[发明专利]地面振动试验以及重量和平衡测量的系统和方法

说明书

技术领域

本公开一般涉及测量系统，并且更具体地涉及一种用于确定飞行器的重量和平衡的系统和方法。

背景技术

执行飞行器的地面振动试验以确定飞行器的振动特性以及确认飞行器在常规工作条件下免于颤振。在地面振动试验期间，电动力式振动器可被连接到飞行器以对飞行器提供激励输入(例如，振动)。飞行器对激励输入的动态响应可使用安装在飞行器上不同位置的传感器(例如，加速度计)被测量。动态响应可与飞行器的结构动态分析比较，以确定飞行器的频率和阻尼特性。比较的结果可被用于验证和/或改善结构动态分析模型。

在将飞行器投入使用之前，确定飞行器的重量对于飞行器认证也是必要的。此外，确定飞行器的重心位置对于认证目的是必要的。确定飞行器的重量和平衡(即，重心位置)对于确定飞行器的工作特性也是必要的，飞行器的工作特性包含但不限于耗油量、爬升速率和飞行器的可控性特性。

在惯例的实践中，在执行地面振动试验之前确定飞行器的重量和平衡。在一种方法中，重量和平衡是通过转动飞行器起落架到达倾斜面并放置到天平、记录每个起落架的称重读数以及而后转动飞行器脱离天平并回滚下倾斜面确定的。遗憾地，转动飞行器至天平和脱离天平以及记录每个天平上重量的过程是耗费时间的。例如，转动大型商用飞行器到达倾斜面置于一组天平上、记录每个天平的重量测量值以及而后转动飞行器脱离天平和回滚下倾斜面可花费12小时或者更长。此外，转动飞行器到达倾斜面和回滚下倾斜面的过程造成损害飞行器的一定程度风险。而且，执行飞行器的传统重量和平衡分析所需的大量时间增加了生产时间，因为商用飞行器的生产通常直至重量和平衡分析已经被执行才被认为是完整的。

可以看到，在现有技术中存在对以缩减的时间执行飞行器重量和平衡分析的系统和方法的需求。此外，在现有技术中存在对于使对飞行器的损害风险等级最小的执行飞行器重量和平衡分析的系统和方法的需求。

发明内容

上述与执行飞行器的重量和平衡关联的一个或更多个需求被本公开具体地解决，本公开提供一种通过使用安装在支撑表面上的多个起重机构来提升飞行器的设备。每一个起重机构可被配置为在飞行器组件上给予用于提升飞行器的向上力。该设备可包含被配置为安装在起重机构的梁结构。该设备还可包含从梁结构悬吊的起重横梁(lifting beam)。测量装置可被安装在起重横梁并且可被配置为啮合与组件相关联的起重支点以确定当飞行器被提升离开支撑表面时飞行器的重量。

在进一步地实施例中，公开一种用于为地面振动试验支撑飞行器的设备。该设备可包含支撑于支撑表面上的多个压力罐。该设备可还包含一对吊梁(hanger beam)。每一个吊梁可在一对压力罐之间延伸。吊杆可从每一个吊梁向下延伸。该设备可还包含起重横梁，其具有与一对吊杆连接的相对末端。压紧型称重传感器可被安装到起重横梁并且可被插入在起重横梁和起落架的起重支点(jack point)之间。称重传感器可被配置为提供当飞行器被提升脱离支撑表面时飞行器重量的指示。

同样，公开一种飞行器地面振动试验的方法。此方法可包含将飞行器与多个测量装置啮合的步骤。每一个测量装置可被连接到至少一个起重机构，其被啮合在飞行器的起重支点。此方法还包含使用起重机构提升飞行器脱离支撑表面以及基于测量装置的输出确定飞行器的重量。此方法可额外地包含执行飞行器地面振动试验。

已经讨论的特征、功能和优点可在本发明的不同实施例中被独立地实现或者可在其它实施例中结合，其进一步的详述可参考如下的说明和附图看出。

附图说明

参考附图，本公开的这些和其它特征将变得显而易见，其中相同的编号在图中指代相同的部件以及其中：

图1是飞行器的侧视图，飞行器具有与每个飞行器起落架连接的起重设备。

图2是飞行器和位于每个起落架的起重设备的正视图。

图3是位于主起落架和前起落架的起重设备实施例的透视图，其中每一个起重设备可包含与计算机连接的重量测量装置，用于确定飞行器的重量和平衡。

图4是起重设备和悬挂在一对吊杆的起重横梁的实施例透视图。

图5是部分吊杆的放大视图，吊杆具有用于调整吊杆长度的螺纹套筒而且还包含用于测量吊杆中轴向负载的应变测量装置。

图6是起重横梁实施例的透视图，起重横梁具有用于啮合飞行器的起重支点的轴承座。

图7是轴承座和位于起重配件和轴承座之间的压紧型称重传感器的实施例分解透视图。