CN115230986B - 一种飞行器安全测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞行器安全测试系统，包括保护平台以及依次连接的驱动件、第一磁粉离合器、旋转传动件、单向轴承与第二磁粉离合器，旋转传动件通过牵引绳连接保护平台；保护平台用于安装飞行器；单向轴承的自由转动方向为正方向；当飞行器在飞行测试时，驱动件驱使第一磁粉离合器与旋转传动件正方向旋转，第一磁粉离合器的输出扭矩通过旋转传动件给牵引绳提供牵引力，且牵引力等于保护平台的重力，旋转传动件正方向旋转时收卷牵引绳；当出现测试故障时，旋转传动件与第二磁粉离合器反方向旋转，旋转传动件反方向旋转时放出牵引绳。本系统既能够正常测试飞行器的飞行性能，又能够在出现测试故障时保障测试人员与飞行器的安全，避免产生经济损失。

Description

一种飞行器安全测试系统

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，具体涉及一种飞行器安全测试系统。

背景技术

在无人机等飞行器的研发中，飞行测试是非常重要的环节，同时，飞行测试时又有很大的安全风险与经济风险。飞行测试的过程中一旦发生问题，飞行中的飞行器掉落不仅会威胁到测试人员的人身安全，也会导致飞行器本体以及被飞行器碰撞的其它物体的损坏，造成了较大的经济损失。因此，急需一套既能够正常测试飞行器的飞行性能，又能够保障测试安全的测试系统。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种飞行器安全测试系统，既能够正常测试飞行器的飞行性能，又能够在出现测试故障时保障测试人员与飞行器的安全，避免产生经济损失。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种飞行器安全测试系统，包括保护平台以及依次连接的驱动件、第一磁粉离合器、旋转传动件、单向轴承与第二磁粉离合器，所述旋转传动件通过牵引绳连接所述保护平台；所述保护平台用于安装所述飞行器；所述单向轴承的自由转动方向为正方向；当所述飞行器在飞行测试时，所述驱动件驱使所述第一磁粉离合器与所述旋转传动件正方向旋转，所述第一磁粉离合器的输出扭矩通过所述旋转传动件给所述牵引绳提供牵引力，且所述牵引力等于所述保护平台的重力，所述旋转传动件正方向旋转时收卷所述牵引绳；当出现测试故障时，所述旋转传动件与所述第二磁粉离合器反方向旋转，所述旋转传动件反方向旋转时放出所述牵引绳。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：飞行测试前，设定第一磁粉离合器的输出扭矩，使得第一磁粉离合器给牵引绳提供的牵引力等于保护平台的重力，当飞行器起飞时，旋转传动件正方向旋转并收卷牵引绳，使得保护平台与飞行器同步上升，能够测试飞行器的飞行稳定性。由于保护平台的升力由第一磁粉离合器的输出扭矩提供，因此，飞行器只需要提供自身飞行的升力即可，保护平台不会成为飞行器的额外负载，从而不会影响飞行器的正常测试。当出现测试故障时，飞行器下坠，此时保护平台对牵引绳产生的反作用力大于第一磁粉离合器给牵引绳提供的牵引力，导致旋转传动件与第一磁粉离合器之间打滑。在保护平台与飞行器的重力作用下，旋转传动件将会反方向旋转，由于旋转传动件与第二磁粉离合器之间连接有单向轴承，且单向轴承的自由转动方向为正方向，此时，旋转传动件必须带动第二磁粉离合器反方向旋转，才能使得保护平台与飞行器坠落。因此，可以根据飞行器的重量来调整第二磁粉离合器的磁阻尼，来达到保护平台与无人机的缓慢降落，避免因无人机坠落带来的安全风险以及经济损失。

上述的飞行器安全测试系统，还包括至少一个定滑轮，所述牵引绳攀挂于所述定滑轮，且所述牵引绳的两端分别连接所述旋转传动件与所述保护平台。

上述的飞行器安全测试系统，所述旋转传动件为滚筒卷扬机，所述单向轴承的外圈连接所述旋转传动件的滚筒，内圈连接所述第二磁粉离合器。

上述的飞行器安全测试系统，所述保护平台的水平尺寸大于所述飞行器的水平尺寸。

上述的飞行器安全测试系统，所述保护平台包括底部安装件以及围合设置于所述底部安装件外周的防护件，所述飞行器通过固定件固定安装于所述底部安装件的上端。

上述的飞行器安全测试系统，所述底部安装件为板状结构/网状结构。

上述的飞行器安全测试系统，所述防护件为防护网/防护围栏。

上述的飞行器安全测试系统，所述保护平台由碳纤维材料制成。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例的安全测试系统的示意图简图；

