CN117168748A - 一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置与试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞机试验技术领域，公开了一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置与试验方法，试验装置包括底座、通过支撑杆安装在所述底座上的试验台架、通过安装座安装在所述底座上的旋转轮、水平设置在试验台架顶部的水平导轨模组、滑动卡接在所述水平导轨模组内的控制框架以及安装在所述控制框架上并用于拦阻所述旋转轮的拦阻钩系统，所述安装座与底座的连接处还设置有用于控制旋转轮运动状态的模拟制动组件；通过第一夹具、第二夹具固定拦阻钩系统的位置和角度，通过模拟制动组件使安装座纵向位移，能够模拟不断晃动的甲板撞击拦阻钩时的情形，使模拟效果更贴合实际情况。

Description

一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置与试验方法

技术领域

本发明涉及飞机试验技术领域，具体是涉及一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置与试验方法。

背景技术

对于舰载机而言，其着舰技术既是关键，也是难点。舰载飞机拦阻着舰时，在空间上沿一定的下滑轨迹角进场，飞机相对舰面的下沉速度可达7.5m/s。

飞机在下滑段或是接近甲板时，拦阻钩已放在最下位置等待拦阻钩上索。典型攻击型航母拦阻区前段约有29.6m~53m的区域，在此区域内，飞机已经降到可以上索的高度。在上索前飞机滑行拖钩时，拦阻钩很有可能在飞机未接地之前撞击甲板。

此时，拦阻钩将会受到甲板的冲击，在长期使用中会造成拦阻钩钩头的严重磨损，钩头的磨损程度直接关系到舰载机能否顺利拦阻着舰。因此，在实验室环境中进行研究和验证拦阻钩的磨损非常重要，这有助于舰载机拦阻钩的性能设计和寿命评估，并有效支持拦阻钩的设计和强度分析。目前，国内还没有能够模拟舰载机着舰速度的拦阻钩钩头磨损试验设备和方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置与试验方法。

本发明的技术方案是：一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，包括底座、通过支撑杆安装在所述底座上的试验台架、通过安装座安装在所述底座上的旋转轮、水平设置在试验台架顶部的水平导轨模组、滑动卡接在所述水平导轨模组内的控制框架以及安装在所述控制框架上并用于拦阻所述旋转轮的拦阻钩系统，所述安装座与底座的连接处还设置有用于控制旋转轮运动状态的模拟制动组件；

所述试验台架包括设置在支撑杆上的安装板，以及设置在安装板上的升降装置；

所述控制框架滑动卡接在所述水平导轨模组内，所述控制框架上设置有用于调整拦阻钩系统位置的第一夹具、第二夹具；所述第一夹具横向滑动设置在控制框架顶部，所述第二夹具固定设置在控制框架侧边；

所述旋转轮轮边侧面固定设置有三向力传感器，所述三向力传感器顶部设置有用于与拦阻钩接触的撞击斜块；

所述安装板上还设有一个用于将拦阻钩系统与旋转轮隔开的盖板；

所述模拟制动组件包括设置在底座上的转动模块，与所述转动模块滑动卡接的限位模块，与所述限位模块连接的振动模块，以及与所述振动模块滑动接触的凸块。

说明：使用第一夹具推动第一弹簧，使弯杆的角度发生改变。通过第一夹具和第二夹具固定拦阻钩系统的位置和角度，然后使用升降装置来调整水平导轨模组的高度，并将控制框架调整到水平导轨模组上的合适位置。启动第一电机，使旋转轮开始旋转。当旋转轮的速度达到试验要求时，启动第一电动推杆，将拦阻钩系统移动到能够与撞击斜块发生碰撞的位置，从而实现拦阻钩与撞击斜块的碰撞。在完成指定的撞击次数后，使用第二电动推杆推出盖板，将拦阻钩和撞击斜块分离，以避免下一次的碰撞。通过同步测试拦阻钩着舰撞击磨损过程中的各项性能参数，这样就完成了一个试验工况的过程，从而模拟了航载机拦阻钩钩头的磨损试验。

