RU2129230C1

RU2129230C1 - Pneumatic support for supporting of flight vehicles at dynamic load tests

Info

Publication number: RU2129230C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Быковский; В.С. Гоздек; И.М. Горностаев; К.С. Стрелков
Original assignee: Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1983-01-06
Filing date: 1983-01-06
Publication date: 1999-04-20

Abstract

FIELD: units for test of machines and mechanisms in simulated flight conditions. SUBSTANCE: according to the first variant, the pneumatic support features by the fact that it is furnished with an additional ring-shaped flexible member of the diaphragm type located in the axis of the pneumatic support, cylindrical adapter, extension piece made in the form of a perforated cylinder, and a flexible hinge; the upper end face of the adapter is connected to the second edge of the main flexible member, the lower end face of the adapter is connected to the extension piece, and through the member it is linked with the upper edge of the chamber, and the lower end face of the extension piece is linked with the chamber base through the flexible hinge. According to the second variant, the pneumatic support features by the fact that it is furnished with an additional ring-shaped flexible member of the diaphragm type located in its axis and a cylindrical adapter, and the flexible shoulder is made in the form of pneumatic stops installed the housing and adapter in the plane perpendicular to the pneumatic support axis; the upper end face of the adapter is connected to the second edge of the main flexible member, and the lower end face of the adapter is connected to the upper edge of the chamber through the additional flexible member. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к установкам для испытания машин и механизмов и предназначено для исследования колебаний конструкции летательных аппаратов в условиях, приближенных к условиям полета, и может быть также применено для вывешивания любых конструкций при динамических испытаниях. The invention relates to installations for testing machines and mechanisms, and is intended to study fluctuations in the design of aircraft under conditions close to flight conditions, and can also be used to hang any structures during dynamic tests.

При решении различных задач динамики летательных аппаратов важную роль играют динамические характеристики упругой конструкции, в частности частоты, формы и коэффициенты демпфирования ее собственных колебаний. Для определения указанных характеристик широко используются динамические (частотные) испытания натуральных конструкций летательных аппаратов. При наземных частотных испытаниях летательного аппарата необходимо обеспечить ему условия, соответствующие свободному полету. In solving various problems of aircraft dynamics, an important role is played by the dynamic characteristics of the elastic structure, in particular the frequencies, shapes and damping coefficients of its own vibrations. To determine these characteristics, dynamic (frequency) tests of the natural structures of aircraft are widely used. In ground frequency tests of an aircraft, it is necessary to provide it with conditions corresponding to free flight.

Для воспроизведения этих условий используются специальные подвесные системы. Общие требования, предъявляемые к подвесным системам, состоят в том, чтобы свести к минимуму их влияние на динамические характеристики летательного аппарата. Это требование обычно выполняется путем выбора подвесной системы малой жесткости. Практически, если частота собственных колебаний летательного аппарата как твердого тела на подвеске в 3 - 5 раз ниже самой низкой частоты упругих колебаний конструкции, влиянием подвески на динамические характеристики летательного аппарата можно пренебречь. Кроме того, для достаточно точного воспроизведения демпфирующих характеристик собственных колебаний конструкции собственные колебания летательного аппарата как твердого тела на подвеске должны иметь малое затухание. To reproduce these conditions, special suspension systems are used. The general requirements for suspension systems are to minimize their impact on the dynamic characteristics of the aircraft. This requirement is usually fulfilled by choosing a low rigidity suspension system. In practice, if the frequency of natural vibrations of the aircraft as a solid body on the suspension is 3-5 times lower than the lowest frequency of elastic vibrations of the structure, the influence of the suspension on the dynamic characteristics of the aircraft can be neglected. In addition, for sufficiently accurate reproduction of the damping characteristics of the natural vibrations of the structure, the natural vibrations of the aircraft as a solid body on the suspension should have a small attenuation.

Для частотных испытаний тяжелых ракет-носителей, имеющих низкие частоты собственных колебаний (частоты I-го тона поперечных колебаний близки к 1 Гц), требуется подвесная система, обеспечивающая 6 степеней свободы летательного аппарата как твердого тела при весьма низких частотах (0,2 - 0,5 Гц) и малом затухании (демпфировании) собственных колебаний. Наиболее полно указанным требованиям отвечает подвесная система, построенная на базе пневмоопор. For the frequency tests of heavy launch vehicles with low natural frequencies (the frequencies of the first transverse vibration tone are close to 1 Hz), a suspension system is required that provides 6 degrees of freedom of the aircraft as a solid at very low frequencies (0.2 - 0 , 5 Hz) and low attenuation (damping) of natural oscillations. The suspension system built on the basis of pneumatic supports meets the requirements most fully.

