一種非對稱飛行器舵面的空氣動力加載試驗裝置的製作方法

2023-04-23 05:41:51 4

本發明屬於仿真技術領域，具體地涉及一種非對稱飛行器舵面的空氣動力加載試驗裝置。

背景技術：

飛行器在飛行過程中，其舵面承受了空氣載荷造成的壓力、力矩、彎扭等多種作用。如果飛行器舵面存在設計缺陷，很容易造成飛行器事故。因此，飛行器設計過程中舵面的負載模擬試驗尤為重要。

由於作用在舵面上的力或力矩等數值巨大，所以主流的負載模擬器採用液壓作為動力來源，通過電控實現伺服控制。

舵面加載在加載方式、載荷大小以及載荷體現形式等方面有諸多要求，固有的負載模擬器加載方式及結構設計往往不能滿足舵面負載模擬的多樣化需求，因此加載機構的選擇、加載通道的固定方式及其與舵面的聯接形式成為搭建不同負載模擬平臺的關鍵所在。

因此，本發明設計了一種既能夠滿足舵機加載試驗技術指標，又方便調節、維修與更換的新型加載試驗裝置。本發明的加載試驗裝置精度高，動態性能好，功率密度大，可承受載荷強，適用於飛行器舵面負載模擬試驗。

技術實現要素：

在下文中給出關於本發明的簡要概述，以便提供關於本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述並不是關於本發明的窮舉性概述。它並不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的範圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍後論述的更詳細描述的前序。

一方面，本發明提供一種非對稱飛行器舵面的空氣動力加載試驗裝置，能夠同時對不同的待加載對象(例如飛行器的襟副翼、空氣舵，或飛行器的其他部位)分別進行力模擬加載、扭矩模擬加載。本發明通過以下技術方案實現：一種加載試驗裝置，包括：直線加載裝置，旋轉加載裝置，所述直線加載裝置用於對第一待加載對象進行力模擬加載，所述旋轉加載裝置用於對第二待加載對象進行扭矩模擬加載。

第一待加載對象和第二待加載對象可以分別是飛行器的襟副翼和空氣舵，當然，也可以是飛行器的其他部位。

進一步地，所述直線加載裝置的數目和所述旋轉加載裝置的數目均為兩個，兩個所述直線加載裝置設置在所述第一待加載對象的同一側，兩個所述旋轉加載裝置分別設置在所述第二待加載對象的相對的兩側。

所述直線加載裝置的數目和所述旋轉加載裝置的數目也可以不同，所述直線加載裝置的數目可以是其他數目的偶數(例如：4，6，8，10等)，所述旋轉加載裝置的數目也可以是其他數目的偶數(例如：4，6，8，10等)。多個所述直線加載裝置配置在所述第一待加載對象的同一側，多個所述旋轉加載裝置配置在所述第二待加載對象的相對的兩側(兩側的旋轉加載裝置的數目相同)。

作為例子，所述第一待加載對象是襟副翼，所述第二待加載對象是空氣舵。

進一步地，所述第一待加載對象和所述第二待加載對象設置在同一個試驗臺上。

進一步地，所述直線加載裝置包括：底座，第一連接裝置，加載部，力傳感器，第二連接裝置，所述加載部的一端通過所述第一連接裝置與所述底座可旋轉地連接，所述加載部的另一端通過所述第二連接裝置與所述第一待加載對象可旋轉地連接，所述力傳感器用於測量所述直線加載裝置產生的力。

進一步地，所述加載部施加的作用力通過壓心傳遞到所述第一待加載對象。

進一步地，所述加載部包括缸體和加載杆體。

進一步地，所述旋轉加載裝置包括：旋轉部，轉軸，轉接部，扭矩傳感器，所述旋轉部與所述轉軸連接，所述轉軸與所述轉接部連接，所述旋轉部產生的扭矩通過所述轉接部作用於所述第二待加載對象，所述扭矩傳感器用於測量所述旋轉加載裝置產生的力矩。

另一方面，本發明提供一種供前述加載試驗裝置進行加載試驗的試驗臺，包括：上臺體，下臺體，底座，斜滑塊，下臺體固定在所述底座上，所述下臺體的頂面配置有t形槽，供所述上臺體移動，所述斜滑塊配置在所述上臺體上，所述上臺體的上表面配置有t型槽，供所述斜滑塊移動，斜滑塊上固定所述旋轉加載裝置，所述直線加載裝置固定在所述直線加載裝置底座之上，該底座固定在所述試驗臺的底座上。