进一步地，所述转动模块包括设置在底座上的第二电机，设置在第二电机顶部输出端上的支撑块，滑动且横向贯穿支撑块的滑动杆，转动设置在所述滑动杆一端顶部的限位块，靠近限位块一侧的滑动杆上套设有第二弹簧；

所述限位模块包括通过一根竖杆固定设置在所述底座上方的第一限位滑杆，以及垂直且滑动套设在所述第一限位滑杆上的第二限位滑杆；

所述限位块上设置有用于与所述第二限位滑杆滑动套设的凹槽，所述限位块顶部设置有连接杆；

所述振动模块包括与所述连接杆固定连接的支撑板，竖直贯穿且滑动设置在所述支撑板内部的滑板，若干个设置在滑板底部的连接柱，与所述连接柱底部固定连接的底块，套设在连接柱上且一端与所述支撑板底部固定连接的第三弹簧，设置在所述底块底部的顶柱，以及设置在所述底座上且用于与所述顶柱滑动接触的凸块；所述滑板顶部与安装座固定连接。

说明：通过第二电机控制支撑块转动，使滑动杆在支撑块内滑动，利用第二弹簧对滑动杆进行限位，带动限位块摆动，使限位块在第二限位滑杆上滑动，推动支撑板位移；飞机降落在舰船上时，舰船因为海浪起伏，舰船的甲板并非始终处于同一水平面，即维持不同的晃动幅度，使顶柱在凸块顶部滑动，使安装座纵向位移，能够模拟不断晃动的甲板撞击拦阻钩时的情形，使模拟效果更贴合实际情况。

进一步地，所述顶柱底部转动设置有滚珠；所述凸块的上表面的纵截面为波浪形。

说明：设置滚珠可以降低顶柱底部与凸块表面的摩擦力，减少刚性接触对试验装置造成的磨损。通过上表面为波浪形的凸块对顶柱进行顶起，使顶柱纵向位移，带动安装座起伏，便于模拟不断晃动的甲板撞击拦阻钩时的情形。

进一步地，所述凸块由多个子凸块滑动拼接而成，相邻两个所述子凸块侧壁上分别设置有相互卡接的导槽、卡块；

所述底座上设置有用于与所述子凸块一一对应且滑动连接的多个滑槽；多个所述子凸块底部均设置有与所述滑槽滑动连接的滑块；所述子凸块顶部具有斜坡。

说明：通过多个子凸块在滑槽上滑动，改变顶柱与子凸块接触的高度，使安装座进行无规律的纵向移动，使模拟效果更贴合实际情况。

进一步地，位于所述第一限位滑杆和所述第二限位滑杆之间的第一限位滑杆上还套设有气囊；

多个所述子凸块的端部一侧设置有制动模块，所述制动模块包括腔体，用于子凸块与所述腔体外壁一一对应连接的多个子气囊，一一对应套设在所述子气囊上且与所述腔体外壁固定连接的多个第四弹簧，设置在所述腔体顶面的传动盒，以及多个与所述子气囊一一对应且转动设置在所述腔体内壁上的多个第二转盘；所述腔体顶面与所述传动盒底面连通；

所述传动盒内设有用于将其分隔为第一传动腔、第二传动腔的立板，所述第一传动腔内设有转动设置在立板上的叶轮，所述第二传动腔内设有转动设置在立板上且与所述叶轮同轴连接的第一转盘，所述立板上设有导气孔，且第二传动腔与所述腔体连通，所述气囊通过导管与所述第一传动腔连通；

所述腔体内壁上设置有与所述子气囊内部连通的通孔；

所述第二转盘上偏心设置有圆孔，所述圆孔随第二转盘转动时可间歇与所述通孔连通；

所述第一转盘上设置有拨杆，所述第二转盘外侧固定套设有齿环，且位于第一转盘正下方的第二转盘端部上沿周向设置有若干个用于与所述拨杆卡接的拨块。

进一步地，多个所述齿环外侧还套设有同步带，所述同步带内侧间隔设置有与所述齿环啮合连接的齿条。

说明：通过同步带带动多个第二转盘转动，通过间隔设置的齿条，使每个第二转盘的转动时间不一致，进而使圆孔与通孔的通气时长不一致，使各个子气囊内部的气体量大小均不一致，从而使各个子凸块的滑动位移量不一致。

