CN113682492B - 直升机起落架刚度和阻尼测试工装及测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直升机起落架刚度和阻尼测试工装及测试方法，其中测试工装包括缓冲器连接架和地面钢板，地面钢板与起落架底端连接；缓冲器连接架位于起落架顶端，与起落架的四个缓冲器固定连接；起落架有四个滑管，两两一组通过滑管连接架连接，滑管连接架的边缘接有连接板，连接板的另一端与缓冲器连接架固定连接；缓冲器连接架上设有至少两个配重框。本发明的测试工装结构简单牢固，成本低，可靠性高，并可通过配重框进行配重和重心的调节，可操作性好、安全性好。

Description

直升机起落架刚度和阻尼测试工装及测试方法
技术领域
本发明属于飞行器测试工装设计和测试技术领域，特别涉及一种直升机起落架刚度和阻尼测试工装及测试方法。
背景技术
直升机起落架是直升机机体结构的重要组成部分，除了辅助无人直升机进行起飞、着陆和地面停放之外，起落架的另一主要功能是耗散无人直升机着陆所产生的部分或全部冲击动能。
对于一般的刚性滑橇起落架来说，着陆冲击动能主要依靠结构的弹性变形来克服，易导致高过载系数甚至产生“地面共振”现象，所以现代直升机起落架特别是着陆环境较恶劣的直升机起落架通常加装缓冲器。对于带缓冲装置的滑橇起落架来说，该部分能量由作用在地面的滑动摩擦力、起落架及其与机身连接部分的变形和缓冲器共同来吸收，其中缓冲器起主导作用。
针对带缓冲器的滑撬式起落架需要获取其刚度和阻尼从而进行直升机的地面共振稳定性分析，因此需要设计专门应用于带缓冲器滑撬式起落架刚度和阻尼测试的工装和测试方法，从而提高测试结果的可靠性和可操作性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种直升机起落架刚度和阻尼测试工装及测试方法。测试工装结构简单，可操作性好，通过将液压加载油缸与缓冲器连接架连接，施加激振力，经计算得到起落架整体的刚度和阻尼系数。
第一方面，本发明提供一种直升机起落架刚度和阻尼测试工装，与起落架连接，所述工装包括缓冲器连接架和地面钢板，所述地面钢板与所述起落架底端连接；所述缓冲器连接架位于所述起落架顶端，与所述起落架的四个缓冲器固定连接；所述起落架有四个滑管，两两一组通过滑管连接架连接，所述滑管连接架的边缘接有连接板，所述连接板的另一端与所述缓冲器连接架固定连接；所述缓冲器连接架上设有至少两个配重框。
进一步的，所述地面钢板上设有至少两个压梁，压住起落架使之固定在所述地面钢板上。
进一步的，所述连接板为多边形，其与所述滑管连接架固定的边和与所述缓冲器连接架固定的边互相平行。
更进一步的，所述多边形至少有四个，每个所述滑管连接架边缘至少设有两个。
进一步的，所述滑管连接架和所述缓冲器连接架之间还设有X形斜撑杆。
本发明的测试工装结构简单牢固，成本低，可靠性高，并可通过配重框进行配重和重心的调节，可操作性好、安全性好。
第二方面，本发明提供了利用上述任一技术方案中所述的直升机起落架刚度和阻尼测试工装进行测试的方法，包括以下步骤：
S1、在配重框中安装配重；
S2、调整配重质量，使配重的重心在预定位置；
S3、分别在垂直方向和水平方向安装液压加载油缸，所述液压加载油缸与缓冲器连接架连接；
S4、采集所述液压加载油缸激振力及位移；
S5、通过处理液压激振器位移和载荷得到载荷-位移功量图，从而进一步得到起落架在不同重量下的刚度和阻尼，在进行刚度和阻尼计算时需排除配重块惯性力对结果的影响，其中起落架刚度系数K＝P0/X0，P0为激振载荷幅值，X0为位移幅值；起落架阻尼系数C＝W/πωX0 2，W为载荷-位移功量图所围面积，ω为振动圆频率。
本发明的测试方法将液压加载油缸与缓冲器连接架连接，施加激振力，通过采集液压作动器输出端的激振力和位移，并绘制功量图，从而计算出起落架整体的刚度和阻尼系数。该方法可靠性高，能够真实模拟无人直升机停机状态，试验结果准确性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例直升机起落架刚度和阻尼测试工装整体示意图；
图2为图1实施例中直升机带缓冲器滑橇式起落架结构示意图；
图3为图1实施例中的缓冲器连接架与起落架连接示意图；
图4为图1实施例中的滑管连接架与起落架连接示意图；
图5为图1实施例中的缓冲器连接架与滑管连接架连接示意图；
图6为图1实施例中的X形斜撑杆连接示意图；
图7为本发明另一实施例直升机起落架刚度和阻尼测试方法中液压油缸垂向加载示意图；
图8为图7实施例中液压油缸侧向加载示意图；
附图标记说明：
1—缓冲器连接架、2—前配重框、3—后配重框、4—滑管连接架、5—多边形连接板、6—X形支撑杆、7—地面钢板、8—压梁。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