Подробное описание различных типов пневмоопор (подвесок, упругих элементов, амортизаторов) можно найти в работах:
1. Я.М. Певзнер, А.М.Горелик. Пневматические и гидравлические подвески. Машгиз 1963 год.A detailed description of the various types of air support (suspensions, elastic elements, shock absorbers) can be found in the works:
1. Ya.M. Pevzner, A.M. Gorelik. Pneumatic and hydraulic suspensions. Mashgiz 1963.

2. М.М.Грибов. Регулируемые амортизаторы РЭА. Москва, "Советское радио" 1974 год. 2. M.M. Gribov. Adjustable REA shock absorbers. Moscow, "Soviet Radio" 1974.

Известна конструкция пневмоопоры, содержащая заполненную сжимаемой рабочей средой камеру, соединенный с ней одним торцем упругий элемент, крышку, герметично закрывающую упругий элемент с другого торца, мембрану, закрепленную по периметру в камере, и шток, жестко связывающий крышку с мембраной (см. а.с. СССР N 693739). Недостаток устройства состоит в том, что оно создает значительное дополнительное демпфирование колебаний летательного аппарата для динамических испытаниях из-за высоких потерь механической энергии при поперечных колебаниях упругого элемента. A known construction of a pneumatic support containing a chamber filled with a compressible working medium, an elastic element connected to it by one end, a lid tightly closing the elastic element from the other end, a membrane fixed around the perimeter in the chamber, and a rod rigidly connecting the lid to the membrane (see a. S. USSR N 693739). The disadvantage of this device is that it creates a significant additional damping of the vibrations of the aircraft for dynamic tests due to the high loss of mechanical energy during transverse vibrations of the elastic element.

Наиболее близким решением из известных является двухобъемный амортизатор, содержащий заполненную сжимаемой рабочей средой камеру, упругий элемент, соединенную с последним крышку и шарнир. Недостатки указанного амортизатора заключаются в том, что он не обеспечивает линейной характеристики, низкой собственной частоты, не исключает сил сухого трения в подвижных элементах. The closest known solution is a two-volume shock absorber containing a chamber filled with a compressible working medium, an elastic element connected to the latter cover and hinge. The disadvantages of this shock absorber are that it does not provide a linear characteristic, low natural frequency, does not exclude dry friction forces in the moving elements.

Вместе с тем в настоящее время существует потребность в создании систем вывешивания, обеспечивающих частоты собственных поперечных колебаний летательного аппарата как твердого тела не более 0,02 Гц. However, at present, there is a need to create hanging systems that ensure the frequencies of natural transverse vibrations of the aircraft as a solid no more than 0.02 Hz.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков, т. е. приближение испытаний к условиям свободного полета за счет снижения жесткости пневмоопоры в поперечном направлении, а также расширение функциональных возможностей. The objective of the present invention is to eliminate the above disadvantages, that is, the approximation of the tests to the conditions of free flight by reducing the rigidity of the air support in the transverse direction, as well as expanding the functionality.

В первом варианте технический результат достигается тем, что пневмоопора, содержащая камеру, заполненную сжимаемой рабочей средой, упругий элемент, соединенную с последним крышку и шарнир, снабжена расположенным по оси пневмоопоры дополнительным кольцевым упругим элементом диафрагменного типа, цилиндрическим переходником и удлинителем, выполненным в виде перфорированного цилиндра, а шарнир выполнен упругим, при этом верхний торец упомянутого переходника соединен со вторым бортом основного упругого элемента, нижний торец переходника соединен с удлинителем и посредством дополнительного упругого элемента связан с верхним обрезом камеры, а нижний торец удлинителя через упругий шарнир связан с основанием камеры. In the first embodiment, the technical result is achieved in that the pneumatic support comprising a chamber filled with a compressible working medium, an elastic element connected to the last cover and hinge, is provided with an additional annular diaphragm type elastic element located along the axis of the pneumatic support, a cylindrical adapter and an extension made in the form of a perforated cylinder, and the hinge is made elastic, while the upper end of the said adapter is connected to the second side of the main elastic element, the lower end of the adapter connected to the extension and via a further elastic element is connected with the top edge at the camera, and the lower end of the drill collar through the elastic hinge connected to the chamber base.