图2为本发明实施例的安全测试系统的结构示意图。

附图标号说明：100飞行器、200保护平台、300驱动件、400第一磁粉离合器、500旋转传动件、600单向轴承、700第二磁粉离合器、800牵引绳、900定滑轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参照图1和图2，本发明的实施例提供了一种飞行器安全测试系统，包括保护平台200、驱动件300、第一磁粉离合器400、旋转传动件500、单向轴承600与第二磁粉离合器700，驱动件300的输出端连接第一磁粉离合器400的右侧轴，第一磁粉离合器400的左侧轴连接旋转传动件500的右端，旋转传动件500的左端通过单向轴承600连接第二磁粉离合器700的右侧轴，第二磁粉离合器700的左侧轴固定连接机器底座等固定物，旋转传动件500还通过牵引绳800连接保护平台200。假定单向轴承600的自由转动方向为正方向；当飞行器100在飞行测试时，驱动件300驱使第一磁粉离合器400与旋转传动件500正方向旋转，第一磁粉离合器400的输出扭矩通过旋转传动件500给牵引绳800提供牵引力，且牵引力等于保护平台200的重力，旋转传动件500正方向旋转时收卷牵引绳800；当出现测试故障时，旋转传动件500与第二磁粉离合器700反方向旋转，旋转传动件500反方向旋转时放出牵引绳800。

使用时，将无人机等飞行器100固定安装在保护平台200上，测试前，调整第一磁粉离合器400的张力控制器，设定第一磁粉离合器400的输出扭矩，使得第一磁粉离合器400给牵引绳800提供的牵引力等于保护平台200的重力，当飞行器100起飞时，旋转传动件500正方向旋转并收卷牵引绳800，使得保护平台200与飞行器100同步上升，可以测试飞行器100的飞行稳定性。由于保护平台200的升力由第一磁粉离合器400的输出扭矩提供，因此，飞行器100只需要提供自身飞行的升力即可，保护平台200不会成为飞行器100的额外负载，从而不会影响飞行器100的正常测试。

当出现测试故障时，飞行器100下坠作用于保护平台200，此时保护平台200对牵引绳800产生的反作用力大于第一磁粉离合器400给牵引绳800提供的牵引力，在磁粉离合器的特性下，将会导致旋转传动件500与第一磁粉离合器400之间打滑，使得第一磁粉离合器400无法作用于旋转传动件500。此时，在保护平台200与飞行器100的重力作用下，旋转传动件500将会反方向旋转，由于旋转传动件500与第二磁粉离合器700之间连接有单向轴承600，且单向轴承600的自由转动方向为正方向，旋转传动件500反方向转动时受到单向轴承600的止逆作用，此时，旋转传动件500必须带动第二磁粉离合器700的右侧轴反方向旋转，才能使得保护平台200与飞行器100坠落。因此，可以根据飞行器100的重量，通过第二磁粉离合器700的张力控制器来调整第二磁粉离合器700的右侧轴与左侧轴之间的磁阻尼，来达到保护平台200与无人机的缓慢降落，避免因无人机坠落带来的安全风险以及经济损失。

进一步地，本飞行器安全测试系统还包括至少一个定滑轮900，定滑轮900安装于天花板或者厂房的屋顶横梁等位置，牵引绳800攀挂于定滑轮900的沟槽，且牵引绳800的两端分别连接旋转传动件500与保护平台200。定滑轮900可以改变牵引绳800的方向，因此可以将驱动件300等部件安装在地面上，而不需要安装在高处。具体地，牵引绳800可以是钢绳或尼龙绳等，优选为钢绳，可以具有足够的强度以及耐磨性。具体地，旋转传动件500为滚筒卷扬机，单向轴承600的外圈连接旋转传动件500的滚筒，内圈连接第二磁粉离合器700的右侧轴。当然，旋转传动件500还可以是其它带有旋转轴的器件。本申请中直接采用滚筒卷扬机，能够便于安装牵引绳800和单向轴承600。在本申请中，驱动件300为减速电机，减速电机可以通过减速齿轮与联轴器连接第一磁粉离合器400。当飞行器100下坠时，旋转传动件500与第一磁粉离合器400之间发生打滑，旋转传动件500的反方向旋转也不会作用于第一磁粉离合器400，从而不会对驱动件300造成不利影响。当发生测试故障时，一方面可以调整第二磁粉离合器700的磁阻尼来达到缓慢降落，另一方面也可以关闭驱动件300，使驱动件300与第一磁粉离合器400停止。

