CN110834740B - 一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置及其调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置及其调节方法，目的是为了解决现有技术中存在的平衡调节装置体积大、质量大、耗资大的问题。一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置包括配重单元、舱内配重支架、舱外配重支架、倾角测试仪；配重单元包括伺服电机组件、滑块导轨机构、移动配重块、固定配重块、控制装置；舱内配重支架用于连接飞行器舱体与舱外配重支架；舱外配重支架包括支撑板、舱外吊梁；倾角测试仪安装在固定配重块上。基于上述的动态平衡调节装置，本发明提供了一种飞行器分离试验动态平衡调节方法。

Description

一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置及其调节方法
技术领域
本发明涉及飞行器分离试验，具体涉及一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置及其调节方法。
背景技术
随着科学技术的进步和发展，对飞行器高速机动性、准确性提出了更高的要求。为了验证飞行器的动力系统可靠性及分离时序的正确性、协调性，需开展模拟真实使用条件及环境下的防隔热及分离试验。要求试验产品分离试验开始前，其轴线呈水平状态。
目前，适用于起吊后调水平的技术多为改变分吊绳绳长方法，如双吊车起吊方法、分吊绳与主吊绳间采用电驱滑轮方法。
采用双吊车起吊器舱组合体，通过上升、下降两部吊车，能够实现试验产品的调水平，但由于使用双吊车完成主吊吊具起吊后，轨控舱缓冲回收还另外需要安装一部吊车及两个吊车横梁，改动量大，耗资耗时大。
分吊绳与主吊绳间采用电驱滑轮的方法，主吊单点起吊，通过控制电驱滑轮，带动滑轮转动，从而调节分吊绳绳长，达到起吊物品调水平的目的。
在一般情况下，电驱滑轮结构需配置电动机、联轴器、减速器、闭合齿滑轮等部件，体积大、质量重，而本试验，重量要求不大于15kg，采用电驱滑轮方法无法满足使用功能。
因此，需发明一种起吊后采用改变起吊物品质心位置从而达到试验产品调水平的方法及系统，解决分离试验中面临的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的平衡调节装置体积大、质量大、耗资大的问题，而提供了一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置及其调节方法。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
飞行器分离试验用动态平衡调节装置作为补偿飞行器质量特性并在飞行器失重环境分离试验中调节试验产品质心位置使其轴线水平。试验产品为不完整部分，通过该调节装置补偿其质量特性。在使用吊运系统将试验产品起吊后，通过远程控制系统，伺服电机带动移动配重块移动，使试验产品实际质心向理论质心位置移动，从而使试验产品轴线变为水平状态。
本发明的一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置，其特殊之处在于：包括配重单元、舱内配重支架、舱外配重支架、倾角测试仪；
所述配重单元包括伺服电机组件、滑块导轨机构、移动配重块、固定配重块、控制装置；
所述舱内配重支架用于连接飞行器舱体与舱外配重支架；
所述舱外配重支架包括支撑板和设置在支撑板两侧的舱外吊梁；所述支撑板前端与舱内配重支架固连；
所述固定配重块、滑块导轨机构、伺服电机组件沿支撑板依次排列；
所述移动配重块固定在滑块导轨机构的滑块上；
所述伺服电机组件驱动滑块导轨机构的丝杠螺纹副运动；
所述倾角测试仪安装在固定配重块上表面；
所述控制装置用于控制伺服电机组件。
进一步地，所述舱内配重支架包括沿飞行器舱体轴向平行设置的两个安装梁、固定在两个安装梁之间的至少两个工字型支撑梁、固定在安装梁外端部的连接板、分别设置在每个安装梁外侧的舱内吊梁；
所述连接板与舱外配重支架的支撑板固连；
所述支撑梁上设置有多个螺纹孔。
进一步地，所述舱外吊梁和舱内吊梁外端均设置有吊环螺钉。
进一步地，所述固定配重块、移动配重块均包括多个配重调节块；所述配重调节块的四个角部均设置有螺栓孔；相邻配重调节块通过螺栓相互连接。
进一步地，所述舱内配重支架和舱外配重支架均采用铝合金材料。
进一步地，所述伺服电机组件包括伺服电机和减速机。
