CN114379817B - 一种舰载机前起落架弹射突伸试验装置及试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于舰载机地面试验技术领域,具体涉及一种舰载机前起落架弹射突伸试验装置及试验方法。通过调节配重可模拟前起落架的突伸当量质量,将舰载机前起落架突伸过程简化为单独起落架的突伸试验进行试验;通过调整仿升气筒内的充气压力,可实现不同飞机在起落架弹射突伸时的机翼升力模拟,更加真实的模拟起落架突伸过程;弹射载荷加载/释放装置可对弹射杆进行水平加载及快速释放,其加载方式更真实的模拟实际使用情况,以反应起落架在航向及垂向的受载以及响应。
Description
技术领域
本发明属于舰载机地面试验领域,具体涉及一种舰载机前起落架弹射突伸试验装置及试验方法。
背景技术
舰载机在弹射起飞时,由于弹射器的拖拽及发动机的推力作用,会在短时间内迅速获得较大的滑跑速度。在弹射行程结束时,前起落架弹射杆与弹射器分离,储存在缓冲器内的能量被释放,前起落架突伸,使飞机头部迅速抬起增大起飞迎角以获得附加升力,起落架在垂向及航向都会产生较大的振动响应,此突伸动态响应过程可能对起落架造成损伤,影响飞行安全,而且起落架突伸性能直接影响舰载机短距离起飞性能。
国内目前尚无此种舰载机前起落架弹射突伸装置及试验方法。
发明内容
本发明的目的:本发明提出了一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置及试验方案,其弹射载荷沿起落架航向加载并瞬间释放,可模拟弹射加载及释放过程,仿升系统可在试验过程中提供恒定的载荷以模拟飞机所受升力,以在试验环境下真实模拟弹射使用情况,并测得前起落架航向和垂向的动态响应,为舰载机起落架的研制提供试验依据。
本发明的技术方案:为了实现上述目的,根据本发明的第一方面,提出一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,包括试验台架、提升/释放机构、吊篮、配重、仿升筒、三向测力平台、弹射载荷加载/释放装置、控制终端模块;
所述试验台架固定于水平地面上,具有周围立柱与上顶面;所述提升/释放机构一端与所述试验台的上顶面固定连接,另一端垂直向下与所述吊篮顶部相连;所述吊篮呈长方体箱体构型,其两侧对称设置有滚动机构,分别与所述试验台架周围立柱上的轨道槽滑动配合连接,以保证吊篮进行上下垂直运动;所述配重设置于所述吊篮内部,用于载荷模拟;待测起落架固定于所述吊篮下方;所述仿升筒位于所述吊篮下方,固定于地面上,用于飞机升力模拟;所述三向测力平台位于所述吊篮下方,对应于待测起落架滚轮位置,固定于地面上,用于待测起落架突伸试验载荷测量;所述弹射载荷加载/释放装置固定于所述试验台架的周围立柱上,用于待测起落架上的弹射杆的加载与释放;所述控制终端模块与所述提升/释放机构、仿升筒、弹射载荷加载/释放装置、三向测力平台通讯连接。
在一个可能的实施例中,所述提升/释放机构包括提升电机、提升钢丝绳、电磁释放锁;所述提升电机固定于所述试验台架上顶面,所述提升钢丝绳一端与所述提升电机相连,另一端连接有所述电磁释放锁;所述电磁释放锁与所述吊篮相连接;所述控制终端模块可控制提升电机实现提升钢丝绳的收放,并且可控制电磁释放锁的释放与锁紧。
在一个可能的实施例中,所述仿升筒包括运动活塞、仿升作动筒;所述活塞与所述仿升作动筒输出端相连,所述仿升作动筒底端与地面固定连接。
优选的,设置4个仿升筒,分别安装在吊篮主承力梁四角下方,可根据试验需要选择使用。
在一个可能的实施例中,所述弹射载荷加载/释放装置包括弹射作动筒、弹射杆锁定结构;所述弹射杆锁定结构呈半圆周凹槽钩状,与待测起落架上的弹射杆端部外形匹配,水平固定于所述弹射作动筒输出端。