Кроме того, пневмоопора снабжена размещенной по ее оси и шарнирно закрепленной на крышке тягой и соединенный с ней упругий элемент выполнен в виде эластичной диафрагмы, установленной в основании камеры. In addition, the pneumatic support is equipped with a thrust placed on its axis and pivotally mounted on the lid and the elastic element connected to it is made in the form of an elastic diaphragm mounted in the base of the chamber.

Во втором варианте технический результат достигается тем, что пневмоопора, содержащая камеру, заполненную сжимаемой рабочей средой, упругий элемент, соединенную с последним крышку и упругий пояс, снабжена расположенным по ее оси дополнительным кольцевым упругим элементом диафрагменного типа, кожухом и цилиндрическим переходником, а упругий пояс выполнен в виде пневмоупоров, установленных между кожухом и переходником в плоскости, перпендикулярной оси пневмоопоры, при этом верхний торец переходника соединен со вторым бортом основного упругого элемента, а нижний торец переходника соединен посредством дополнительного упругого элемента с верхним обрезом камеры, на котором установлен кожух. In the second embodiment, the technical result is achieved in that the pneumatic support comprising a chamber filled with a compressible working medium, an elastic element connected to the latter cover and an elastic belt, is provided with an additional diaphragm type annular elastic element located on its axis, a casing and a cylindrical adapter, and an elastic belt made in the form of pneumatic supports installed between the casing and the adapter in a plane perpendicular to the axis of the pneumatic support, with the upper end of the adapter connected to the second side of the main prugogo element, and the lower end of the adapter is connected via a further resilient element with the top edge at the camera, in which the housing is mounted.

В пневмоопоре также упругий пояс выполнен в виде упругой концентрической оболочки с двумя крышками, расположенными по оси пневмоопоры, при этом одна крышка снабжена пальцем, входящим в отверстие переходника. In the pneumatic support, the elastic belt is also made in the form of an elastic concentric shell with two covers located along the axis of the pneumatic support, with one cover provided with a finger entering the adapter hole.

Кроме того, пневмоопора снабжена размещенной по ее оси и шарнирно закрепленной на крышке тягой и соединенный с ней упругий элемент выполнен в виде эластичной диафрагмы в основании камеры. In addition, the pneumatic support is equipped with a thrust placed on its axis and pivotally mounted on the lid and the elastic element connected to it is made in the form of an elastic diaphragm at the base of the chamber.

На фиг. 1 изображена схема пневмоопоры первого варианта. In FIG. 1 shows a diagram of a pneumatic support of the first embodiment.

На фиг. 2 изображена схема возбуждения колебаний летательного аппарата по оси пневмоопоры первого варианта. In FIG. 2 shows a diagram of the excitation of oscillations of an aircraft along the axis of the pneumatic support of the first embodiment.

На фиг. 3 изображена схема пневмоопоры второго варианта. In FIG. 3 shows a diagram of a pneumatic support of the second embodiment.

На фиг. 4 изображена схема пневмоопора (место 1 фиг. 3). In FIG. 4 shows a diagram of the air support (place 1 of Fig. 3).

На фиг. 5 изображена схема возбуждения колебаний летательного аппарата по оси пневмоопоры второго варианта. In FIG. 5 shows a diagram of the excitation of oscillations of an aircraft along the axis of the pneumatic support of the second embodiment.

В соответствии с первым вариантом (фиг. 1) пневмоопора имеет камеру 1, на основании которой по ее оси закреплен упругий шарнир 2, на котором смонтирован удлинитель 3, верхний торец которого через кольцевой упругий элемент 4 связан с верхним обрезом камеры 1, а также соединен с переходником 5, который в свою очередь через второй кольцевой упругий элемент 6 связан с крышкой 7, имеющей фланец. Камера 1, упругие элементы 4 и 6, переходник 5 и крышка 7 образуют замкнутый объем, заполненный сжимаемой рабочей средой. In accordance with the first embodiment (Fig. 1), the pneumatic support has a chamber 1, on the basis of which an elastic joint 2 is fixed along its axis, on which an extension 3 is mounted, the upper end of which is connected through the annular elastic element 4 to the upper edge of the chamber 1, and is also connected with an adapter 5, which, in turn, is connected through a second annular elastic element 6 with a cover 7 having a flange. The chamber 1, the elastic elements 4 and 6, the adapter 5 and the cover 7 form a closed volume filled with a compressible working medium.

