[发明专利]飞机力学测试用三维运动轨迹实时观测系统及其观测方法

说明书

本发明提供了飞机力学测试用三维运动轨迹实时观测系统及其观测方法，属于飞机测试技术领域。包括上端设有安装凹口的观测支撑主体、设于所述安装凹口处的密闭空间组件、设于所述观测支撑主体上的振动供能组件、双位相机组件、对观测系统进行照明的光源组件以及控制观测系统正常运行的智能控制组件。本发明的观测系统及其观测方法主要用于飞机燃油箱等密闭空间结构内部物体三维运动轨迹实时观测、飞机燃油箱等密闭空间结构内部物体运动观测实验、封闭结构内部流体晃动观测实验，增加实验验证能力，无须再通过数值仿真等方式进一步分析、推算，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于飞机测试技术领域，具体是飞机力学测试用三维运动轨迹实时观测系统及其观测方法。

背景技术

飞机在飞行过程中，因大机动过载的因素，导致燃油在燃油箱内随机晃动，容易使燃油箱产生裂缝甚至严重破损，可能使飞机失去其重要组成结构。因此，有必要研究燃油箱等密闭空间结构的承载性能，需要观测其内部物体的运动规律和运动模式，为进一步的强度评估提供支撑和帮助。

目前，在飞机力学测试领域，对相关密闭空间结构的强度评估，主要基于各类实验平台，开展相关实验，获取典型结构处的应力-应变数据或加速度响应曲线，实验后再打开密闭空间结构，观测其内部的损伤情况，从而进行评估。同时，针对一些较大的密闭空间结构，在其内部设置摄像机等装置，观测内部物体的运动，但仍有局限性，摄像机等装置可能会对内部物体的运动产生影响，且对小密封空间结构完全无法适用。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了飞机力学测试用三维运动轨迹实时观测系统及其观测方法。

本发明的技术方案是：飞机力学测试用三维运动轨迹实时观测系统，包括上端设有安装凹口的观测支撑主体、设于所述安装凹口处的密闭空间组件、设于所述观测支撑主体上的振动供能组件、双位相机组件、对观测系统进行照明的光源组件以及控制观测系统正常运行的智能控制组件；

所述密闭空间组件包括卡接于安装凹口内且底端设有第一透明拍摄口的密闭箱体、设于所述密闭箱体侧壁的密封门、位于所述第一透明拍摄口正下端的倾斜反光板，密闭箱体内放置有振动物体，所述密封门上设有第二透明拍摄口；

安装凹口各内壁均匀设有多个弹簧缓冲柱，且每个所述弹簧缓冲柱上且远离安装凹口内壁一侧设有紧贴安装片，密闭箱体放置于安装凹口内且其外壁与所述紧贴安装片连接；

所述振动供能组件包括罩设于密闭箱体外部的振动安装罩、设于所述振动安装罩内壁的多个振动气锤、用于连接振动安装罩与外部气源的空气过滤器、设于所述空气过滤器与振动安装罩连接处的电气比例阀；

所述双位相机组件包括与所述倾斜反光板相对分布的第一双位相机、与所述第二透明拍摄口相对分布的第二双位相机；智能控制组件包括与空气过滤器、电气比例阀、第一双位相机以及第二双位相机电性连接的控制器、用于检测振动安装罩内气体压力的气压传感器。

进一步地，所述观测支撑主体底端设有用于安装倾斜反光板的调节安装组件，所述调节安装组件包括设于观测支撑主体底端且上端设有水平调节螺旋杆的安装板、通过螺纹滑块与所述水平调节螺旋杆连接的调节杆、底端与所述调节杆远离螺纹滑块一端滑动连接的安装框、驱动水平调节螺旋杆转动的螺旋电机、设于所述安装框底端的角度传感器，倾斜反光板卡接于安装框内，当需要调节倾斜反光板的角度时，通过螺旋电机带动水平调节螺旋杆转动，使螺纹滑块在水平调节螺旋杆上移动，此时，调节杆在安装框底端滑动，使安装框和倾斜反光板的倾斜角度发生改变，与此同时，通过角度传感器实时监测倾斜反光板的倾斜角度，当达到预定倾斜角度时，关闭螺旋电机即可，通过上述操作，可满足不同倾斜角度的需求，操作方便，安全可靠。