进一步地，所述安装座上设置有第一电机，所述第一电机的输出端与所述旋转轮的中心轴杆固定连接；

所述水平导轨模组包括水平设置在升降装置顶部的导轨、设在所述导轨端部的支板，所述支板的输出端设有与所述控制框架连接的第一电动推杆。

说明：通过将第一电机与旋转轮的中心轴杆固定连接，实现了一种紧凑的连接方式，这种连接方式可确保电机的输出与旋转轮的转动紧密配合，提供可靠的动力传输。水平导轨模组由导轨和支板组成，能够提供稳定而精确的水平调整能力。升降装置将导轨置于顶部，支持在垂直方向上对水平导轨进行调整。

第一电动推杆连接到支板的输出端，通过与控制框架的连接，可以提供足够的推力来移动拦阻钩系统。这种设置保证了在拦阻钩与撞击斜块碰撞时，能够提供足够的力量和稳定性。

进一步地，所述盖板底部设置有缓冲层，所述缓冲层采用橡胶材质；所述盖板与安装板上设有的第二电动推杆的输出端连接。

说明：通过缓冲层缓冲撞击斜块对盖板的撞击，减少撞击斜块、盖板的撞击磨损。

进一步地，所述拦阻钩系统包括弯杆、设置在所述弯杆底端的拦阻钩、设置在所述弯杆顶端的花键槽，以及与所述花键槽滑动卡接的花键轴；所述花键轴顶部设置有固定块，花键轴上套设有一端与所述固定块连接的第一弹簧，第一弹簧另一端与弯杆连接，所述固定块与第一夹具转动连接。

说明：弯杆和拦阻钩的设计使得拦阻钩系统在拦阻物体时能够提供稳定的支撑和固定力，花键槽和花键轴的连接关系允许拦阻钩的位置调整，花键轴顶部的固定块和第一弹簧的存在，增加了拦阻钩系统的弹性和灵活性，能够吸收冲击力并保持稳定。固定块与第一夹具转动连接，能够使试验装置实现更精确的固定和拦阻效果。

本发明还提供了一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验方法，基于上述舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，包括以下步骤：

S1、调整拦阻钩系统的位置和角度：

控制升降装置调整水平导轨模组的高度，调整控制框架在水平导轨模组上的位置，通过第一夹具、第二夹具调整拦阻钩系统的位置和角度，推动第一夹具使第一弹簧伸缩改变弯杆的角度；

S2、使拦阻钩与撞击斜块发生撞击，开启拦阻钩着舰撞击试验：

开启第一电机使旋转轮旋转，当飞轮旋转速度达到试验要求时，开启第一电动推杆，将拦阻钩系统移动至能够与所述撞击斜块撞击的位置，使拦阻钩与撞击斜块撞击；

S3、获取拦阻钩着舰撞击磨损数据：

在完成指定的撞击次数后，通过第二电动推杆将盖板推出，将拦阻钩和撞击斜块隔开，避免拦阻钩和撞击斜块的下一次撞击，进而完成一个试验工况，通过三向力传感器同步获取拦阻钩的钩头着舰撞击磨损数据。

说明：在试验室环境下模拟了舰载机拦阻钩着舰撞击过程，为考核舰载机拦阻钩着舰撞击性能和磨损程度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；通过控制框架真实还原舰载机拦阻钩的着舰姿态，旋转轮外缘的撞击斜块采用甲板钢，更真实的模拟舰面的摩擦特性；旋转轮的旋转惯量远大于拦阻钩质量，边界条件模拟真实；通过调节旋转轮转速，可以研究舰载机在不同着舰航向速度下拦阻钩钩头的撞击磨损研究和验证。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置通过推动第一夹具使第一弹簧伸缩改变弯杆的角度，通过第一夹具、第二夹具固定拦阻钩系统的位置和角度，控制升降装置调整水平导轨模组的高度，调整控制框架在水平导轨模组上的位置；可活动调整拦阻钩撞击角度，使拦阻钩模拟着舰撞击过程更符合实际。在试验环境下模拟了加载机拦阻钩着舰撞击过程，为考核舰载机拦阻钩着舰撞击性能和磨损程度提供了验证途径，避免真机着舰适配试飞验证的技术风险；