Пневмоопора первого варианта (фиг. 2) содержит дополнительно эластичную диафрагму 8, установленную в отверстии основания камеры 1, и тягу 9, установленную по оси пневмоопоры, прикрепленную посредством шарнира 10 к крышке 7 и герметично проходящую через центр диафрагмы 8. The pneumatic support of the first embodiment (Fig. 2) additionally contains an elastic diaphragm 8 installed in the hole of the base of the chamber 1, and a rod 9 mounted along the axis of the pneumatic support, attached by means of a hinge 10 to the cover 7 and hermetically passing through the center of the diaphragm 8.

Пневмоопор первого варианта работает следующим образом. The air support of the first option works as follows.

К летательному аппарату, установленному на домкратах, в определенных местах (не менее 3-х) закрепляют фланцы крышек 7 пневмоопор. На полу закрепляют основания камер 1. В пневмоопоры подается сжатый воздух. После подъема летательного аппарата в исходное рабочее положение подача воздуха в пневмоопоры прекращается и летательный аппарат готов для проведения частотных испытаний. Во время частотных испытаний производится возбуждение колебаний конструкции летательного аппарата. При вертикальном перемещении крышки 7 упругий элемент 6 работает как пружина, жесткость которой определяется величиной внутреннего объема и давлением газа в пневмоопоре, а переходник 5 и удлинитель 3 при этом практически находятся в неподвижном положении и удерживаются от вертикальных перемещений за счет относительно высокой вертикальной жесткости упругого шарнира 2. При поперечном перемещении крышки 7 поперечная нагрузка через верхний упругий элемент 6 передается на переходник 5 и удлинитель 3, которые, поворачиваясь на упругом шарнире 2, воздействует на нижний упругий элемент 4, который, деформируясь в поперечном направлении, создает необходимую восстанавливающую силу. При поперечном смещении крышки 7 относительно упругого шарнира 2 на подвижную часть пневмоопоры действует опрокидывающий момент, равный произведению доли веса летательного аппарата, воспринимаемой пневмоопорной, на величину поперечного смещения крышки 7. To the aircraft mounted on the jacks, in certain places (at least 3), the flanges of the covers 7 are fixed pneumatic support. The base of the chambers is fixed on the floor 1. Compressed air is supplied to the pneumatic supports. After raising the aircraft to its original operating position, the air supply to the pneumatic supports stops and the aircraft is ready for frequency tests. During frequency tests, excitation of aircraft structure vibrations is performed. With the vertical movement of the cover 7, the elastic element 6 acts as a spring, the stiffness of which is determined by the value of the internal volume and the gas pressure in the pneumatic support, while the adapter 5 and extension 3 are practically stationary and are kept from vertical movements due to the relatively high vertical stiffness of the elastic hinge 2. With the transverse movement of the cover 7, the transverse load through the upper elastic element 6 is transmitted to the adapter 5 and the extension 3, which, turning on the elastic hinge 2 acts on the lower elastic element 4, which, deforming in the transverse direction, creates the necessary restoring force. With a transverse displacement of the cover 7 relative to the elastic hinge 2, a tipping moment acts on the movable part of the pneumatic support equal to the product of the fraction of the weight of the aircraft perceived by the pneumatic support and the value of the transverse displacement of the cover 7.

