CN116986013B - 一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法及设备，属于飞机试验技术领域。所述方法为：通过起落架模拟模块、试验台架和提升/释放系统模拟实际飞机起落架的提升与释放，通过旋转飞轮模拟拦阻索及航母甲板道面，对起落架模拟模块进行滑跑过缆冲击试验；其中，旋转飞轮通过回收钢缆实现平滑的航母甲板道面的模拟，通过释放钢缆实现设有拦阻索的航母甲板道面的模拟；设备包括试验台架、提升/释放系统、起落架模拟模块和旋转飞轮。本发明弥补了国内目前尚无成熟的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法及设备的空白，为起落架安装结构的设计及校核提供试验数据支撑。

Description

一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法及设备

技术领域

本发明涉及飞机试验技术领域，具体是涉及一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法及设备。

背景技术

航空母舰是一种具有较大吨位和强大战斗能力的舰船。它是一种移动的航空基地，能够携带、维修和发射各种军用飞机，如战斗机、侦察机和直升机。

航空母舰通常采用平甲板结构，上面设有多个起降甲板，以方便飞机的起降。航空母舰上配备有弹射装置和阻拦索，以协助飞机的起降过程。同时，航空母舰还有丰富的雷达、导航和通信系统，以保证舰队的指挥与控制。

航空母舰具有多样的战斗能力。它可以通过舰载机进行远程打击、侦察和监视敌方目标，有效地压制敌方空中与水面力量。航空母舰还可以作为指挥中心，协调整个舰队的作战行动。此外，航空母舰还可以提供物资补给、医疗救援等支援功能。飞机着舰时，起落架在滑跑过程中会与拦阻索发生碰撞。起落架与拦阻索碰撞时，其所受载荷包括航向、侧向及垂向载荷。起落架滑跑过缆过程中，航向、侧向与垂直载荷间的耦合效应、过缆载荷与缓冲器性能之间的关系都需要研究评估。同时还需要基于试验得到的数据对起落架进行优化。

但是国内目前尚无成熟的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法及设备。

发明内容

本发明解决的技术问题是：国内目前尚无成熟的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法及设备。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法，通过起落架模拟模块、试验台架和提升/释放系统模拟实际飞机起落架的提升与释放，通过旋转飞轮模拟拦阻索及航母甲板道面，对起落架模拟模块进行滑跑过缆冲击试验；其中，旋转飞轮通过回收钢缆实现平滑的航母甲板道面的模拟，通过释放钢缆实现设有拦阻索的航母甲板道面的模拟。

进一步地，飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法包括以下步骤：

S1、固定起落架模拟模块：将起落架模拟模块固定于提升/释放系统底部，并调节起落架模拟模块的重量与实际的飞机起落架重量持平；

S2、通过提升/释放系统将起落架模拟模块提升至预定高度；

S3、提升/释放系统下降，将起落架模拟模块静压至旋转飞轮上，释放起落架模拟模块；

S4、启动旋转飞轮，使旋转飞轮逆航向加速旋转；

S5、起落架模拟模块与旋转飞轮上的钢缆碰撞，并测试起落架模拟模块的系统动力学响应；

S6、试验完成后，将钢缆回收至旋转飞轮内。

说明：上述飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法能够模拟实际飞机起落架的重量，并在此基础上，通过回收释放的钢缆实现单次的飞机起落架滑跑过缆冲击试验，具有试验方法耗时短且设备占地面积小的优势。

进一步地，步骤S5包括以下内容：当旋转飞轮的旋转速度达到飞机起落架滑跑过缆冲击试验要求后，旋转飞轮上的驱动油缸带动支架沿旋转飞轮侧面的径向向外滑动，带动钢缆滑动至旋转飞轮外侧，从而使得旋转飞轮上的钢缆与起落架模拟模块底部发生碰撞，完成起落架滑跑过缆冲击试验，与此同时，通过铰点力传感器获取起落架模拟模块的系统动力学响应数据。

说明：通过旋转飞轮上可回收释放的钢缆的设计，实现了具有拦阻索的航母甲板道面的模拟，便于通过铰点力传感器获取起落架模拟模块的动载荷。

进一步地，步骤S6包括以下内容：在单次的飞机起落架滑跑过缆冲击试验完成后，旋转飞轮上的驱动油缸带动支架沿旋转飞轮侧面的径向向内滑动，带动钢缆回收至旋转飞轮的纵向缺口内。

说明：通过旋转飞轮上可回收释放的钢缆的设计，实现了航母甲板道面状态的切换，大大降低了试验方法的复杂度。

本发明还提供了一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验设备，用于执行前述的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法，包括：

