[发明专利]一种离心式飞行载荷及错觉模拟装置

说明书

本发明涉及模拟飞行技术领域，具体公开了一种离心式飞行载荷及错觉模拟装置，包括传动支承系统、转臂系统、偏航框系统、俯仰框系统和座舱系统，传动支承系统对转臂系统支撑，转臂系统上设置俯仰框系统并带动俯仰框系统绕与转臂系统的连接点转动，偏航框系统设置在俯仰框系统上，且俯仰框系统带动偏航框系统绕与偏航框系统的连接点转动，座舱系统设置在偏航框系统上，且偏航框系统带动座舱系绕与偏航框系统的连接点转动。本发明的优点是主轴回转产生过载加速度，在转臂末端产生相对于人体坐标系的偏航、俯仰、滚转三个自由度，受训飞行员坐在座舱系统中，承受离心过载加速度和空间三个姿态角运动，实现空间定向障碍模拟训练。

技术领域

本发明涉及模拟飞行技术领域，特别是一种离心式飞行载荷及错觉模拟装置。

背景技术

一种离心式飞行载荷及空间定向障碍模拟装置是基于离心机平台的模拟装置，利用离心机转动产生持续过载加速度，在离心机末端安装三自由度转框系统，可实现载荷值和方向精确模拟，同时可进行过载环境下的姿态模拟。

飞行载荷模拟能够训练飞行员的抗过载能力。在高性能战机进行机动飞行过程中，当出现过大的头-脚向的过载，使大脑血液供应减少引起的脑组织缺氧，进而引起飞行员灰视、黑视甚至意识丧失等，极易引发飞行事故。抗过载能力的提高除了装备上保证外，还需要飞行员掌握一定的抗过载动作，这些都需要在专门的设备上进行。

空间定向障碍是目前严重威胁飞行安全的又一个重大航空医学问题，其发生概率较大，并且无论是熟练飞行员还是新手飞行员都可以遇到，无论什么机种都可能发生。并且特别容易在黑夜、雾霾等视线受限的环境中发生。空间定向障碍容易诱发飞行员对自身位置姿态判断不正确，从而引发飞行事故。进行空间定向障碍训练，即通过模拟器产生易发生空间定向障碍的环境，帮助飞行员正确认识空间定向障碍，做好预防空间定向障碍措施，并积极克服空间定向障碍。

现有技术：

目前专利号CN201821463335.7公布了一种“四自由度直升机动态飞行模拟器”，该专利描述了一种基于离心机平台的四自由度平台，其功能与本发明技术方案类似。

但是该专利中的“四自由度直升机动态飞行模拟器”采用了双层布局结构，即主驱动电机及减速器位于地下一层，需要专门的地下室进行布置，这样的缺点是造成土建施工复杂，成本较高，并且造成设备安装调试难度较大。

该专利的座舱质心位置与主轴支承点位置处于两个平面，导致偏航框承受过大的倾覆力矩，同时转臂受弯矩很大，加剧运动是的转臂变形，同时要求偏航框具有足够的强度、刚度，使得偏航框重量增大。

该专利的配重与座舱系统质心不在平行于地面的一条线上，形成力偶不平衡，容易引起振动，导致轴承受力严苛。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种离心式飞行载荷及错觉模拟装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种离心式飞行载荷及错觉模拟装置，包括传动支承系统、转臂系统、偏航框系统、俯仰框系统和座舱系统，所述传动支承系统对转臂系统支撑并带动其转动产生过载加速度，所述转臂系统上设置俯仰框系统并带动俯仰框系统绕与转臂系统的连接点转动，俯仰框系统的转动中心垂直于传动支承系统转动中心，实现系统的俯仰运动，所述偏航框系统设置在俯仰框系统上，且俯仰框系统带动偏航框系统绕与偏航框系统的连接点转动，偏航框系统的转动中心垂直于俯仰框系统的转动中心，实现系统的偏航运动，所述座舱系统设置在偏航框系统上，且偏航框系统带动座舱系绕与偏航框系统的连接点转动，座舱系统的转动中心垂直于偏航框系统的转动中心，实现系统的滚转运动。

具体的，所述的传动支承系统包括基座、主电机，所述的主电机设置在基座的底部，所述的基座上设置有主轴安装孔，所述的主电机的输出端连接主轴，所述主轴置于主轴安装孔内，所述的主轴安装孔内设置有轴承系，所述主轴通过轴承系与基座转动连接。