Этот момент компенсируется восстанавливающим моментом от поворотной жесткости упругого шарнира 2, поворотной жесткости верхнего упругого элемента 6 и за счет поворотной и боковой жесткостей нижнего упругого элемента 4. Восстанавливающий момент от поворотной жесткости упругого шарнира 2, поворотной жесткости верхнего 6 и нижнего 4 упругих элементов зависит от жесткостных свойств используемых элементов и составляет не более 10% полного восстанавливающего момента. Основная доля восстанавливающего момента возникает за счет боковой силы, создаваемой упругим элементом 4, которая приложена на плече, определяемом расстоянием от центра поворота упругого шарнира 2 до упругого элемента 4. Таким образом, задавая положение нижнего упругого элемента 4 по высоте, то-есть выбирая соотношение длин удлинителя 3 и переходника 5, можно во много раз уменьшить боковую жесткость пневмоопоры в сравнении с боковой жесткостью упругого элемента 6, т.е. получить сколь угодно малую частоту собственных поперечных колебаний летательного аппарата как твердого тела на пневмоопорах. При этом обеспечивается достаточно высокая стабильность положения изделия на пневмоопорах из-за относительно высокой стабильности жесткости в поперечном направлении упругого элемента 4. Пневмоопора позволяет сохранять малую жесткость в поперечном направлении при изменении веса исследуемого летательного аппарата, поскольку при изменении давления в ней и пропорциональном изменении грузоподъемности происходит почти пропорциональное изменение жесткости в поперечном направлении упругого элемента 4. This moment is compensated by the restoring moment from the rotational stiffness of the elastic hinge 2, the rotational stiffness of the upper elastic element 6 and due to the rotational and lateral stiffnesses of the lower elastic element 4. The restoring moment from the rotational stiffness of the elastic joint 2, the rotational stiffness of the upper 6 and lower 4 elastic elements depends on stiffness properties of the elements used and makes up no more than 10% of the total restoring moment. The main share of the restoring moment arises due to the lateral force created by the elastic element 4, which is applied on the shoulder, determined by the distance from the center of rotation of the elastic hinge 2 to the elastic element 4. Thus, setting the position of the lower elastic element 4 in height, that is, choosing the ratio the lengths of the extension 3 and the adapter 5, it is possible to reduce the lateral stiffness of the air support many times in comparison with the lateral stiffness of the elastic element 6, i.e. to obtain an arbitrarily small frequency of natural transverse vibrations of the aircraft as a solid body on pneumatic supports. This ensures a sufficiently high stability of the position of the product on the pneumatic bearings due to the relatively high stability of stiffness in the transverse direction of the elastic element 4. The pneumatic support allows you to maintain low rigidity in the transverse direction when the weight of the aircraft under study changes, because when the pressure in it and the proportional change in load capacity occurs an almost proportional change in stiffness in the transverse direction of the elastic element 4.

При необходимости приложения возбуждающей силы, действующей по оси пневмоопоры, вибровозбудитель подсоединяется к тяге 9. Тогда усилие от вибровозбудителя через тягу 9 и шарнир 10 передается на крышку 7, жестко соединенную с летательным аппаратом. If necessary, the application of an exciting force acting on the axis of the pneumatic support, the exciter is connected to the thrust 9. Then the force from the vibration exciter through the thrust 9 and the hinge 10 is transmitted to the cover 7, rigidly connected to the aircraft.

В соответствии со вторым вариантом (фиг. 3) пневмоопора имеет камеру 11, на которой смонтирован одним бортом нижний упругий элемент 12 и кожух 13. Второй борт нижнего упругого элемента 12 соединен с переходником 14, который в свою очередь соединен с верхним упругим элементом 15, второй борт которого соединен с крышкой 16, имеющей фланец. Камера 11, упругие элементы 12 и 15, переходник 14 и крышка 16 образуют замкнутый объем, заполненный сжимаемой рабочей средой. Между переходником 14 и кожухом 13 в плоскости, прпендикулярной оси пневмоопоры, установлены попарно-встречно по двум перпендикулярным осям четыре пневмоупора 17. Пневмоупор 17 (фиг. 4) выполнен в виде упругой концентрической оболочки 18, закрытой с торцов внутренней 19 и наружной 20 крышками, расположенными по оси пневмоупора 17, при этом внутренняя крышка 19 снабжена пальцем 21, который входит в направляющую 22, выполненную в виде стакана, жестко закрепленного в переходнике 14, а наружная крышка 20 через прокладки 23 наперед заданной толщины соединяется с фланцем 24 кожуха 13. In accordance with the second embodiment (Fig. 3), the pneumatic support has a chamber 11 on which the lower elastic element 12 and the casing 13 are mounted on one side. The second side of the lower elastic element 12 is connected to an adapter 14, which in turn is connected to the upper elastic element 15, the second side of which is connected to the cover 16 having a flange. The chamber 11, the elastic elements 12 and 15, the adapter 14 and the cover 16 form a closed volume filled with a compressible working medium. Between the adapter 14 and the casing 13 in the plane perpendicular to the axis of the pneumatic support, four pneumatic supports 17 are installed in pairs opposite to the two axes perpendicular to the axes 17. The pneumatic seal 17 (Fig. 4) is made in the form of an elastic concentric shell 18 closed from the ends of the inner 19 and outer 20 covers, located along the axis of the pneumatic seal 17, while the inner cover 19 is provided with a finger 21, which enters the guide 22, made in the form of a glass, rigidly fixed in the adapter 14, and the outer cover 20 is connected through gaskets 23 in front of a predetermined thickness I'm with flange 24 of casing 13.

