20]，航向伺服电机和减速机[16]工作使航向丝杠[15]转动航向螺母[19]带动连接板[20]、翼展导轨[23]和振动台[26]沿航向移动；在该连接板[20]下面中间位置翼展方向安装一套翼展丝杠[21]、翼展伺服电机和减速机[22]，连接板[20]两侧安装两对平行翼展导轨[23]，导轨型式为燕尾槽，动滑块[24]倒挂在翼展导轨[23]上，在翼展丝杠[21]连接的螺母和翼展滑块[24]下面安装一个台体[25]，翼展伺服电机和减速机[22]工作翼展丝杠[21]转动使台体[25]、振动台[26]沿翼展方向移动；在该台体[25]内安装振动台[26]，振动台[26]上转轴[27]与台体[25]两侧连接，让振动台[26]及激振杆[28]正对垂尾[1]，激振杆[28]头部与垂尾[1]表面连接，该台体[25]外侧装有主动齿轮[29]、俯仰电机和减速机[30]，俯仰电机和减速机[30]通过齿轮啮合转动使振动台[26]俯仰旋转，振动台[26]与转轴[27]之间装有隔振器[31]；在垂尾[1]两边的随动外框[3]的横梁上安装若干个气囊[32]正对垂尾[1]。