[发明专利]一种高动态离心过载模拟试验装置

说明书

本发明公开了一种高动态离心过载模拟试验装置，包括为试件提供静态过载的第一自由度装置、为试件提供偏航旋转运动的第二自由度装置、为试件滚转旋转运动的第三自由度装置；试件置于第三自由度装置上，第二自由度装置用于第三自由度装置的自由度控制；第一自由度装置用于第二自由度装置的自由度控制。本发明根据离心机合成加速度模拟飞行器三轴加速度，具体通过快速改变主臂系统旋转速度，实现离心机合成加速度数值的快速改变。通过快速改变第二自由度装置旋转方向，实现离心机合成加速度在飞行器三轴上投影方向的快速改变；以此实现飞行器试件三轴加速度变化的动态模拟，精确地提供连续快速动态变化的过载。

技术领域

本发明属于模拟试验装置技术领域，具体涉及一种高动态离心过载模拟试验装置。

背景技术

为验证飞行器在实际飞行中是否具备良好的飞行性能，需在地面对飞行器性能进行测试，高动态飞行环境作为飞行器结构受力严苛的一种飞行模式，需测试在此环境下飞行器的结构性能，为实际空中飞行提供有效可靠的技术指标和测试数据。

高动态飞行器实际飞行过程往往涉及三轴过载加速度与加速度变化率等多种因素，但目前飞行器性能实验装置多集中在以下两方面:

不同姿态独立仿真测试方面：如申请号为CN200910244812、CN201110300294、CN201610586361.8的专利公开的转台模拟装置主要实现飞行器不同姿态耦合模拟，难以模拟对应姿态下过载环境对飞行器结构性能的影响。

过载环境模拟方面：目前过载模拟主要实现途径有机器人式与离心式两种过载模拟装置，其中文章“一种新型大过载飞行模拟器运动仿真分析绳牵机器人”(科学技术与工程，17(4)，2017)，提出了一种绳牵引并联机器人实现了飞行器大过载机动特性模拟。

上述公开的飞行器模拟实验装置主要为单一姿态或三种姿态耦合下的飞行性能测试，难以模拟大过载环境下飞行器结构性能，无法持续对飞行器进行过载模拟。上述公开的绳牵引并联机器人与离心机式模拟装置可实现飞行器大过载机动运动模拟，但绳牵引装置受限于牵引绳松弛度，运动空间有限，离心机式飞行过载模拟多针对飞行器某一姿态下的静态过载仿真，为稳态加速度试验装置，不能模拟加速度变化率，难以实现复杂的动态过载仿真过程。

为了解决以上问题我方研发出了一种高动态离心过载模拟试验装置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高动态离心过载模拟试验装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种高动态离心过载模拟试验装置，包括：

为试件提供静态过载的第一自由度装置；

为试件提供偏航旋转运动的第二自由度装置；

为试件滚转旋转运动的第三自由度装置；试件置于第三自由度装置上，第二自由度装置用于第三自由度装置的自由度控制；第一自由度装置用于第二自由度装置的自由度控制。

具体地，第一自由度装置包括：

用于驱动主臂系统转动的主动力机构；

主臂系统；动力机构的动力输出端与主臂系统连接。

进一步地，第一自由度装置还包括：

土建基础；土建基础形成为上、下两层，其中主动力机构固定置于土建基础的下层；

仪器舱；仪器舱置于主臂系统的旋转中心上部；

万向联轴器；仪器舱、万向联轴器、第二自由度装置、第三自由度装置置于土建基础的上层；万向联轴器与仪器舱的连接；

横梁；横梁设置在土建基础上方，万向联轴器与仪器舱集流环连接；