[发明专利]用于飞机起落架收放试验的气动载荷模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气动载荷模拟装置，属于飞机起落架收放试验系统。

背景技术

    为改善飞机飞行中的空气动力，现代的飞机普遍设计为可收放的起落架，在空中飞行时将起落架收起在机身或机翼内部，在起飞、降落过程中将起落架放下承受地面载荷。因此，飞机在空中飞行时需要完成起落架的收起和放下动作。由空气阻力的影响，起落架在收放时会受到气动力的影响，该气动力水平均匀分布于起落架上，影响起落架撑杆作动筒与上位锁的收放功能。因此，在飞机起落架设计研发阶段，需要对其进行收放试验以模拟起落架的正常使用情况。 

在起落架收放试验中，气动载荷的模拟加载一直是试验的难点，其难度在于需要随时保证气动载荷的水平方向并模拟载荷的大小。发达国家对于起落架收放系统的研究比较成熟，普遍采用起落架现代设计技术，将飞机起落架安装于风洞之中进行起飞、降落的模拟。此试验方法较为接近起落架真实使用情况，试验结果准确可靠，但试验耗资巨大，建设周期过长，不宜在短时间内进行。

国内对于起落架收放试验的研究一般在无风洞条件下进行。由于起落架在真实收放过程中受到的力为一个分布力系，在试验中模拟极为困难，因此普遍将该分布力系进行简化，应用铰链力矩等效原理将该气动载荷简化为一个或几个集中力来施加于起落架上。根据试验装置的不同主要分为以下两中：

(a)液压伺服作动筒加载方案

该方案结构较为简单，负载模拟的跟踪性能较好，但其不足之处在于对液压作动筒的要求较高。第一，对作动筒尺寸要求较大，作动筒过小无法提供足够的行程用于起落架的收放，作动筒过大安装可能产生干涉；第二，需要建设一整套完备的液压伺服控制系统，试验周期较长，投入较大。

(b)质量块-凸轮-滑轨加载方案

该方案气动载荷较为接近真实情况，载荷方向性好，但其不足之处有如下几点：第一，结构设计较为复杂，钢丝绳数量过多导致易与起落架产生干涉；第二，根据起落架上气动载荷的大小只能设计唯一的凸轮形状与之对应，对应于某些载荷工况可能无法设计出相应的凸轮来满足其加载要求；第三，加载中质量块随着起落架的收放会产生晃动，存在一定的安全隐患。

发明内容

    本发明针对现有技术的不足，提供一种起落架气动载荷模拟方案，采用伺服电机控制滚珠丝杠推动质量块滑动改变转盘重心位置，以此产生偏心转矩以代替凸轮结构加载，同时采用控制器闭环控制伺服电机来模拟气动载荷曲线；克服了凸轮结构加载控制性差、精度不高、加载曲线唯一等缺点。并采用滑轨小车跟随载荷沿滑轨滑动保证施加载荷的水平要求。

为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：

一种用于飞机起落架收放试验的气动载荷模拟装置,其特征在于: 包括试验台架、起落架、起落架撑杆作动筒、以及载荷加载装置，所述的载荷加载装置包括滑轨、加载滑轮、滑轨小车、加载绳以及转盘，所述的转盘设置在支撑架上；所述的滑轨固定在所述的试验台架上，所述的滑轨小车设置在滑轨上，所述的起落架上端铰接在所述的试验台架上，所述的起落架撑杆作动筒设置在试验台架上且起输出端连接在起落架的中部，在起落架的下端设置所述的加载滑轮；在所述的转盘的径向上设置有丝杠以及直线导轨，所述的丝杠与一伺服电机连接，在所述的直线导轨上设置有一质量块，该质量块的上端与所述的丝杠螺母连接；所述的加载绳的一端固定在所述的转盘上，加载绳的另一端绕过所述的加载滑轮固定在所述的滑轨小车上。

所述的滑轨的形状与所述的起落架的收放轨迹相一致。

所述的加载装置为两个且对称设置在起落架两侧。

在所述的滑轨下端还设置有一定滑轮，所述的加载绳从转盘起并依次绕过所述的定滑轮、滑轨小车、加载滑轮止于滑轨小车。

所述的质量块与直线导轨之间设置轴承。