基于上述的飞行器分离试验动态平衡调节装置，本发明还提供了一种飞行器分离试验动态平衡调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在飞行器后端连接动态平衡调节装置；
2)使用主吊吊车及主吊吊具起吊飞行器及动态平衡调节装置，使二者均离开固定支架，高度不小于5mm；
3)观察倾角测试仪的输出值，根据其输出值，通过控制装置远程控制伺服电机组件将移动配重块向对应方向移动，直至倾角测试仪输出角度至设定值范围内，锁死移动配重块。
进一步地，所述移动配重块的移动速度为0.02m/s-0.1m/s。
进一步地，所述设定值为±0.5°。
本发明的有益效果是：
1.本发明通过舱外配重支架内设置的滑块导轨机构和伺服电机组件改变移动配重块的位置，以实现起吊产品质心的的调节，使其达到轴线水平的目的，其结构简单、体积小、耗资小，并且方便操作；有效避免了采用多吊车改动量大、改造周期长的缺陷。
2.本发明设置有舱内配重支架，舱内配重支架实现了舱体与舱外配重支架的连接，避免飞行器舱体强度不足带来的舱外配重支架和飞行器舱体无法直接相连的技术问题；同时舱内配重支架上的舱内吊梁也为舱体起吊提供了有效吊点。
附图说明
图1是本发明一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置的结构示意图；
图2是本发明舱内配重支架的结构示意图。
图中，1-配重单元，11-伺服电机组件，12-滑块导轨机构，13-移动配重块，14-固定配重块，2-舱内配重支架，21-安装梁，22-支撑梁，23-连接板，24-舱内吊梁，3-舱外配重支架，31-支撑板，32-舱外吊梁，4-飞行器舱体。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置及其调节方法作进一步详细说明。根据下面具体实施方式，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是：附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的；其次，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置，如图1、图2所示，包括配重单元1、舱内配重支架2、舱外配重支架3、倾角测试仪；
配重单元1包括伺服电机组件11、滑块导轨机构12、移动配重块13、固定配重块14、控制装置；
舱内配重支架2用于连接飞行器舱体4与舱外配重支架3；舱内配重支架2包括沿飞行器舱体4轴向平行设置的两个安装梁21、固定在两个安装梁21之间的至少两个工字型支撑梁22、固定在安装梁21外端部的连接板23、分别设置在每个安装梁21外侧的舱内吊梁24，该舱内吊梁24穿过飞行器舱体4伸出舱体外以便与起吊装置连接；安装梁21和工字型支撑梁22分别与飞行器舱体4的舱壁通过螺栓或螺钉连接；连接板23与舱外配重支架3的支撑板31固连；支撑梁22上设置有多个螺纹孔，通过这些螺纹孔与飞行器舱体4连接。
舱外配重支架3包括支撑板31和设置在支撑板31两侧的舱外吊梁32；支撑板31前端与舱内配重支架2的连接板23固连；
固定配重块14、滑块导轨机构12、伺服电机组件11沿支撑板31依次排列；倾角测试仪安装在固定配重块14；移动配重块13固定在滑块导轨机构12的滑块上；伺服电机组件11包括伺服电机和减速机，伺服电机驱动滑块导轨机构12的丝杠螺纹副运动，带动移动配重块13移动以调节质心；控制装置用于控制伺服电机组件。
舱外吊梁32和舱内吊梁24外端均设置有吊环螺钉；用于与吊运缓冲系统连接。
其中，固定配重块14、移动配重块13均包括多个配重调节块；配重调节块的四个角部均设置有螺栓孔；相邻配重调节块通过螺栓相互连接。移动配重块13包括五个单个配重调节块，每个配重调节块的重量为50.75kg；固定配重块的总重约为340.25kg，同样采用单块调节配重叠装而成。
优选的，舱内配重支架2和舱外配重支架3均采用高强度铝合金材料；舱外配重支架3开有连接零件的通孔，重量约为100.4kg。同时为使配重可调，每隔50mm留有与固定配重块安装的螺纹孔。
按照器舱组合体质量特性，计算固定配重及调节配重质量及理论安装位置，最终确定配重位置及配平关系。移动配重块13调整到位后，由丝杠螺纹副自锁功能、减速器制动功能保证其能在调整位置锁死，不会因试验产品轴线不水平发生滑动。
倾角测试仪安装在固定配重块14上表面。