图1所示的为直升机起落架刚度和阻尼测试工装，其与起落架连接，本实施例中起落架为滑橇式，构造如图1所示，前后各有一对滑管，其中一对为弯管，下部弯折后呈水平方向，用于着地。每一对滑管顶部通过滑管连接架4连接，如图2所示。每根滑管向上各自设有一缓冲器。本实施例的测试工装包括缓冲器连接架1和地面钢板7，其中缓冲器连接架1位于所述起落架顶端，与起落架的四个缓冲器固定连接；地面钢板7与起落架底端连接，即弯折的滑管位于地面钢板7上。
为了加强缓冲器连接架1和起落架之间的连接，优选的，在滑管连接架4上还设有连接板，连接板的一端固定在滑管连接架4的边缘，另一端与缓冲器连接架1固定连接。在一些实施方式中，连接板为多边形，其与滑管连接架4固定的边和与缓冲器连接架1固定的边互相平行，如图5所示。优选的，多边形连接板5至少有四个，每个滑管连接架4的两侧至少各设有一个。
缓冲器连接架1上设有配重框，本实施例中以两个配重框为例进行说明，两个配重框沿起落架方向，前、后各设置一个，如图1所示。具体的，前配重框2和后配重框3为钢架结构，通过螺栓固定在缓冲器连接架1上，前后配重框内均可以放置钢制配重块，并通过螺栓将配重块固定在配重框内，可以通过调节整套测试装置的重量和重心，从而达到模拟整机重心和重量的作用。
作为优选的实施例，滑管连接架4和缓冲器连接架1之间还设有X形斜撑杆6，如图6所示，该结构进一步加固了缓冲器连接架1和起落架的连接。
作为优选的实施例，地面钢板7上设有至少两个压梁8，压住起落架使之固定在地面钢板7上，如图1所示。测试工装工作时，地面钢板7与起落架之间面接触，能够有效模拟起落架在真实场景中地面停放状态。压梁8通过螺栓与地面钢板7连接，并通过垫块固定高度，将起落架压在两者之间，从而确保起落架和地面钢板能够紧密连接，同时在试验过程中也起到安全保护作用，防止起落架侧翻。
本发明还提供利用上述任一技术方案中所述的直升机起落架刚度和阻尼测试工装进行测试的方法，包括以下步骤：
S1、在配重框中安装配重；
S2、调整配重质量，使配重的重心在预定位置；
S3、分别在垂直方向和水平方向安装液压加载油缸，所述液压加载油缸与缓冲器连接架连接；
S4、采集所述液压加载油缸激振力及位移；
S5、通过处理液压激振器位移和载荷得到载荷-位移功量图，从而进一步得到起落架在不同重量下的刚度和阻尼，在进行刚度和阻尼计算时需排除配重块惯性力对结果的影响，其中起落架刚度系数K＝P0/X0，P0为激振载荷幅值，X0为位移幅值；起落架阻尼系数C＝W/πωX0 2，W为载荷-位移功量图所围面积，ω为振动圆频率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种直升机起落架刚度和阻尼测试工装，与起落架连接，所述起落架为滑橇式，其特征在于，所述起落架前后各有一对滑管，其中一对为弯管，下部弯折后呈水平方向，用于着地，每根滑管向上各自设有一缓冲器；所述工装包括缓冲器连接架和地面钢板，所述地面钢板与所述起落架底端连接；所述缓冲器连接架位于所述起落架顶端，与所述起落架的四个缓冲器固定连接；所述起落架有四个滑管，两两一组通过滑管连接架连接，所述滑管连接架的边缘固定连接有连接板，所述连接板的另一端与所述缓冲器连接架固定连接；所述缓冲器连接架上设有至少两个配重框，两个配重框沿起落架方向，前、后各设置一个，前后配重框内均放置钢制配重块，并通过螺栓将配重块固定在配重框内，用于调节整套测试装置的重量和重心，达到模拟整机重心和重量的作用；还包括液压加载油缸，所述液压加载油缸分别位于垂直方向和水平方向，均与所述缓冲器连接架连接，用于采集所述液压加载油缸激振力及位移。
2.根据权利要求1所述的直升机起落架刚度和阻尼测试工装，其特征在于，所述地面钢板上设有至少两个压梁，压住起落架使之固定在所述地面钢板上。
3.根据权利要求1所述的直升机起落架刚度和阻尼测试工装，其特征在于，所述连接板为多边形连接板，其与所述滑管连接架固定的边和与所述缓冲器连接架固定的边互相平行。
4.根据权利要求3所述的直升机起落架刚度和阻尼测试工装，其特征在于，所述多边形连接板至少有四个，每个所述滑管连接架边缘至少设有两个。
5.根据权利要求1所述的直升机起落架刚度和阻尼测试工装，其特征在于，所述滑管连接架和所述缓冲器连接架之间还设有X形斜撑杆。
6.一种直升机起落架刚度和阻尼测试方法，其特征在于，利用如权利要求1～5任一项所述的测试工装，按照以下步骤进行操作：
S1、在配重框中安装配重；
S2、调整配重质量，使配重的重心在预定位置；
S3、分别在垂直方向和水平方向安装两个液压加载油缸，所述液压加载油缸与缓冲器连接架连接；
S4、采集所述液压加载油缸的激振力及位移；
S5、通过所述激振力和位移，得到液压加载油缸的载荷-位移功量图，进一步计算得到起落架在不同重量下的刚度和阻尼，其中起落架刚度系数K＝P0/X0，P0为激振载荷幅值，X0为位移幅值；起落架阻尼系数C＝W/πωX0 2，W为载荷-位移功量图所围面积，ω为振动圆频率。
7.根据权利要求6所述的直升机起落架刚度和阻尼测试方法，其特征在于，步骤S5还包括，在进行刚度和阻尼计算时需排除配重块惯性力对结果的影响。
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