具体地，保护平台200的水平尺寸大于飞行器100的水平尺寸，也即保护平台200的长度与宽度分别大于飞行器100的长度与宽度。保护平台200包括底部安装件以及围合设置于底部安装件外周的防护件，飞行器100通过固定件固定安装于底部安装件的上端中部，飞行器100的外周与保护平台200的内周不接触，当飞行器100起飞或者出现测试故障导致飞行器100下坠时，飞行器100不会侧翻，也不会与保护平台200发生碰撞，飞行器100下坠时，桨叶也可以受到保护，不会与地面或其它物体发生碰撞而导致桨叶断裂。具体地，底部安装件可以是板状结构或网状结构，优选为网状结构，重量较轻，而且还能便于测试人员从下方观察飞行器100的飞行状态。具体地，防护件可以是防护网或防护围栏，既能够保护飞行器100，也能够便于测试人员观察飞行器100的飞行状态。具体地，保护平台200可以采用碳纤维材料制成，能够减轻保护平台200的重量。

具体地，如图2所示，驱动件300、第一磁粉离合器400、旋转传动件500与第二磁粉离合器700一起安装在同一个机架1000上，能够方便挪动。具体地，该机架1000包括多块相互平行设置的三角形板1100，多块三角形板1100之间通过三根连接柱1200相互连接，三根连接柱1200分别连接在三角形板1100的三个角的位置。具体地，三角形板1100的中部镂空，以便于驱动件300、第一磁粉离合器400、旋转传动件500与第二磁粉离合器700之间的安装连接。本实施例中，由三角形板1100组成的机架1000整体的稳定性较高，在驱动件300等部件工作的过程中，机架1000不易晃动。具体地，继续参照图2，保护平台200的上端为开放的结构，以便于安装和拆卸无人机等飞行器100。具体地，保护平台200的上部设有多个挂钩，多个挂钩沿保护平台200的周向分布，牵引绳800靠近于保护平台200的那一端分叉为多条长度相等的绳段810，多条绳段810的末端分别对应连接于保护平台200的多个挂钩上。由于多条绳段810的长度相等，当吊起保护平台200时，多条绳段810的汇合点刚好位于保护平台200的中心线上，可以保证保护平台200悬空时处于平稳的状态。而绳段810又是柔性结构，在安装或拆卸飞行器100时，向四周拨开绳段810即可，不会阻碍飞行器100的安装和拆卸。

需要注意的是，在本发明的描述中，如有涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系的，均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一或第二等的，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种飞行器安全测试系统，其特征在于，包括保护平台(200)以及依次连接的驱动件(300)、第一磁粉离合器(400)、旋转传动件(500)、单向轴承(600)与第二磁粉离合器(700)，所述旋转传动件(500)通过牵引绳(800)连接所述保护平台(200)；

还包括至少一个定滑轮(900)，所述牵引绳(800)攀挂于所述定滑轮(900)，且所述牵引绳(800)的两端分别连接所述旋转传动件(500)与所述保护平台(200)；

所述旋转传动件(500)为滚筒卷扬机，所述单向轴承(600)的外圈连接所述旋转传动件(500)的滚筒，内圈连接所述第二磁粉离合器(700)；

所述保护平台(200)用于安装所述飞行器(100)；

所述单向轴承(600)的自由转动方向为正方向；

当所述飞行器(100)在飞行测试时，所述驱动件(300)驱使所述第一磁粉离合器(400)与所述旋转传动件(500)正方向旋转，所述第一磁粉离合器(400)的输出扭矩通过所述旋转传动件(500)给所述牵引绳(800)提供牵引力，且所述牵引力等于所述保护平台(200)的重力，所述旋转传动件(500)正方向旋转时收卷所述牵引绳(800)；

当出现测试故障时，所述旋转传动件(500)与所述第二磁粉离合器(700)反方向旋转，所述旋转传动件(500)反方向旋转时放出所述牵引绳(800)。

2.根据权利要求1所述的飞行器安全测试系统，其特征在于，所述保护平台(200)的水平尺寸大于所述飞行器(100)的水平尺寸。

3.根据权利要求1所述的飞行器安全测试系统，其特征在于，所述保护平台(200)包括底部安装件以及围合设置于所述底部安装件外周的防护件，所述飞行器(100)通过固定件固定安装于所述底部安装件的上端中部。

4.根据权利要求3所述的飞行器安全测试系统，其特征在于，所述底部安装件为板状结构/网状结构。

5.根据权利要求3或4所述的飞行器安全测试系统，其特征在于，所述防护件为防护网/防护围栏。

6.根据权利要求1所述的飞行器安全测试系统，其特征在于，所述保护平台(200)由碳纤维材料制成。

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