[发明专利]一种起落架弹射主传力结构疲劳试验装置及其试验方法

说明书

本发明提供了一种起落架弹射过程主传力结构疲劳试验装置及试验方法，装置包括弹射杆、旋转套筒、上扭力臂、下扭力臂、弹射载荷加载机构、牵制载荷加载机构和主传力装置固定机构；试验方法主要包括以下步骤：(1)试验件的安装固定；(2)弹射加载装置机构的安装固定；(3)牵制加载装置机构的安装固定；(4)循环加载试验；(5)最大弹射力工况的剩余强度试验。本发明测定了主传力结构的疲劳寿命；采用液压作动缸加载，载荷平稳，连续性好；试验装置的布置和安装可以准确模拟主传力结构真实工况，同时施工安装简单，降低了试验规模，节约试验成本。

技术领域

本发明涉及起落架弹射主传力结构疲劳试验技术领域，具体涉及一种起落架弹射主传力结构疲劳试验装置及其试验方法。

背景技术

舰载飞机在航母上起飞方式有自主起飞、滑跃起飞、弹射起飞三种方式，其中弹射起飞分为蒸汽弹射及电磁弹射等。而弹射起飞具有效率高，弹射周期短，弹射简便，不区分起落架型号等优势，能够充分发挥起落架和航母的作战性能，是未来发展的必然方向。

飞机弹射起飞时，弹射器上的拖梭连接前起落架弹射杆，同时连接前起落架的牵制装置，然后由拖梭及飞机发动机同时施加载荷，当达到弹射起飞载荷时，牵制装置瞬间释放，由拖梭提供驱动力通过前起落架传递载荷牵引飞机加速滑跑，完成起飞。然而由于弹射时，反复的瞬间弹射载荷和牵制载荷对弹射起飞主传力结构的抗疲劳能力提出巨大的考验，并进而影响到起落架整个弹射起飞的成功。因此，研究弹射过程中起落架主传力结构的抗疲劳能力，暴露疲劳薄弱部位，可以为改进设计提供依据，并检验材料、锻件以及生产工艺质量。

目前起落架牵制弹射传力结构疲劳试验在国内尚无相关公开试验研究报道，国外在该方面研究起步较早，但公开内容极少。并且在目前公开的专利中并无相关研究。相关文献多为起落架弹射过程的理论分析、起落架弹射起飞动力学软件仿真研究、起落架弹射起飞参数优化等，并没有相关的疲劳试验研究。因此，需要对该问题做进一步的试验模拟研究。

发明内容

发明目的：为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种起落架弹射主传力结构疲劳试验装置及其试验方法，模拟飞行器主传力结构在弹射起飞过程中的真实疲劳受载情况。

技术方案：一种起落架弹射过程主传力结构疲劳试验装置，包括弹射杆、旋转套筒、上扭力臂、下扭力臂、弹射载荷加载机构、牵制载荷加载机构和主传力装置固定机构；还包括两根相对设置的竖梁，沿垂直于竖梁方向分别设有上梁和下梁；

所述弹射载荷加载机构包括弹射液压作动筒、弹射杠杆和弹射连杆；所述弹射杠杆通过弹射支座耳片固定在竖梁外侧；所述弹射连杆通过弹射加载万向夹具与弹射杆连接；所述弹射加载作动筒一端与弹射杠杆相连，另一端固定连接在作动筒支座上；作动筒支座固定于竖梁外侧；

所述牵制载荷加载机构包括牵制加载液压作动筒，所述牵制加载液压作动筒底部通过固定夹板固定于竖梁上，端部与牵制加载耳片的法兰支座连接；所述牵制加载耳片另一端通过卡爪结构分别连接上扭力臂和下扭力臂；

所述主传力装置固定机构设置于上梁与下梁之间，包括上固定垫块、下固定垫块、轮轴模拟套筒、模拟活塞杆轴、固定垫片以及固定套筒；所述上固定垫块固定于上梁上；所述下固定垫块固定于下梁；上固定垫块和下固定垫块之间设有模拟活塞杆轴；所述模拟活塞杆轴外部沿径向依次套装有轮轴模拟套筒和固定套筒；所述固定套筒上端面固定于上固定垫块，所述模拟活塞杆轴下部套装有旋转套筒；旋转套筒一端连接弹射杆，另一端连接下扭力臂；所述轮轴模拟套筒连接上扭力臂；所述旋转套筒和模拟轮轴套筒之间设有固定垫片。

进一步地，还包括固定支架，所述固定支架为三角形支架，设有2组，分别设置于装置两侧，用于保证装置直立放置。

进一步地，所述卡爪结构包括卡爪连接部和卡爪固定部，所述卡爪连接部用于引出卡爪加载点，卡爪固定部分为两组，分别通过万向接头连接上扭力臂和下扭力臂。

进一步地，所述上固定垫块由左右两块垫块拼接而成。