CN109342037B - 一种框架式翼面结构气动载荷加载系统及加载方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了本发明提供了一种用于框架式翼面结构气动载荷加载的系统和方法，在框架式翼面结构的各框内布置开有进口和出口的密封薄膜袋，袋内充入液体，液体具有流动性，可以均布在下翼面内，以液体重量对下翼面产生的压力来模拟气动压力，通过控制袋内的液体体积来控制各框下翼面的压力值，并可通过编制程序实现自动控制。

Description

一种框架式翼面结构气动载荷加载系统及加载方法
技术领域
本发明属于飞行器结构强度试验领域，具体涉及一种框架式翼面结构气动载荷加载系统及加载方法。
背景技术
飞行器翼面包括机翼、尾翼、鸭翼等，当气流流过时产生气动压力以实现升力、操纵力矩等功能。翼面具有一定的气动外形，出于维持气动外形和减轻重量的考虑，翼面往往设计成由梁和肋组成的框架式结构。
飞行器翼面经过初步设计后，需要进行结构强度试验，验证飞行器翼面结构在气动载荷作用下的强度和变现是否满足使用要求，试验方式为固定约束翼面结构根部,对翼面施加气动载荷，气动载荷垂直于翼面向外。
现有的一种翼面气动载荷施加方法为在翼面外表面加沙袋等重量块进行加载。此种加载方法沙袋需要一块一块的加，人工加载时间较长，载荷不稳定，加载时各框载荷不均匀，通过智能机械施加加时成本很高，翼面上气动载荷的方向与实际情况贴合度不高。
还有一种翼面气动载荷施加方法为在翼面外表面粘贴加载帘布，通过杠杆连接后通过协调加载系统进行加载。此种加载方法对帘布的粘贴工艺和杠杆的布置水平要求较高，帘布的粘贴为点阵式模拟气动载荷，成本较高。
发明内容
发明目的
本发明提供了一种用于框架式翼面结构气动载荷加载的系统和方法，在框架式翼面结构的各框内布置开有进口和出口的密封薄膜袋，袋内充入液体，液体具有流动性，可以均布在下翼面内，以液体重量对下翼面产生的压力来模拟气动压力，通过控制袋内的液体体积来控制各框下翼面的压力值，并可通过编制程序实现自动控制。
发明技术解决方案
为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：
一种框架式翼面结构气动载荷加载系统，包括贴在有格框的翼型结构的单个格框内的密封薄膜袋，密封薄膜袋的顶面设置有透气阀门，设置有进液泵的进液管和设置有出液泵的出液管均一端联通至密封薄膜袋内，另一端伸入盛液槽内。
优选的，所述进液管和出液管上均设置有流量计。
优选的，在每个需要加载的格框内设置有控制单元，控制单元分别与流量计、进液泵、出液泵和透气阀门连接，控制单元根据流量计的反馈，控制进液泵和出液泵来控制液体的进和出，控制单元采集的信息输入控制系统并由控制系统控制。
优选的，所述密封薄膜袋为内部有存储空间密闭结构，采用液体无法透过的软质材料制成。
一种框架式翼面结构气动载荷加载方法，通过如下过程进行：进液泵将盛液槽内的液体通过进液管泵入贴在有格框的翼型结构的单个格框内的密封薄膜袋内即完成加载，出液泵将密封薄膜袋内的液体通过出液管泵入盛液槽内可对加载量进行控制。
优选的，所述进液管和出液管上均设置有流量计，对液体的进出量进行测量。
优选的，在每个需要加载的格框内设置有控制单元，控制单元分别与流量计、进液泵9、出液泵和设置于密封薄膜袋顶面的透气阀门连接，控制单元根据流量计的反馈，控制进液泵和出液泵来控制液体的进和出，控制单元采集的信息输入控制系统并由控制系统控制。
本发明的优点
本发明的优点在于：
1)载荷模拟好，相比于沙袋等重量块加载更接近于真实的气动载荷，加载载荷分布均匀，可控制；
2)可协调加载，可通过编制程序一同协调控制液体的进出实现协调稳定加载，大大降低载荷施加的突变性，保持试验件的稳定；
3)试验成本低，相比于沙袋等重量块加载和翼面外表面粘贴加载帘布加载，人工成本、时间成本和资金成本等试验成本更低，设备可重复利用。
附图说明
图1为本发明的一种框架式翼面结构气动载荷加载系统的结构示意图。
附图中：1-有格框的翼型结构；2—密封薄膜袋；3-透气阀门；4-进液管；5-出液管；6-控制单元；7-流量计；8-控制系统线缆；9-进液泵；10-出液泵；11-盛液槽；12-液体；13-控制系统。
具体实施方式
结合发明内容概述和附图，详细说明本发明的具体实施方式。
一种框架式翼面结构气动载荷加载系统，包括贴在有格框的翼型结构1的单个格框内的密封薄膜袋2，所述密封薄膜袋2为内部有存储空间密闭结构，采用液体无法透过的软质材料制成。密封薄膜袋2的顶面设置有透气阀门3，设置有进液泵9的进液管4和设置有出液泵10的出液管5均一端联通至密封薄膜袋2内，另一端伸入盛液槽11内。所述进液管4和出液管5上均设置有流量计7。
在每个需要加载的格框内设置有控制单元6，控制单元6分别与流量计7、进液泵9、出液泵10和透气阀门3连接，控制单元6根据流量计7的反馈，控制进液泵9和出液泵10来控制液体的进和出，控制单元6采集的信息输入控制系统并由控制系统控制。
一种框架式翼面结构气动载荷加载方法，通过如下过程进行：进液泵9将盛液槽11内的液体通过进液管4泵入贴在有格框的翼型结构的单个格框内的密封薄膜袋2内即完成加载，出液泵10将密封薄膜袋2内的液体通过出液管5泵入盛液槽11内可对加载量进行控制。
所述进液管4和出液管5上均设置有流量计7，对液体的进出量进行测量。
在每个需要加载的格框内设置有控制单元6，控制单元6分别与流量计7、进液泵9、出液泵10和设置于密封薄膜袋2的顶面的用于透气的透气阀门3连接，控制单元6根据流量计7的反馈，控制进液泵9和出液泵10来控制液体的进和出，控制单元6采集的信息输入控制系统并由控制系统控制。可通过编制程序对各单元进行控制以达到各格框内一起稳定协调加载的目的。