试验台架，试验台架连接有提升/释放系统，提升/释放系统底部磁吸连接有起落架模拟模块，起落架模拟模块上设有铰点力传感器，起落架模拟模块底部设有用于模拟拦阻索及航母甲板道面的旋转飞轮，旋转飞轮两侧面分别沿径向设有滑轨，滑轨内设有驱动油缸，驱动油缸的输出端设有沿滑轨滑动的支架，两个驱动油缸之间还固定连接有钢缆，钢缆穿过两个支架并置入旋转飞轮侧面设有的纵向缺口中。

说明：通过旋转飞轮上可回收释放的钢缆的设计，实现了航母甲板道面状态的切换，能够快速实现单次的飞机起落架滑跑过缆冲击试验。

优选地，提升/释放系统包括提升电机，提升电机固定在试验台架上，提升电机的输出端设有穿出试验台架台面的提升钢丝绳，提升钢丝绳的底部固定连接有电磁释放锁。

说明：提升/释放系统能够通过磁吸作用实现起落架的快速释放，使得试验效果更接近实际情况，使得获取的试验数据可靠性更高。

优选地，起落架模拟模块包括吊篮，吊篮顶部与电磁释放锁磁吸连接，吊篮内设有数个配重块，吊篮底部固定连接有起落架；吊篮两侧分别设有数个导轮，吊篮通过导轮与试验台架纵向滑动连接。

说明：起落架模拟模块能够通过配重块调整吊篮整体的重量，从而使得起落架模拟模块能够适用于不同重量的起落架的模拟。

优选地，铰点力传感器设置在吊篮与起落架连接处。

说明：设置在吊篮与起落架连接处的铰点力传感器能够更好地检测到滑跑越障冲击试验过程中起落架的动载荷。

优选地，试验台架底部固定有滑跑过缆试验台，滑跑过缆试验台内侧设有旋转电机，旋转电机的输出端与旋转飞轮的轮轴旋转连接。

说明：旋转电机能够逆航向加速旋转，从而使得起落架能够被迫快速的达到试验要求的航向速度。

进一步优选地，飞机起落架滑跑过缆冲击试验设备还包括：设置在试验台架上的PLC控制器，PLC控制器与驱动油缸、提升电机、电磁释放锁和旋转电机电性连接。

说明：可以通过PLC控制器控制试验设备的工作状态，从而使得试验的状态切换更加精准，试验效果更接近实际情况。

本发明的有益效果体现在以下几点：

（1）本发明在实验室模拟了起落架滑跑过缆过程，为考核舰载机滑跑过缆性能提供了一种验证途径，降低了真机着舰适配试飞验证的技术风险；

（2）本发明的吊篮中可加配重块来调整配重，满足起落架滑跑过缆当量质量的要求，可调整的质量特性可真实模拟舰载机使用要求；

（3）本发明提出的试验方法及设备可模拟舰载飞机滑跑过缆全过程中起落架所受载荷情况，且能通过旋转飞轮模拟起落架的航向速度；

（4）本发明提出的试验方法及设备可测量飞机起落架在滑跑过缆过程中起落架安装铰点处的载荷，为起落架安装结构的设计及校核提供试验数据支撑。

附图说明

图1是实施例1的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法流程图；

图2是实施例2的飞机起落架滑跑过缆冲击试验设备结构图；

图3是实施例2的旋转飞轮结构图；

图4是实施例3的飞机起落架滑跑过缆冲击试验设备结构图；

其中，1-试验台架、2-提升电机、3-吊篮、4-配重块、5-导轮、6-铰点力传感器、7-起落架、8-旋转飞轮、81-驱动油缸、82-支架、83-钢缆、9-滑跑过缆试验台、10-提升钢丝绳、11-电磁释放锁、12-PLC控制器、13-旋转电机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

实施例1：本实施例记载的是一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法，通过起落架模拟模块、试验台架1和提升/释放系统模拟实际飞机起落架的提升与释放，通过旋转飞轮8模拟拦阻索及航母甲板道面，对起落架模拟模块进行滑跑过缆冲击试验；其中，旋转飞轮8通过回收钢缆83实现平滑的航母甲板道面的模拟，通过释放钢缆83实现设有拦阻索的航母甲板道面的模拟。

如图1所示，飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法具体包括以下步骤：

S1、固定起落架模拟模块：将起落架模拟模块固定于提升/释放系统底部，并调节起落架模拟模块的重量与实际的飞机起落架重量持平；

S2、通过提升/释放系统将起落架模拟模块提升至预定高度；

S3、提升/释放系统下降，将起落架模拟模块静压至旋转飞轮8上，释放起落架模拟模块；

S4、启动旋转飞轮8，使旋转飞轮8逆航向加速旋转；

S5、起落架模拟模块与旋转飞轮8上的钢缆83碰撞，并测试起落架模拟模块的系统动力学响应：

当旋转飞轮8的旋转速度达到飞机起落架滑跑过缆冲击试验要求后，旋转飞轮8上的驱动油缸81带动支架82沿旋转飞轮8侧面的径向向外滑动，带动钢缆83滑动至旋转飞轮8外侧，从而使得旋转飞轮8上的钢缆83与起落架模拟模块底部发生碰撞，完成起落架滑跑过缆冲击试验，与此同时，通过铰点力传感器6获取起落架模拟模块的系统动力学响应数据；