Пневмоопора второго варианта (фиг. 5) содержит дополнительно эластичную диафрагму 25, установленную в отверстии основания резервуара 11, и тягу 26, установленную по оси пневмоопоры, прикрепленную посредством шарнира 17 к крышке 16 и герметично проходящую через центр диафрагмы 25. The pneumatic support of the second embodiment (Fig. 5) further comprises an elastic diaphragm 25 installed in the opening of the base of the tank 11, and a rod 26 installed along the axis of the pneumatic support, attached by a hinge 17 to the cover 16 and hermetically passing through the center of the diaphragm 25.

Пневмоопора второго варианта работает следующим образом. The pneumatic support of the second option works as follows.

К летательному аппарату, установленному на домкраты, в определенных местах (не менее 3-х) закрепляют фланцы крышек 16 пневмоопор. На полу закрепляют основания камер 11. В пневмоупоры 17 подается сжатый воздух для обеспечения устойчивости летательного аппарата на пневмоопорах. To the aircraft installed on the jacks, in certain places (at least 3), the flanges of the covers 16 are supported pneumatically. The bases of the chambers 11 are fixed on the floor. Compressed air is supplied to the pneumatic supports 17 to ensure the stability of the aircraft on the pneumatic supports.

Затем сжатый воздух подается в основные рабочие объемы пневмоопор и они приподнимают испытуемый летательный аппарат над домкратами. После подъема летательного аппарата в исходное рабочее положение подача сжатого воздуха в пневмоопоры прекращается и производится корректировка давлений в пневмоупорах 17 для обеспечения требуемой боковой жесткости пневмоопор и положения летательного аппарата на них. В случае, если при максимальном рабочем давлении жесткость пневмоупоров 17 недостаточна для обеспечения устойчивости в поперечном направлении летательного аппарата на пневмоопорах, можно, не меняя упругих элементов 18 в пневмоупорах 17, установить в них новый комплект прокладок 23, уменьшающих рабочие объемы пневмоупоров 17. Then, compressed air is supplied to the main working volumes of the air support and they lift the test aircraft above the jacks. After raising the aircraft to its original operating position, the supply of compressed air to the pneumatic supports is stopped and the pressure in the pneumatic supports 17 is adjusted to provide the required lateral stiffness of the pneumatic supports and the position of the aircraft on them. If, at the maximum operating pressure, the rigidity of the pneumatic supports 17 is insufficient to ensure stability in the transverse direction of the aircraft on the pneumatic supports, it is possible, without changing the elastic elements 18 in the pneumatic supports 17, to install a new set of gaskets 23 in them that reduce the working volumes of the pneumatic supports 17.

