[发明专利]一种起落架收放气动载荷模拟装置及其加载方法

说明书

本发明公开一种起落架收放气动载荷模拟装置及其加载方法，应用于轻型飞机起落架收放试验中，属于一类飞机起落架试验技术领域。起落架收放气动载荷模拟装置包括涵道风扇、涵道臂、载荷传感器以及前叉耳座构成的气动载荷加载机构，通过载荷传感器的载荷与杠杆的比例系数可以反馈涵道风扇的拉力；还包括旋转舵机、舵机摇臂、连杆以及转动台构成的气动载荷角度补偿机构，在起落架收放试验过程中保持涵道风扇的拉力在水平方向。该随动加载系统安装在起落架轮叉和起落架轮轴上，可以在轻型飞机起落架收放试验中给起落架施加水平方向的气动载荷，加载动力来源于涵道风扇，载荷平稳，不会在起落架上锁和解锁时产生明显的载荷波动。

技术领域：

本发明涉及一种起落架收放气动载荷模拟装置及其加载方法，应用于轻型飞机起落架收放试验中，属于一类飞机起落架试验技术领域。

背景技术：

为了改善飞机空气动力特性，设计人员把带有尾轮或滑撬的传统起落架设计成可收放的起落架，而后几乎所有的飞机都是采用这种设计。飞机在空中飞行时需要完成起落架的收起和放下动作。由于空气阻力的影响，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，需要气动载荷模拟装置对其进行收放试验以模拟起落架的正常使用情况。

目前，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，发达国家普遍将起落架置于风洞中直接进行试验。此方法得到的试验数据接近于真实的起落架收放，结果真实可靠，但研究费用较高，试验复杂，不易在短时间内进行。

而国内试验基本在无风洞条件下进行，因此在地面试验台上准确模拟起落架收放过程的气动载荷对收放疲劳试验至关重要。目前模拟起落架在收放过程中气动载荷主要是对主支柱铰点力矩进行模拟。根据试验装置的不同主要分为以下三种：

(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。

(c)伺服电机加载方案

该方案建设周期短、自动化程度高、大载荷模拟精确。但其不足之处有如下几点：第一，钢丝绳预紧需要一定的载荷，因此该系统对较小气动载荷的模拟精度不高；第二、控制系统复杂，钢丝绳易与起落架发生干涉；第三、在起落架上锁和解锁的冲击过程中，随动加载系统的载荷会发生跳跃。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种起落架收放气动载荷模拟装置及其加载方法。