S6、试验完成后，将钢缆83回收至旋转飞轮8内：

在单次的飞机起落架滑跑过缆冲击试验完成后，旋转飞轮8上的驱动油缸81带动支架82沿旋转飞轮8侧面的径向向内滑动，带动钢缆83回收至旋转飞轮8的纵向缺口内。

实施例2：本实施例记载的是一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验设备，用于执行实施例1的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法，如图2所示，包括：

试验台架1，试验台架1连接有提升/释放系统，提升/释放系统底部磁吸连接有起落架模拟模块，起落架模拟模块上设有铰点力传感器6，起落架模拟模块底部设有用于模拟拦阻索及航母甲板道面的旋转飞轮8，如图3所示，旋转飞轮8两侧面分别沿径向设有滑轨，滑轨内设有驱动油缸81，驱动油缸81的输出端设有沿滑轨滑动的支架82，两个驱动油缸81之间还固定连接有钢缆83，钢缆83穿过两个支架82并置入旋转飞轮8侧面设有的纵向缺口中。

可以理解的，上述的驱动油缸81底部固定在旋转飞轮8上，且其顶部的输出端穿过支架82且外露。

可以理解的，上述的旋转飞轮8能够通过驱动油缸81带动支架82及穿过支架82的钢缆83沿旋转飞轮8侧面径向运动，从而实现钢缆83的释放和回收；钢缆83释放至旋转飞轮8外侧时，旋转飞轮8能够模拟设有拦阻索的航母甲板道面；钢缆83回收至旋转飞轮8内时，旋转飞轮8能够模拟平滑的航母甲板道面，从而实现在试验中所需的状态切换。

可以理解的，起落架模拟模块包括吊篮3，吊篮3顶部与电磁释放锁11磁吸连接，吊篮3内设有数个配重块4，吊篮3底部固定连接有起落架7；吊篮3两侧分别设有数个导轮5，吊篮3通过导轮5与试验台架1纵向滑动连接。

因此，在本实施例用于执行实施例1的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法的步骤S1时，调整吊篮3内的配重块4数量，使得起落架模拟模块整体的重量与试验模拟的实际的飞机起落架重量持平。

可以理解的，提升/释放系统包括提升电机2，提升电机2固定在试验台架1上，提升电机2的输出端设有穿出试验台架1台面的提升钢丝绳10，提升钢丝绳10的底部固定连接有电磁释放锁11。

因此，在本实施例用于执行实施例1的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法的步骤S2时，将起落架模拟模块的吊篮3顶部通过磁吸作用与提升/释放系统的电磁释放锁11连接；然后提升电机2启动，通过提升钢丝绳10带动起落架模拟模块向上提升至试验预定的高度。

在本实施例用于执行实施例1的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法的步骤S3时，开始试验，将提升电机2启动，通过提升钢丝绳10带动起落架模拟模块下降，直至起落架模拟模块的起落架7静压至旋转飞轮8上，再通过电磁释放锁11释放与之连接的吊篮3，从此时起，起落架模拟模块通过吊篮3两侧的数个导轮5与试验台架1滑动连接，这样的状态约束吊篮3的水平方向位移，但吊篮3垂直方向位移不受约束，从而吊篮3可沿垂直方向上下运动。

可以理解的，铰点力传感器6设置在吊篮3与起落架7连接处。

可以理解的，试验台架1底部固定有滑跑过缆试验台9，滑跑过缆试验台9内侧设有旋转电机13，旋转电机13的输出端与旋转飞轮8的轮轴旋转连接。

因此，在本实施例用于执行实施例1的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法的步骤S4时，旋转电机13带动旋转飞轮8转动，起落架模拟模块与旋转飞轮8在重力的作用下接触，受旋转飞轮8作用被迫沿航向运动。

在本实施例用于执行实施例1的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法的步骤S5时，当旋转飞轮8的旋转速度达到飞机起落架滑跑过缆冲击试验要求后，旋转飞轮8上的驱动油缸81带动支架82沿旋转飞轮8侧面的径向向外滑动，带动钢缆83滑动至旋转飞轮8外侧，从而使得旋转飞轮8上的钢缆83与起落架模拟模块底部发生碰撞，完成起落架滑跑过缆冲击试验，与此同时，通过铰点力传感器6获取起落架模拟模块的系统动力学响应数据。

在本实施例用于执行实施例1的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法的步骤S6时，在单次的飞机起落架滑跑过缆冲击试验完成后，旋转飞轮8上的驱动油缸81带动支架82沿旋转飞轮8侧面的径向向内滑动，带动钢缆83回收至旋转飞轮8的纵向缺口内。