在一个可能的实施例中,所述仿升筒、弹射载荷加载/释放装置选用液压或电动驱动源。
根据本发明的第二方面,提出一种舰载飞机起落架弹射突伸试验方法,采用上述一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,包括如下步骤:
S1:将待测试起落架通过刚性安装夹具固定于所述吊篮底部,调节所述吊篮内的所述配重块重量,使待测试起落架、所述吊篮和所述配重块组成的突伸试验系统质量满足试验要求;
S2:将所述仿升筒充压直至满足试验要求的仿升力;
S3:控制所述提升/释放机构上升,将待测试起落架提离所述三向测力平台,系统载荷清零;
S4:控制所述提升/释放机构下降,使待测试起落架静压至所述三向测力平台,控制所述提升/释放机构中的电磁释放锁,释放所述吊篮,使所述吊篮压在所述仿升筒的运动活塞杆上端;
S5:控制所述提升/释放机构上升,使所述电磁释放锁处于安全高度,避免待测起落架突伸时突伸试验系统与其碰撞;
S6:使待测试起落架中的弹射杆向下旋转至地面;
S7:控制所述弹射载荷加载/释放装置与待测试起落架中的弹射杆锁紧,控制所述弹射载荷加载/释放装置对待测试起落架中的弹射杆进行水平加载;
S8:当所述弹射载荷加载/释放装置加载到起落架压缩量满足试验要求后,控制所述弹射载荷加载/释放装置进行释放动作,此时弹射杆上载荷卸载,弹射杆向上快速旋转回收,待测起落架向上突伸;
S9:同步测试系统对起落架系统动力学响应测试。
在一个可能的实施例中,在所述步骤S2中,仿升气压的计算公式为:
P=Ff/S
Ff—为单个仿升筒作用力,N;
S—为运动活塞的活塞面积,m2。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
目前国内尚无可模拟飞机升力的舰载机前起落架弹射突伸试验方案,本发明提出的起落架突伸试验方法可真实模拟突伸过程,其主要优点如下:
通过调节配重可模拟前起落架的突伸当量质量,将舰载机前起落架突伸过程简化为单独起落架的突伸试验进行试验;
通过调整仿升气筒内的充气压力,可实现不同飞机在起落架弹射突伸时的机翼升力模拟,更加真实的模拟起落架突伸过程;
弹射载荷加载/释放装置可对弹射杆进行水平加载及快速释放,其加载方式更真实的模拟实际使用情况,以反应起落架在航向及垂向的受载以及响应。
附图说明
图1为本发明优选实施例中的一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置结构示意图
具体实施方式
为了进一步了解本发明,下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
根据本发明的第一方面,提出一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,如图1所示,包括试验台架100、提升/释放机构200、吊篮300、配重400、仿升筒500、三向测力平台600、弹射载荷加载/释放装置700、控制终端模块800;
所述试验台架100固定于水平地面上,具有周围立柱与上顶面;所述提升/释放机构200一端与所述试验台100的上顶面固定连接,另一端垂直向下与所述吊篮300顶部相连;所述吊篮300呈长方体箱体构型,其两侧对称设置有滚动机构,分别与所述试验台架100周围立柱上的轨道槽滑动配合连接,以保证吊篮300进行上下垂直运动;所述配重400设置于所述吊篮300内部,用于载荷模拟;待测起落架固定于所述吊篮300下方;所述仿升筒500位于所述吊篮300下方,固定于地面上,用于飞机升力模拟;所述三向测力平台600位于所述吊篮300下方,对应于待测起落架滚轮位置,固定于地面上,用于测量试验过程中试验系统所受地面载荷;所述弹射载荷加载/释放装置700固定于所述试验台架的周围立柱上,用于待测起落架上的弹射杆的加载与释放;所述控制终端模块800与所述提升/释放机构200、仿升筒500、弹射载荷加载/释放装置700、三向测力平台600通讯连接。
