[发明专利]一种适合于小型无人机机翼的静力加载装置

说明书

一种适合于小型无人机机翼的静力加载装置，其特征在于模块化加载装置，各模块结构基本相同，可根据不同的加载需求分别进行设置加载载荷和加载位置，以达到对整个机翼部件进行分布式加载的静力加载要求。本发明采用型材式组装框架设计，采用标准型材经切割、打孔等加工后组装成一个具有足够大承载能力的框架结构，采用螺栓连接，方便拆卸收纳。该加载装置成本低廉、不影响机体结构，且具有一定的可拓展性和通用性，适合于一般小型无人机的静力加载试验。

技术领域

本发明涉及一种适合于小型无人机机翼的静力加载装置。

背景技术

无人机全称为无人驾驶飞机，具有体积小、造价低、使用方便、作战环境要求低、战场机动性高、战场生存能力较强等优点，在现代战争中可实施有效的侦察情报支援，担负各种空中作战任务，在侦察、空中格斗、电子战等各个领域起着越来越重要的作用。这类无人机通常为大展弦比机翼结构，搭载必要的通讯、侦察、打击设备，如国外著名的无人机“全球鹰”。

飞机结构静强度试验，通过向飞机表面施加设定的静力载荷，然后测量在此静力载荷下的结构强度反应，进而确定其结构静强度特性，从而为飞机的飞行安全、结构安全提供保障。尽管计算机技术和结构分析技术都已经取得了长足的发展，但由于飞机结构、材料以及加工工艺等的复杂性，飞机结构强度试验仍然是研究、验证与鉴定飞机结构静强度特性的一种可靠方法。对于小型无人机而言，长直机翼的展弦比大，结构较细长；机翼是飞机的主要升力面，也是全机的主要承力部件，对于飞机的结构安全至关重要；因此，相对于机身等其他部件，机翼的结构强度问题更加突出。常规飞机的结构静强度试验技术相对较为成熟，有专用的载荷加载设备和一整套试验方法。但由于试验设备笨重、试验场所固定、试验操作复杂、试验成本较高，并不适合于全机尺寸相对较小、全机载荷相对较小的无人机结构静强度试验。因此，需要开发一种适用于小型无人机结构的，使用灵活方便、成本低廉、且具有一定通用性的静力载荷加载方法，并以此为依据设计出配套的试验设备。

发明内容

本发明针对无人机特定的加载条件和结构外形，提供了一种适合于小型无人机机翼的静力加载装置，其成本低廉、不影响机体结构，且具有一定的可拓展性和通用性，适合于一般小型无人机的静力加载试验。其特征在于模块化加载装置，各模块结构基本相同，可根据不同的加载需求分别进行设置加载载荷和加载位置，以达到对整个机翼部件进行分布式加载的静力加载要求。

每个加载模块主要包括：型材式组装框架，滑轮组，二级杠杆加载系统，加载点连接部，载荷砝码，工装夹具，底部滚轮。

其中型材式组装框架采用标准型材经切割、打孔等加工后组装成一个具有足够大承载能力的框架结构。为了方便拆卸，型材间的连接均为螺栓连接。为了方便根据试件几何外形和加载要求调整框架高度，在组成框架的竖直型材上间隔相同距离布置多个定位孔，用于与水平型材的连接。为避免相互垂直两个方向的固定螺栓相互干涉，相互垂直两个方向的孔位可稍微错开。

滑轮组共2个滑轮，挂载于框架结构顶端的四个短横杆上，采用螺栓紧固。短横杆上在竖直方向上按照一定间隔排布了一系列通孔，用于滑轮组的安装固定。

二级杠杆加载系统位于滑轮组下方，每个加载模块有2个杠杆加载系统，每个系统包括一个一级杠杆和两个二级杠杆，两个二级杠杆轴向平行，并与一级杠杆轴向相互垂直。每个杠杆采用型材切割而成，在中心位置沿竖直方向打孔，用于与上一级结构的连接；在两端沿杠杆下方凹槽置入滑动单元，用于与下一级结构的连接。设计滑动单元的尺寸是其只能由两端置入杠杆凹槽，且具有滑动能力。紧固螺栓通过滑动单元中心位置处的螺纹孔进行连接和位置锁死。

加载点通过加载绳索挂载于二级杠杆两端的吊环螺丝上，每个模块共8个加载点。加载点连接部位由螺栓挂载于加载绳索上，螺栓固定在下方木板上，通过一层与木板尺寸相同的3M双面胶与试件粘合。木板尺寸应尽可能大，以保证加载状态下3M双面胶不出现脱胶问题。