Claims (3)

1.一种框架式翼面结构气动载荷加载系统，其特征在于：包括贴在有格框的翼型结构(1)的单个格框内的密封薄膜袋(2)，密封薄膜袋(2)的顶面设置有透气阀门(3)，设置有进液泵(9)的进液管(4)和设置有出液泵(10)的出液管(5)均一端联通至密封薄膜袋(2)内，另一端伸入盛液槽(11)内；所述进液管(4)和出液管(5)上均设置有流量计(7)；在每个需要加载的格框内设置有控制单元(6)，控制单元(6)分别与流量计(7)、进液泵(9)、出液泵(10)和透气阀门(3)连接，控制单元(6)根据流量计(7)的反馈，控制进液泵(9)和出液泵(10)来控制液体的进和出，控制单元(6)采集的信息输入控制系统并由控制系统控制。
2.如权利要求1所述的一种框架式翼面结构气动载荷加载系统，其特征在于：所述密封薄膜袋(2)为内部有存储空间密闭结构，采用液体无法透过的软质材料制成。
3.一种框架式翼面结构气动载荷加载方法，其特征在于，通过如下过程进行：进液泵(9)将盛液槽(11)内的液体通过进液管(4)泵入贴在有格框的翼型结构的单个格框内的密封薄膜袋(2)内即完成加载，出液泵(10)将密封薄膜袋(2)内的液体通过出液管(5)泵入盛液槽(11)内可对加载量进行控制；
所述进液管(4)和出液管(5)上均设置有流量计(7)，对液体的进出量进行测量；
在每个需要加载的格框内设置有控制单元(6)，控制单元(6)分别与流量计(7)、进液泵(9)、出液泵(10)和设置于密封薄膜袋(2)的顶面的透气阀门(3)连接，控制单元(6)根据流量计(7)的反馈，控制进液泵(9)和出液泵(10)来控制液体的进和出，控制单元(6)采集的信息输入控制系统并由控制系统控制。
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