（2）本发明的舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置通过控制框架来模拟舰载机飞机拦阻钩的着舰姿态，旋转轮的旋转惯量要远大于拦阻钩的质量，同步测试拦阻钩着舰撞击磨损过程中各项性能参数，从而获得拦阻钩钩头磨损评定依据，这样可以更真实地模拟实际情况。通过调节旋转轮的转速来研究舰载机在不同的着舰航向速度下，拦阻钩钩头的撞击磨损情况。

附图说明

图1是本发明实施例2的试验方法流程图；

图2是本发明实施例1的试验装置整体结构示意图；

图3是本发明实施例1拦阻钩系统的结构示意图；

图4是本发明实施例1模拟制动组件的结构示意图；

图5是本发明实施例3模拟制动组件的结构示意图；

图6是本发明实施例3凸块的结构示意图；

图7是本发明实施例3第二转盘的结构示意图；

图8是本发明实施例3同步带的结构示意图；

图9是本发明实施例1的拦阻钩撞击载荷变化曲线；

其中，1-底座、11-支撑杆、12-安装座、13-滑槽、121-第一电机、2-试验台架、21-安装板、211-盖板、212-第二电动推杆、22-升降装置、3-水平导轨模组、31-第一电动推杆、32-支板、33-导轨、4-控制框架、41-第一夹具、42-第二夹具、5-拦阻钩系统、51-弯杆、52-拦阻钩、53-花键轴、531-固定块、54-第一弹簧、6-旋转轮、61-三向力传感器、62-撞击斜块、7-模拟制动组件、71-转动模块、711-第二电机、712-支撑块、713-滑动杆、714-限位块、7141-连接杆、7142-凹槽、715-第二弹簧、72-限位模块、721-第一限位滑杆、722-第二限位滑杆、73-振动模块、731-支撑板、732-滑板、733-连接柱、734-底块、735-第三弹簧、736-顶柱、8-凸块、81-子凸块、811-腔体、812-子气囊、813-第四弹簧、814-立板、815-叶轮、816-第一转盘、8161-拨杆、817-第二转盘、8171-齿环、8172-拨块、8173-圆孔、818-同步带、819-传动盒、82-气囊。

具体实施方式

下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。

实施例1：如图2所示的一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，包括底座1、通过支撑杆11安装在底座1上的试验台架2、通过安装座12安装在底座1上的旋转轮6、水平设置在试验台架2顶部的水平导轨模组3、滑动卡接在水平导轨模组3内的控制框架4以及安装在控制框架4上并用于拦阻旋转轮6的拦阻钩系统5，安装座12与底座1的连接处还设置有用于控制旋转轮6运动状态的模拟制动组件7；

安装座12上设置有第一电机121，第一电机121的输出端与旋转轮6的中心轴杆固定连接；

水平导轨模组3包括水平设置在升降装置22顶部的导轨33、设在导轨33端部的支板32，支板32的输出端设有与控制框架4连接的第一电动推杆31；

如图2、图3所示，试验台架2包括设置在支撑杆11上的安装板21，以及设置在安装板21上的升降装置22；

控制框架4滑动卡接在水平导轨模组3内，控制框架4上设置有用于调整拦阻钩系统5位置的第一夹具41、第二夹具42；第一夹具41横向滑动设置在控制框架4顶部，第二夹具42固定设置在控制框架4侧边；

旋转轮6轮边侧面固定设置有三向力传感器61，三向力传感器61顶部设置有用于与拦阻钩52接触的撞击斜块62；

安装板21上还设有一个用于将拦阻钩系统5与旋转轮6隔开的盖板211；

拦阻钩系统5包括弯杆51、设置在弯杆51底端的拦阻钩52、设置在弯杆51顶端的花键槽，以及与花键槽滑动卡接的花键轴53；花键轴53顶部设置有固定块531，花键轴53上套设有一端与固定块531连接的第一弹簧54，第一弹簧54另一端与弯杆51连接，固定块531与第一夹具41转动连接；