实施例3：如图4所示，本实施例与实施例2的区别在于：设置在试验台架1上的PLC控制器12，PLC控制器12与驱动油缸81、提升电机2、电磁释放锁11和旋转电机13电性连接。

在本实施例用于执行实施例1的飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法时，PLC控制器12控制驱动油缸81、提升电机2、电磁释放锁11和旋转电机13的启动和停止工作，从而使得试验的状态切换更加精准，试验效果更接近实际情况。

Claims (3)

1.一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法，其特征在于：

用于执行飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法的飞机起落架滑跑过缆冲击试验设备包括：

试验台架（1），所述试验台架（1）连接有提升/释放系统，所述提升/释放系统底部磁吸连接有起落架模拟模块，所述起落架模拟模块上设有铰点力传感器（6），起落架模拟模块底部设有用于模拟拦阻索及航母甲板道面的旋转飞轮（8），所述旋转飞轮（8）两侧面分别沿径向设有滑轨，所述滑轨内设有驱动油缸（81），所述驱动油缸（81）的输出端设有沿滑轨滑动的支架（82），两个驱动油缸（81）之间还固定连接有钢缆（83），所述钢缆（83）穿过两个所述支架（82）并置入旋转飞轮（8）侧面设有的纵向缺口中；

所述提升/释放系统包括提升电机（2），所述提升电机（2）固定在所述试验台架（1）上，提升电机（2）的输出端设有穿出试验台架（1）台面的提升钢丝绳（10），所述提升钢丝绳（10）的底部固定连接有电磁释放锁（11）；

所述起落架模拟模块包括吊篮（3），所述吊篮（3）顶部与所述电磁释放锁（11）磁吸连接，吊篮（3）内设有数个配重块（4），吊篮（3）底部固定连接有起落架（7）；吊篮（3）两侧分别设有数个导轮（5），吊篮（3）通过所述导轮（5）与试验台架（1）纵向滑动连接；

所述铰点力传感器（6）设置在所述吊篮（3）与所述起落架（7）连接处；

飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法通过起落架模拟模块、试验台架（1）和提升/释放系统模拟实际飞机起落架的提升与释放，通过旋转飞轮（8）模拟拦阻索及航母甲板道面，对起落架模拟模块进行滑跑过缆冲击试验；其中，旋转飞轮（8）通过回收钢缆（83）实现平滑的航母甲板道面的模拟，通过释放钢缆（83）实现设有拦阻索的航母甲板道面的模拟；包括以下步骤：

S1、固定起落架模拟模块：将起落架模拟模块固定于提升/释放系统底部，并调节起落架模拟模块的重量与实际的飞机起落架重量持平；

S2、通过提升/释放系统将起落架模拟模块提升至预定高度；

S3、提升/释放系统下降，将起落架模拟模块静压至旋转飞轮（8）上，释放起落架模拟模块；

S4、启动旋转飞轮（8），使旋转飞轮（8）逆航向加速旋转；

S5、起落架模拟模块与旋转飞轮（8）上的钢缆（83）碰撞，并测试起落架模拟模块的系统动力学响应，包括以下内容：

当旋转飞轮（8）的旋转速度达到飞机起落架滑跑过缆冲击试验要求后，旋转飞轮（8）上的驱动油缸（81）带动支架（82）沿旋转飞轮（8）侧面的径向向外滑动，带动钢缆（83）滑动至旋转飞轮（8）外侧，从而使得旋转飞轮（8）上的钢缆（83）与起落架模拟模块底部发生碰撞，完成起落架滑跑过缆冲击试验，与此同时，通过铰点力传感器（6）获取起落架模拟模块的系统动力学响应数据；

S6、试验完成后，将钢缆（83）回收至旋转飞轮（8）内，包括以下内容：

在单次的飞机起落架滑跑过缆冲击试验完成后，旋转飞轮（8）上的驱动油缸（81）带动支架（82）沿旋转飞轮（8）侧面的径向向内滑动，带动钢缆（83）回收至旋转飞轮（8）的纵向缺口内。

2.如权利要求1所述的一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法，其特征在于，所述试验台架（1）底部固定有滑跑过缆试验台（9），所述滑跑过缆试验台（9）内侧设有旋转电机（13），所述旋转电机（13）的输出端与所述旋转飞轮（8）的轮轴旋转连接。

3.如权利要求2所述的一种飞机起落架滑跑过缆冲击试验方法，其特征在于，所述飞机起落架滑跑过缆冲击试验设备还包括：设置在试验台架（1）上的PLC控制器（12），所述PLC控制器（12）与所述驱动油缸（81）、所述提升电机（2）、所述电磁释放锁（11）和所述旋转电机（13）电性连接。