進一步地，所述直線加載裝置底座上配置有t型槽，供所述直線加載裝置移動，所述試驗臺的底座配置有t型槽，供所述直線加載裝置底座移動。

本發明的加載試驗裝置的優點在於，技術成熟，加載精度高；設計標準與加工精度高，加載可靠性強；結構簡單，方便裝卸，能夠適應各種類型的試驗臺以對飛行器進行空氣動力加載試驗。

附圖說明

參照下面結合附圖對本發明具體實施方式的說明，會更加容易地理解本發明的目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本發明的原理。

圖1本發明的空氣動力加載試驗裝置的結構示意圖。

圖2本發明的直線加載裝置的結構示意圖。

圖3本發明的旋轉加載裝置的結構示意圖。

圖4本發明的空氣動力加載試驗裝置的應用於試驗臺的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖來說明本發明的具體實施方式。在本發明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特徵可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特徵相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。

下面結合附圖1-4對本發明的加載試驗裝置做詳細說明。

附圖1示出了本發明的空氣動力加載試驗裝置，包括：直線加載裝置1，旋轉加載裝置2，直線加載裝置1用於對第一待加載對象進行力模擬加載，旋轉加載裝置2用於對第二待加載對象進行扭矩模擬加載。直線加載裝置1的數目和旋轉加載裝置2的數目均為兩個，兩個直線加載裝置1設置在第一待加載對象的同一側，兩個旋轉加載裝置2分別設置在第二待加載對象的相對的兩側。

作為例子，第一待加載對象是襟副翼18，第二待加載對象是空氣舵(未示出)。

附圖4示出了本發明的空氣動力加載試驗裝置應用於試驗臺的情形，第一待加載對象(未示出)和第二待加載對象(未示出)設置在同一個試驗臺上，試驗臺主要由上臺體3、下臺體4和底座5等部分組成。下臺體4固定(例如通過地腳螺栓)在底座5上，下臺體4的頂面有t形槽，可供上臺體3前後移動，上臺體3移動到位後可用t型螺栓固定。上臺體3上配置有斜滑塊6，上臺體3上表面也配置有t型槽，供斜滑塊6前後移動，斜滑塊6上固定旋轉加載裝置2。上臺體3可以調節旋轉加載裝置2的位置；斜滑塊6可以調節旋轉加載裝置2的中心高，並使旋轉加載裝置2實現固定角度的傾斜。直線加載裝置1固定在直線加載裝置底座7之上，該底座7上有t型槽，可供直線加載裝置1實現單自由度滑動。該底座7固定在臺體底座5上，臺體底座5同樣有t型槽，可供直線加載裝置底座7單自由度滑動，直線加載裝置底座7滑動到位後均可用t型螺栓固定。

試驗臺臺體可為整體鑄造平臺，舵艙可以安裝在試驗臺臺體中心，例如試驗臺臺體中部開有孔(也可根據具體試驗，不開孔)。

附圖2示出了本發明的直線加載裝置，直線加載裝置1包括：底座，第一連接裝置11(優選為連接耳環)，加載部(加載部包括缸體12和加載杆體13)，力傳感器15，第二連接裝置16(優選為連接耳環)，加載部的一端通過第一連接裝置11與底座可旋轉地連接，加載部的另一端通過第二連接裝置16與第一待加載對象(襟副翼18)可旋轉地連接，力傳感器15用於測量直線加載裝置1產生的力。加載部施加的作用力通過壓心17傳遞到第一待加載對象(襟副翼18)。直線加載裝置還可以包括鎖緊裝置14，力傳感器15通過鎖緊裝置14固定在加載裝置的所述另一端。襟副翼18的旋轉中心19的初始位置與第二連接裝置16的連線垂直於加載裝置的軸線。

附圖3示出了本發明的旋轉加載裝置，旋轉加載裝置2包括：旋轉部21，轉軸22，轉接部23，扭矩傳感器25，旋轉部21與轉軸22連接，轉軸22與轉接部23連接，旋轉部21產生的扭矩通過轉接部23作用於第二待加載對象(空氣舵)，扭矩傳感器25用於測量旋轉加載裝置2產生的力矩。轉軸22通過轉接部23與空氣舵連接。旋轉加載裝置2還可以包括限位裝置24，限位裝置24用於對旋轉部21的旋轉角度進行限制。

顯然，上述實施方式僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬於本發明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。