Во время частотных испытаний производится возбуждение колебаний конструкции летательного аппарата. При вертикальном перемещении крышки 16 верхний упругий элемент 15 работает как пружина, жесткость которой определяется величиной внутреннего объема и давления воздуха в пневмоопоре, а переходник 14 при этом находится практически в неподвижном положении и удерживается от вертикальных перемещений за счет относительно высокой боковой жесткости пневмоупоров 17. При поперечном перемещении крышки 16 поперечная нагрузка через верхний упругий элемент 15 передается на переходник 14, который, поворачиваясь на нижнем упругом элементе 12, сжимает (растягивает) пневмоупоры 17, создающие необходимую для обеспечения устойчивости летательного аппарата на пневмоопорах восстанавливающую боковую силу. При поперечном смещении крышки 16 относительно упругого элемента 12 на подвижную часть пневмоопоры действует опрокидывающий момент, равный произведению доли веса летательного аппарата, воспринимаемой пневмоопорой, на величину поперечного смещения крышки 16. Этот момент компенсируется восстанавливающим моментом от поворотной жесткости упругих элементов 12 и 15 и за счет осевой и поворотной жесткости пневмоупоров 17, установленных в направлении движения крышки 16, а также за счет боковой жесткости пневмоупроров 17, установленных в направлении, перпендикулярном направлению движения крышки 16. Восстанавливающий момент от поворотной жесткости упругих элементов 12, 15 и пневмоупоров 17, установленных в направлении движения крышки 16, зависит от жесткостных свойств используемых элементов и составляет не более 10% полного восстанавливающего момента. Основная доля восстанавливающего момента возникает за счет осевой силы, создаваемой пневмоупорами 17, установленными в направлении движения крышки 16, и боковой силы, создаваемой пневмоупорами 17, установленными в направлении, перпендикулярном движению крышки 16. Таким образом, при изменении давления в пневмоупорах 17 происходит практически пропорциональное изменение их осевой и боковой жесткости и, следовательно, изменение поперечной жесткости пневмоопоры. Путем задания соответствующего давления в пневмоупорах 17 можно получить сколь угодно малую в сравнении с боковой жесткостью упругого элемента 15 боковую жесткость пневмоопоры, то есть получить сколь угодно малую частоту собственных поперечных колебаний летательного аппарата как твердого тела на пневмоопорах. Кроме этого, задаваясь различными давлениями во встречно установленных пневмоупорах, но сохраняя в них сумму исходных давлений, можно регулировать положение летательного аппарата на пневмоупорах в поперечном направлении с сохранением низменной поперечной жесткости пневмоопор. Благодаря высокой стабильности осевой и боковой жесткостей пневмоупоров 17 и пропорциональной зависимости этих жесткостей от внутреннего давления возможно с высокой точностью компенсировать опрокидывающий момент от веса и создать достаточно стабильную и в то же время малую поперечную жесткость пневмоопоры, то есть получить достаточно низкую частоту колебаний летательного аппарата как твердого тела на пневмоопорах. Таким образом, пневмоопора позволяет плавно и оперативно регулировать жесткость в поперечном направлении без изменения конструктивных параметров пневмоопоры, а также менять составляющую поперечной силы, передаваемой пневмоопорой на изделие для точной установки летательного аппарата в исходное рабочее положение. During frequency tests, excitation of aircraft structure vibrations is performed. With the vertical movement of the cover 16, the upper elastic element 15 acts as a spring, the stiffness of which is determined by the value of the internal volume and air pressure in the pneumatic support, and the adapter 14 is in this case practically in a fixed position and is kept from vertical movements due to the relatively high lateral stiffness of the pneumatic supports 17. When the transverse movement of the cover 16 the transverse load through the upper elastic element 15 is transmitted to the adapter 14, which, turning on the lower elastic element 12, compresses ( draws) pnevmoupory 17, creates the need to ensure the sustainability of the aircraft on the side pnevmooporah restoring force. With a transverse displacement of the cover 16 relative to the elastic element 12, a tilting moment acts equal to the product of the fraction of the weight of the aircraft perceived by the pneumatic support and the lateral displacement of the cover 16. This moment is compensated by the restoring moment from the rotational stiffness of the elastic elements 12 and 15 and due to axial and rotary stiffness of pneumatic supports 17 installed in the direction of movement of the cover 16, and also due to lateral rigidity of pneumatic supports 17 installed in the direction Perpendicular to the direction of movement of the cover 16. The reducing rotary moment from the stiffness of the elastic members 12, 15 and pnevmouporov 17 mounted in the moving direction of the cap 16 depends on the stiffness properties of the used elements and is not more than 10% of the total righting moment. The main share of the restoring moment arises due to the axial force created by the pneumatic supports 17 installed in the direction of movement of the cover 16, and the lateral force created by the pneumatic supports 17 installed in the direction perpendicular to the movement of the cover 16. Thus, when the pressure in the pneumatic supports 17 changes, it is almost proportional a change in their axial and lateral stiffness and, consequently, a change in the transverse stiffness of the air support. By setting the appropriate pressure in the pneumatic supports 17, it is possible to obtain an arbitrarily small lateral rigidity of the pneumatic support in comparison with the lateral stiffness of the elastic element 15, that is, to obtain an arbitrarily small frequency of the natural transverse vibrations of the aircraft as a solid body on the pneumatic supports. In addition, by setting various pressures in counter-mounted pneumatic supports, but keeping the sum of the initial pressures in them, it is possible to adjust the position of the aircraft on the pneumatic supports in the transverse direction while maintaining low transverse rigidity of the pneumatic supports. Due to the high stability of the axial and lateral stiffnesses of the pneumatic supports 17 and the proportional dependence of these stiffnesses on the internal pressure, it is possible to compensate for the overturning moment with weight with high accuracy and create a sufficiently stable and at the same time low lateral stiffness of the pneumatic support, that is, to obtain a sufficiently low oscillation frequency of the aircraft as solid body on pneumatic supports. Thus, the air support allows you to smoothly and quickly adjust the stiffness in the transverse direction without changing the design parameters of the air support, as well as to change the component of the transverse force transmitted by the air support to the product for accurate installation of the aircraft in its original operating position.