在一个可能的实施例中,所述提升/释放机构200包括提升电机201、提升钢丝绳202、电磁释放锁203;所述提升电机201固定于所述试验台架100上顶面,所述提升钢丝绳202一端与所述提升电机201相连,另一端连接有所述电磁释放锁203;所述电磁释放锁203与所述吊篮300相连接;所述控制终端模块800可控制提升电机201实现提升钢丝绳202的收放,并且可控制电磁释放锁203的释放与锁紧。
在一个可能的实施例中,所述仿升筒500包括运动活塞、仿升作动筒;所述活塞与所述仿升作动筒输出端相连,所述仿升作动筒底端与地面固定连接。
优选的,设置4个仿升筒,分别安装在吊篮300主承力梁四角下方,可根据试验需要选择使用。
在一个可能的实施例中,所述弹射载荷加载/释放装置700包括弹射作动筒701、弹射杆锁定结构702;所述弹射杆锁定结构702呈半圆周凹槽钩状,与待测起落架上的弹射杆端部外形匹配,水平固定于所述弹射作动筒输出端。
在一个可能的实施例中,所述仿升筒500、弹射载荷加载/释放装置700选用液压或电动驱动源。
根据本发明的第二方面,提出一种舰载飞机起落架弹射突伸试验方法,采用上述一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,包括如下步骤:
S1:将待测试起落架通过刚性安装夹具固定于所述吊篮底部,调节所述吊篮内的所述配重块重量,使待测试起落架、所述吊篮和所述配重块组成的突伸试验系统质量满足试验要求;
S2:将所述仿升筒充压直至满足试验要求的仿升力;
S3:控制所述提升/释放机构上升,将待测试起落架提离所述三向测力平台,系统载荷清零;
S4:控制所述提升/释放机构下降,使待测试起落架静压至所述三向测力平台,控制所述提升/释放机构中的电磁释放锁,释放所述吊篮,使所述吊篮压在所述仿升筒的运动活塞杆上端;
S5:控制所述提升/释放机构上升,使所述电磁释放锁处于安全高度,避免待测起落架突伸时突伸试验系统与其碰撞;
S6:使待测试起落架中的弹射杆向下旋转至地面;
S7:控制所述弹射载荷加载/释放装置与待测试起落架中的弹射杆锁紧,控制所述弹射载荷加载/释放装置对待测试起落架中的弹射杆进行水平加载;
S8:当所述弹射载荷加载/释放装置加载到起落架压缩量满足试验要求后,控制所述弹射载荷加载/释放装置进行释放动作,此时弹射杆上载荷卸载,弹射杆向上快速旋转回收,待测起落架向上突伸;
S9:同步测试系统对起落架系统动力学响应测试。
在一个可能的实施例中,在所述步骤S2中,仿升气压的计算公式为:
P=Ff/S
Ff—为单个仿升筒作用力,N;
S—为运动活塞的活塞面积,m2。
试验原理为:突伸试验利用仿升筒模拟弹射过程中飞机产生的升力,吊篮及配重模拟前起落架当量质量,以弹射载荷加载/释放系统模拟弹射器拖梭对弹射杆加载及释放,在弹射载荷加载/释放系统下,缓冲支柱压缩量达到试验值时,在弹射载荷加载/释放系统释放弹射杆,起落架系统突伸,触发测试系统,测试起落架系统的动力学响应。
Claims (8)
1.一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,其特征在于,包括试验台架、提升/释放机构、吊篮、配重、仿升筒、三向测力平台、弹射载荷加载/释放装置、控制终端模块;