本发明一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置中主要部件的作用分别如下：
舱外配重支架3：主要用于安装配重单元；
舱内配重支架2：主要用于连接控制舱与舱外配重支架；
舱外吊梁32、舱内吊梁24：主要用于连接吊运缓冲系统。
本发明飞行器分离试验用动态平衡调节装置的调节方法如下：
步骤1)在飞行器后端连接动态平衡调节装置，确认其动作正常；
步骤2)使用主吊吊车及主吊吊具起吊飞行器及动态平衡调节装置，使二者均离开固定支架，高度不小于5mm；
步骤3)观察倾角测试仪的输出值，根据其输出值，通过控制装置远程控制伺服电机组件11将移动配重块13向对应方向移动，(移动速度为0.02m/s-0.1m/s)直至倾角测试仪输出角度至±0.5°范围内，锁死移动配重块13；
移动配重块13移动至极限位置时，可实现-1.6°～7°范围内的角度调整，具备对轨控舱及动态平衡调节装置不可预见重量进行补偿调节的功能。
动平衡调节完成后，启动主吊吊车、副吊吊车及辅助吊车，将试验产品移动至试验工位，即可开展器舱分离试验。

Claims (9)

1.一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置，其特征在于，包括配重单元(1)、舱内配重支架(2)、舱外配重支架(3)、倾角测试仪；
所述配重单元(1)包括伺服电机组件(11)、滑块导轨机构(12)、移动配重块(13)、固定配重块(14)、控制装置；
所述舱内配重支架(2)用于连接飞行器舱体(4)与舱外配重支架(3)；
所述舱外配重支架(3)包括支撑板(31)和设置在支撑板两侧的舱外吊梁(32)；所述支撑板(31)前端与舱内配重支架(2)固连；
所述固定配重块(14)、滑块导轨机构(12)、伺服电机组件(11)沿支撑板(31)依次排列；
所述移动配重块(13)固定在滑块导轨机构(12)的滑块上；
所述伺服电机组件(11)驱动滑块导轨机构(12)的丝杠螺纹副运动；
所述倾角测试仪安装在固定配重块(14)上表面；
所述控制装置用于控制伺服电机组件(11)。
2.根据权利要求1所述的一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置，其特征在于，所述舱内配重支架(2)包括沿飞行器舱体(4)轴向平行设置的两个安装梁(21)、固定在两个安装梁(21)之间的至少两个工字型支撑梁(22)、固定在安装梁(21)外端部的连接板(23)、分别设置在每个安装梁(21)外侧的舱内吊梁(24)；
所述连接板(23)与舱外配重支架(3)的支撑板(31)固连；
所述支撑梁(22)上设置有多个螺纹孔。
3.根据权利要求2所述的一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置，其特征在于，所述舱外吊梁(32)和舱内吊梁(24)外端均设置有吊环螺钉。
4.根据权利要求3所述的一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置，其特征在于，所述固定配重块(14)、移动配重块(13)均包括多个配重调节块；所述配重调节块的四个角部均设置有螺栓孔；相邻配重调节块通过螺栓相互连接。
5.根据权利要求4所述的一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置，其特征在于，所述舱内配重支架(2)和舱外配重支架(3)均采用铝合金材料。
6.根据权利要求5所述的一种飞行器分离试验用动态平衡调节装置，其特征在于，所述伺服电机组件(11)包括伺服电机和减速机。
7.基于权利要求1至6所述飞行器分离试验动态平衡调节装置的动态平衡调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在飞行器后端连接动态平衡调节装置；
2)使用主吊吊车及主吊吊具起吊飞行器及动态平衡调节装置，使二者均离开固定支架，高度不小于5mm；
3)观察倾角测试仪的输出值，根据其输出值，通过控制装置远程控制伺服电机组件(11)将移动配重块(13)向对应方向移动，直至倾角测试仪输出角度至设定值范围内，锁死移动配重块(13)。
8.根据权利要求7所述的动态平衡调节方法，其特征在于，所述移动配重块(13)的移动速度为0.02m/s-0.1m/s。
9.根据权利要求7所述的动态平衡调节方法，其特征在于，所述设定值为±0.5°。
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