[发明专利]一种高可靠性飞行器离心试验系统及试验方法

权利要求书

1.一种高可靠性飞行器离心试验系统，其特征在于：它包括试验舱系统模块(1)、离心机系统模块(2)、控制系统模块(3)、安全计算模块(4)及测试模块(5)，试验舱系统模块(1)与离心机系统模块(2)的一端连接，离心机系统模块(2)的另一端与控制系统模块(3)的一端连接，控制系统模块(3)的另一端与测试模块(5)的一端连接，测试模块(5)的另一端与安全计算模块(4)连接；控制系统模块(3)控制离心机系统模块(2)实现既定参数，从而使离心机系统模块(2)驱动试验舱系统模块(1)工作，安全计算模块(4)用于判断试验的安全性，当出现安全问题时，通过控制系统模块(3)控制试验过程；测试模块(5)实时监测试验进程。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性飞行器离心试验系统，其特征在于：所述的试验舱系统模块(1)包括上配重舱段(1u3)、上过渡舱段(1u2)、上中间舱段(1u1)、下中间舱段(1d1)、下过渡舱段(1d2)、下配重舱段(1d3)、机臂与试验舱连接部(104)，上配重舱段(1u3)位于上过渡舱段(1u2)顶部，上过渡舱段(1u2)置于上中间舱段(1u1)顶端，上中间舱段(1u1)位于下中间舱段(1d1)顶端，机臂与试验舱连接部(104)位于上中间舱段(1u1)与下中间舱段(1d1)连接处中部，下中间舱段(1d1)位于下过渡舱段(1d2)顶端；下配重舱段(1d3)置于下过渡舱段(1d2)底部。

3.根据权利要求1或2所述的一种高可靠性飞行器离心试验系统，其特征在于：所述的离心机系统模块(2)包括机臂(201)、转轴(202)、动平衡配重(203)、减速器(204)、联轴器(205)、电动机(206)，电动机(206)的输出端与联轴器(205)相连，电动机(206)的另一端与控制系统模块(3)相连；联轴器(205)的另一端与减速器(204)相连；减速器(204)的输出端与转轴(202)相连；转轴(202)与机臂(201)相连；动平衡配重(203)与试验舱系统模块(1)分别位于机臂(201)两端，机臂(201)与转轴(202)连接。

4.根据权利要求3所述的一种高可靠性飞行器离心试验系统，其特征在于：所述的离心机系统模块(2)的机臂(201)与机臂与试验舱连接部(104)之间连接。

5.一种高可靠性飞行器离心试验方法，其特征在于：它包括以下步骤：

(1)控制系统模块(3)控制离心机系统模块(2)实现既定参数，从而使离心机系统模块(2)按照既定参数驱动试验舱系统模块(1)工作；

(2)安全计算模块(4)将试验舱系统模块(1)各舱段参数进行微元化处理，并对各舱段微元所受离心力以及对机臂与试验舱连接部(104)的力矩进行积分处理，得到各舱段所受离心力以及联接部(104)的力矩；

(3)安全计算模块(4)将上述步骤(3)中的积分后的各舱段所受离心力和连接部的力矩求代数和，得到机臂与试验舱连接部(104)的扭转角度及所受的剪力和扭转应力；

(4)安全计算模块(4)将上述步骤(4)中得到的连接部(104)所受的剪力、扭转应力求和，得到机臂与试验舱连接部(104)所受的最大应力；

(5)安全计算模块(4)对机臂与试验舱连接部(104)中心轴取转矩及各向力平衡，得到试验舱系统模块(1)的重心偏移量；

(6)通过安全计算模块(4)对比机臂与试验舱连接部(104)所受载荷与其材料的许用载荷和扭转刚度，以及对比扭转角度与其材料的扭转刚度k，判断试验的安全性；

(7)依据试验舱系统模块(1)的重心偏移量，使用上配重舱段(1u3)及下配重舱段(1d3)调整试验舱系统模块(1)重心，使其抵消计算所得的重心偏移。

6.根据权利要求5所述的一种高可靠性飞行器离心试验方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的离心试验舱的各舱段参数包括试验舱系统模块(1)参数、上配重舱段(1u3)参数、上过渡舱段(1u2)参数、上中间舱段(1u1)参数、下中间舱段(1d1)参数、下过渡舱段(1d2)参数、下配重舱段(1d3)参数、机臂与试验舱连接部(104)参数。

7.根据权利要求6所述的一种高可靠性飞行器离心试验方法，其特征在于：所述的机臂与试验舱连接部(104)参数包括连接部直径、连接部长度、连接部材料参数。