所述试验台架固定于水平地面上,具有周围立柱与上顶面;所述提升/释放机构一端与所述试验台的上顶面固定连接,另一端垂直向下与所述吊篮顶部相连;所述吊篮呈长方体箱体构型,其两侧对称设置有滚动机构,分别与所述试验台架周围立柱上的轨道槽滑动配合连接,以保证吊篮进行上下垂直运动;所述配重设置于所述吊篮内部,用于载荷模拟;待测起落架固定于所述吊篮下方;所述仿升筒位于所述吊篮下方,固定于地面上,用于飞机升力模拟;所述三向测力平台位于所述吊篮下方,对应于待测起落架滚轮位置,固定于地面上,用于测量试验过程中试验系统所受地面载荷;所述弹射载荷加载/释放装置固定于所述试验台架的周围立柱上,用于待测起落架上的弹射杆的加载与释放;所述控制终端模块与所述提升/释放机构、仿升筒、弹射载荷加载/释放装置、三向测力平台通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,其特征在于,所述提升/释放机构包括提升电机、提升钢丝绳、电磁释放锁;所述提升电机固定于所述试验台架上顶面,所述提升钢丝绳一端与所述提升电机相连,另一端连接有所述电磁释放锁;所述电磁释放锁与所述吊篮相连接;所述控制终端模块可控制提升电机实现提升钢丝绳的收放,并且可控制电磁释放锁的释放与锁紧。
3.根据权利要求1所述的一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,其特征在于,所述仿升筒包括运动活塞、仿升外筒;所述活塞从所述仿升外筒伸出,所述仿升外筒端与地面固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,其特征在于,设置4个仿升筒,分别安装在吊篮主承力梁四角下方。
5.根据权利要求1所述的一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,其特征在于,所述弹射载荷加载/释放装置包括弹射作动筒、弹射杆锁定结构;所述弹射杆锁定结构呈半圆周凹槽钩状,与待测起落架上的弹射杆端部外形匹配,水平固定于所述弹射作动筒输出端。
6.根据权利要求1所述的一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,其特征在于,所述仿升筒、弹射载荷加载/释放装置选用液压或电动驱动源。
7.一种舰载飞机起落架弹射突伸试验方法,采用上述权利要求1-6任意一项所述的一种舰载飞机起落架弹射突伸试验装置,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将待测试起落架通过刚性安装夹具固定于所述吊篮底部,调节所述吊篮内的配重块重量,使待测试起落架、所述吊篮和所述配重块组成的突伸试验系统质量满足试验要求;
S2:将所述仿升筒充压直至满足试验要求的仿升力;
S3:控制所述提升/释放机构上升,将待测试起落架提离所述三向测力平台,系统载荷清零;
S4:控制所述提升/释放机构下降,使待测试起落架静压至所述三向测力平台,控制所述提升/释放机构中的电磁释放锁,释放所述吊篮,使所述吊篮压在所述仿升筒的运动活塞杆上端;
S5:控制所述提升/释放机构上升,使所述电磁释放锁处于安全高度,避免待测起落架突伸时突伸试验系统与其碰撞;
S6:使待测试起落架中的弹射杆向下旋转至地面;
S7:控制所述弹射载荷加载/释放装置与待测试起落架中的弹射杆锁紧,控制所述弹射载荷加载/释放装置对待测试起落架中的弹射杆进行水平加载;
S8:当所述弹射载荷加载/释放装置加载到起落架压缩量满足试验要求后,控制所述弹射载荷加载/释放装置进行释放动作,此时弹射杆上载荷卸载,弹射杆向上快速旋转回收,待测起落架向上突伸;
S9:同步测试系统对起落架系统动力学响应测试。
8.根据权利要求7所述的一种舰载飞机起落架弹射突伸试验方法,其特征在于,在所述步骤S2中,仿升气压的计算公式为:
P=Ff/S
Ff—为单个仿升筒作用力,N;
S—为运动活塞的活塞面积,m2。
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