如图4所示，模拟制动组件7包括设置在底座1上的转动模块71，与转动模块71滑动卡接的限位模块72，与限位模块72连接的振动模块73，以及与振动模块73滑动接触的凸块8；

转动模块71包括设置在底座1上的第二电机711，设置在第二电机711顶部输出端上的支撑块712，滑动且横向贯穿支撑块712的滑动杆713，转动设置在滑动杆713一端顶部的限位块714，靠近限位块714一侧的滑动杆713上套设有第二弹簧715；

限位模块72包括通过一根竖杆固定设置在底座1上方的第一限位滑杆721，以及垂直且滑动套设在第一限位滑杆721上的第二限位滑杆722；

限位块714上设置有用于与第二限位滑杆722滑动套设的凹槽7142，限位块714顶部设置有连接杆7141；

振动模块73包括与连接杆7141固定连接的支撑板731，竖直贯穿且滑动设置在支撑板731内部的滑板732，若干个设置在滑板732底部的连接柱733，与连接柱733底部固定连接的底块734，套设在连接柱733上且一端与支撑板731底部固定连接的第三弹簧735，设置在底块734底部的顶柱736，以及设置在底座1上且用于与顶柱736滑动接触的凸块8；滑板732顶部与安装座12固定连接。

顶柱736底部转动设置有滚珠；凸块8的上表面的纵截面为波浪形，凸块8为一体式结构。

需要说明的是：本实施例还包括PLC控制器、电源，且PLC控制器、电源、第一电机121、升降装置22、第一电动推杆31、第二电动推杆212、三向力传感器61均为市售产品，在此不进行赘述。

实施例2：本实施例记载的是一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验方法，基于实施例1的舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，如图1所示，步骤如下：

S1、调整拦阻钩系统5的位置和角度：

控制升降装置22调整水平导轨模组3的高度，调整控制框架4在水平导轨模组3上的位置，通过第一夹具41、第二夹具42调整拦阻钩系统5的位置和角度，推动第一夹具41使第一弹簧54伸缩改变弯杆51的角度；

S2、使拦阻钩52与撞击斜块62发生撞击，开启拦阻钩着舰撞击试验：

开启第一电机121使旋转轮6旋转，当飞轮旋转速度达到试验要求时，开启第一电动推杆31，将拦阻钩系统5移动至能够与撞击斜块62撞击的位置，使拦阻钩52与撞击斜块62撞击；

S3、获取拦阻钩着舰撞击磨损数据：

在完成指定的撞击次数后，通过第二电动推杆212将盖板211推出，将拦阻钩52和撞击斜块62隔开，避免拦阻钩52和撞击斜块62的下一次撞击，进而完成一个试验工况，通过三向力传感器61同步获取拦阻钩52的钩头着舰撞击磨损数据。

实施例3：本实施例与实施例1不同之处在于，如图5所示，凸块8由多个子凸块81滑动拼接而成，相邻两个子凸块81侧壁上分别设置有相互卡接的导槽、卡块；

如图5、图6所示，底座1上设置有用于与子凸块81一一对应且滑动连接的多个滑槽13；多个子凸块81底部均设置有与滑槽13滑动连接的滑块；子凸块81顶部具有斜坡；

位于第一限位滑杆721和第二限位滑杆722之间的第一限位滑杆721上还套设有气囊82；

如图6、图7所示，多个子凸块81的端部一侧设置有制动模块，制动模块包括腔体811，用于子凸块81与腔体811外壁一一对应连接的多个子气囊812，一一对应套设在子气囊812上且与腔体811外壁固定连接的多个第四弹簧813，设置在腔体811顶面的传动盒819，以及多个与子气囊812一一对应且转动设置在腔体811内壁上的多个第二转盘817；腔体811顶面与传动盒819底面连通；

传动盒819内设有用于将其分隔为第一传动腔、第二传动腔的立板814，第一传动腔内设有转动设置在立板814上的叶轮815，第二传动腔内设有转动设置在立板814上且与叶轮815同轴连接的第一转盘816，立板814上设有导气孔，且第二传动腔与腔体811连通，气囊82通过导管与第一传动腔连通；