При необходимости приложения возбуждающей силы, действующей по оси пневмоопоры, вибровозбудитель подсоединяется к тяге 26. Тогда усилие от вибровозбудителя через тягу 26 и шарнир 27 передается на крышку 16, жестко соединенную с летательным аппаратом. If necessary, the application of an exciting force acting along the axis of the pneumatic support, the vibration exciter is connected to the thrust 26. Then the force from the vibration exciter through the thrust 26 and the hinge 27 is transmitted to the cover 16, rigidly connected to the aircraft.

Как видно из описания предполагаемого изобретения и прилагаемых схем, применение предлагаемой пневмоопоры в исследовании колебаний летательного аппарата позволит приблизить условия испытаний к усилиям свободного полета за счет снижения частоты поперечных колебаний летательного аппарата как твердого тела на пневмоопорах до частот не более 0,2 Гц, что позволит создать систему вывешивания для тяжелых ракет-носителей и, в частности, провести динамические испытания изделия 11Ф36. As can be seen from the description of the proposed invention and the attached circuits, the use of the proposed air support in the study of aircraft oscillations will allow us to bring the test conditions closer to the free flight forces by reducing the frequency of transverse vibrations of the aircraft as a solid body on the air supports to frequencies of no more than 0.2 Hz, which create a hanging system for heavy launch vehicles and, in particular, conduct dynamic tests of 11F36.

Claims

1. Pneumatic support for hanging aircraft in dynamic tests, containing a chamber filled with a compressible working medium, an elastic element and a cover connected to the latter, characterized in that, in order to bring the tests closer to free flight conditions, it is equipped with an additional annular elastic element located along the axis of the pneumatic support diaphragm type, a cylindrical adapter, an extension made in the form of a perforated cylinder and an elastic hinge, while the upper end of the said adapter with it is single with the second side of the main elastic element, the lower end of the adapter is connected to the extension cord and is connected to the upper edge of the chamber by means of an additional elastic element, and the lower end of the extension is connected through the elastic hinge to the base of the chamber.

2. Pneumatic support for hanging aircraft in dynamic tests, comprising a chamber filled with a compressible working medium, a casing, an elastic element connected to the last cover and an elastic belt connected to the casing, characterized in that, in order to bring the tests closer to free flight conditions, it equipped with an additional annular elastic element of diaphragm type located on its axis and a cylindrical adapter, and the elastic belt is made in the form of pneumatic supports installed between the casing and the adapter in a flat bone perpendicular to the axis of the pneumatic support, while the upper end of the adapter is connected to the second side of the main elastic element, and the lower end of the adapter is connected via an additional elastic element to the upper edge of the chamber.

3. The pneumatic support according to claim 2, characterized in that the elastic belt is made in the form of an elastic concentric shell with two covers located along the axis of the pneumatic support, with one cover provided with a finger entering the adapter hole.

4. Pneumo-support according to claims 1 and 2, characterized in that it is provided with a thrust placed on its axis and pivotally mounted on the lid and connected with it by an elastic diaphragm mounted in the base of the chamber.