如图7所示，腔体811内壁上设置有与子气囊812内部连通的通孔；

第二转盘817上偏心设置有圆孔8173，圆孔8173随第二转盘817转动时可间歇与通孔连通；

第一转盘816上设置有拨杆8161，第二转盘817外侧固定套设有齿环8171，且位于第一转盘816正下方的第二转盘817端部上沿周向设置有若干个用于与拨杆8161卡接的拨块8172；

如图7、图8所示，多个齿环8171外侧还套设有同步带818，同步带818内侧间隔设置有与齿环8171啮合连接的齿条。

其中，气囊82、单向阀、子气囊812、叶轮815、同步带818均为市售产品。

实施例4：本实施例记载的是一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验方法，基于实施例3的舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，与实施例2不同的是，还包括步骤S4，

S4、模拟甲板纵向位移：

通过第二电机711控制支撑块712转动，使滑动杆713在支撑块712内滑动，利用第二弹簧715对滑动杆713进行限位，带动限位块714摆动，使限位块714在第二限位滑杆722上滑动，推动支撑板731移动；飞机降落在舰船上时，舰船因为海浪起伏，其甲板并非始终处于同一水平面，即维持不同的晃动幅度，使顶柱736在凸块8顶部滑动，通过多个子凸块81在滑槽13上滑动，改变顶柱736与子凸块81接触的高度，使安装座12进行无规律的纵向移动；通过第一限位滑杆721和第二限位滑杆722的相对位移使气囊82进行伸缩，通过导管进入腔体811，对腔体811内部进行充气、抽气，气体推动叶轮815转动，带动同轴的第一转盘816转动，通过拨杆8161和拨块8172的卡接作用，使第一转盘816间歇推动第二转盘817转动，当位于第一转盘816正下方的第二转盘817间歇转动的同时，利用同步带818带动多个第二转盘817转动，由于同步带818内侧的齿条是间隔设置的，使得多个第二转盘817并不是同步且以相同时长转动的，进而使圆孔8173与通孔的通气时长也不一致，随着腔体811内部的气压增大或减小，使多个子气囊812内部的气体量大小均不一致，也使得多个子凸块81在滑槽13内的滑动位移量也不一致，使安装座12移动的同时，随机改变子凸块81与顶柱736的接触点纵向高度。

试验例：根据实施例1的试验方法进行多次重复试验，一秒采样1000次，记录多个采样点对应检测的撞击载荷变化幅度的数值，观察拦阻钩52的钩头是否磨损，具体检测数据如图9所示，横轴代表每个采样点的时间，单位为s，纵轴代表冲击力的撞击载荷变化幅度，单位为%；

如图9所示的拦阻钩撞击载荷变化曲线的初始阶段时，即采样点的时间为80~97s之间时，撞击载荷变化幅度由平稳开始增大，这是由于外部冲击作用在拦阻钩52结构上，冲击力逐渐上升。

拦阻钩撞击载荷变化曲线的峰值阶段时，即采样点的时间为98s，撞击载荷变化幅度达到最大值：32.89576225，即正值峰值。该正值峰值反映了冲击力的最大强度，代表了冲击试验的极限载荷。

拦阻钩撞击载荷变化曲线的下降阶段时，即采样点的时间为99~126s时，撞击载荷变化幅度开始逐渐减小，并逐渐进入一个撞击载荷变化幅度相对稳定的区域，即冲击力平台值。该区域的冲击力保持在一个相对稳定的数值范围内，代表了拦阻钩52在冲击载荷下的抗冲击性能和能量吸收能力。

当采样点的时间为119~126s时，载荷数据为负值，在撤离冲击载荷时，冲击力可能出现一个负值峰值：采样点的时间为126s，载荷数据为-13.27623177。这是由于冲击载荷的反向作用导致结构受到拉伸或扭曲力的结果。

正值峰值和负值峰值分别代表了冲击力的最大正向强度和最大反向强度。这两个峰值能够提供拦阻钩52在冲击载荷下的最大承载能力。冲击力平台值的稳定区域代表了拦阻钩52结构的耐久性和能量吸收能力，能帮助确定拦阻钩52在冲击事件中的可靠性和安全性。通过观察和分析冲击力平台值曲线，设计师和工程师可以评估结构或材料的冲击性能，并做出相应的改进和调整，以确保结构在冲击载荷下的安全使用。

Claims (10)

1.一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，其特征在于，包括底座（1）、通过支撑杆（11）安装在所述底座（1）上的试验台架（2）、通过安装座（12）安装在所述底座（1）上的旋转轮（6）、水平设置在试验台架（2）顶部的水平导轨模组（3）、滑动卡接在所述水平导轨模组（3）内的控制框架（4）以及安装在所述控制框架（4）上并用于拦阻所述旋转轮（6）的拦阻钩系统（5），所述安装座（12）与底座（1）的连接处还设置有用于控制旋转轮（6）运动状态的模拟制动组件（7）；

所述试验台架（2）包括设置在支撑杆（11）上的安装板（21），以及设置在安装板（21）上的升降装置（22）；

所述控制框架（4）滑动卡接在所述水平导轨模组（3）内，所述控制框架（4）上设置有用于调整拦阻钩系统（5）位置的第一夹具（41）、第二夹具（42）；所述第一夹具（41）横向滑动设置在控制框架（4）顶部，所述第二夹具（42）固定设置在控制框架（4）侧边；

所述旋转轮（6）轮边侧面固定设置有三向力传感器（61），所述三向力传感器（61）顶部设置有用于与拦阻钩（52）接触的撞击斜块（62）；

所述安装板（21）上还设有一个用于将拦阻钩系统（5）与旋转轮（6）隔开的盖板（211）；

所述模拟制动组件（7）包括设置在底座（1）上的转动模块（71），与所述转动模块（71）滑动卡接的限位模块（72），与所述限位模块（72）连接的振动模块（73），以及与所述振动模块（73）滑动接触的凸块（8）。

2.如权利要求1所述的一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，其特征在于，所述转动模块（71）包括设置在底座（1）上的第二电机（711），设置在第二电机（711）顶部输出端上的支撑块（712），滑动且横向贯穿支撑块（712）的滑动杆（713），转动设置在所述滑动杆（713）一端顶部的限位块（714），靠近限位块（714）一侧的滑动杆（713）上套设有第二弹簧（715）；

所述限位模块（72）包括通过一根竖杆固定设置在所述底座（1）上方的第一限位滑杆（721），以及垂直且滑动套设在所述第一限位滑杆（721）上的第二限位滑杆（722）；

所述限位块（714）上设置有用于与所述第二限位滑杆（722）滑动套设的凹槽（7142），所述限位块（714）顶部设置有连接杆（7141）；

所述振动模块（73）包括与所述连接杆（7141）固定连接的支撑板（731），竖直贯穿且滑动设置在所述支撑板（731）内部的滑板（732），若干个设置在滑板（732）底部的连接柱（733），与所述连接柱（733）底部固定连接的底块（734），套设在连接柱（733）上且一端与所述支撑板（731）底部固定连接的第三弹簧（735），设置在所述底块（734）底部的顶柱（736），以及设置在所述底座（1）上且用于与所述顶柱（736）滑动接触的凸块（8）；所述滑板（732）顶部与安装座（12）固定连接。

3.如权利要求2所述的一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，其特征在于，所述顶柱（736）底部转动设置有滚珠；所述凸块（8）的上表面的纵截面为波浪形。

4.如权利要求2所述的一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，其特征在于，所述凸块（8）由多个子凸块（81）滑动拼接而成，相邻两个所述子凸块（81）侧壁上分别设置有相互卡接的导槽、卡块；

所述底座（1）上设置有用于与所述子凸块（81）一一对应且滑动连接的多个滑槽（13）；多个所述子凸块（81）底部均设置有与所述滑槽（13）滑动连接的滑块；所述子凸块（81）顶部具有斜坡。

5.如权利要求4所述的一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，其特征在于，位于所述第一限位滑杆（721）和所述第二限位滑杆（722）之间的第一限位滑杆（721）上还套设有气囊（82）；

多个所述子凸块（81）的端部一侧设置有制动模块，所述制动模块包括腔体（811），用于子凸块（81）与所述腔体（811）外壁一一对应连接的多个子气囊（812），一一对应套设在所述子气囊（812）上且与所述腔体（811）外壁固定连接的多个第四弹簧（813），设置在所述腔体（811）顶面的传动盒（819），以及多个与所述子气囊（812）一一对应且转动设置在所述腔体（811）内壁上的多个第二转盘（817）；所述腔体（811）顶面与所述传动盒（819）底面连通；

所述传动盒（819）内设有用于将其分隔为第一传动腔、第二传动腔的立板（814），所述第一传动腔内设有转动设置在立板（814）上的叶轮（815），所述第二传动腔内设有转动设置在立板（814）上且与所述叶轮（815）同轴连接的第一转盘（816），所述立板（814）上设有导气孔，且第二传动腔与所述腔体（811）连通，所述气囊（82）通过导管与所述第一传动腔连通；

所述腔体（811）内壁上设置有与所述子气囊（812）内部连通的通孔；

所述第二转盘（817）上偏心设置有圆孔（8173），所述圆孔（8173）随第二转盘（817）转动时可间歇与所述通孔连通；

所述第一转盘（816）上设置有拨杆（8161），所述第二转盘（817）外侧固定套设有齿环（8171），且位于第一转盘（816）正下方的第二转盘（817）端部上沿周向设置有若干个用于与所述拨杆（8161）卡接的拨块（8172）。

6.如权利要求5所述的一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，其特征在于，多个所述齿环（8171）外侧还套设有同步带（818），所述同步带（818）内侧间隔设置有与所述齿环（8171）啮合连接的齿条。

7.如权利要求1所述的一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，其特征在于，所述安装座（12）上设置有第一电机（121），所述第一电机（121）的输出端与所述旋转轮（6）的中心轴杆固定连接；

所述水平导轨模组（3）包括水平设置在升降装置（22）顶部的导轨（33）、设在所述导轨（33）端部的支板（32），所述支板（32）的输出端设有与所述控制框架（4）连接的第一电动推杆（31）。

8.如权利要求1所述的一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，其特征在于，所述盖板（211）底部设置有缓冲层，所述缓冲层采用橡胶材质；所述盖板（211）与安装板（21）上设有的第二电动推杆（212）的输出端连接。

9.如权利要求1所述的一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，其特征在于，所述拦阻钩系统（5）包括弯杆（51）、设置在所述弯杆（51）底端的拦阻钩（52）、设置在所述弯杆（51）顶端的花键槽，以及与所述花键槽滑动卡接的花键轴（53）；所述花键轴（53）顶部设置有固定块（531），花键轴（53）上套设有一端与所述固定块（531）连接的第一弹簧（54），第一弹簧（54）另一端与弯杆（51）连接，所述固定块（531）与第一夹具（41）转动连接。

10.一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验方法，基于权利要求1~9任意一项所述的一种舰载机拦阻钩钩头磨损试验装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、调整拦阻钩系统（5）的位置和角度：

控制升降装置（22）调整水平导轨模组（3）的高度，调整控制框架（4）在水平导轨模组（3）上的位置，通过第一夹具（41）、第二夹具（42）调整拦阻钩系统（5）的位置和角度，推动第一夹具（41）使第一弹簧（54）伸缩改变弯杆（51）的角度；

S2、使拦阻钩（52）与撞击斜块（62）发生撞击，开启拦阻钩着舰撞击试验：

开启第一电机（121）使旋转轮（6）旋转，当飞轮旋转速度达到试验要求时，开启第一电动推杆（31），将拦阻钩系统（5）移动至能够与所述撞击斜块（62）撞击的位置，使拦阻钩（52）与撞击斜块（62）撞击；

S3、获取拦阻钩着舰撞击磨损数据：

在完成指定的撞击次数后，通过第二电动推杆（212）将盖板（211）推出，将拦阻钩（52）和撞击斜块（62）隔开，避免拦阻钩（52）和撞击斜块（62）的下一次撞击，进而完成一个试验工况，通过三向力传感器（61）同步获取拦阻钩（52）的钩头着舰撞击磨损数据。