[發(fā)明專利]起落架自控彈簧—阻尼系統(tǒng)氣動力負載加載系統(tǒng)及加載方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210193212.7
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN102717897A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 聶宏;孫穩(wěn);魏小輝;杜楠楠;房務官;王鈺龍
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發(fā)明涉及一種起落架自控彈簧—阻尼系統(tǒng)氣動力負載加載系統(tǒng)及加載方法，屬于飛機起落架收放試驗系統(tǒng)。

背景技術

????為保證飛機飛行過程中的氣動外形，現(xiàn)代的飛機普遍設計為可收放的起落架，在空中飛行時將起落架收起在機身或機翼內(nèi)部；在起飛、降落過程中將起落架放下承受地面載荷。因此，飛機在空中飛行時需要完成起落架的收起和放下動作。由于空氣阻力的影響，起落架在收放時會受到氣動力的影響，該氣動力分布于起落架迎風面上，影響起落架撐桿作動筒與上位鎖工作。因此，在飛機起落架設計研發(fā)階段，需要對其進行真實氣動力負載下的收放可靠性試驗。?

在起落架收放試驗中，如何保證氣動力負載加載時的精度以及保證加載系統(tǒng)良好的跟隨性一直是個難題。發(fā)達國家對于起落架收放系統(tǒng)的研究比較成熟，普遍采用起落架現(xiàn)代設計技術，將飛機起落架安裝于風洞之中進行起飛、降落的模擬。此試驗方法較為接近起落架真實使用情況，試驗結果準確可靠，但試驗耗資巨大，建設周期過長，不宜在短時間內(nèi)進行。

國內(nèi)對于起落架收放試驗的研究一般在無風洞條件下進行。由于起落架在真實收放過程中受到的力為一個分布力系，在試驗中模擬極為困難，因此普遍將該分布力系進行簡化，應用鉸鏈力矩等效原理將該氣動載荷簡化為一個或幾個集中力來施加于起落架上。根據(jù)試驗裝置的不同主要分為以下三種：

(a)液壓伺服作動筒加載方案

該方案結構較為簡單，負載模擬的跟蹤性能較好，但其不足之處在于對液壓作動筒的要求較高。第一，對作動筒尺寸要求較大，作動筒過小無法提供足夠的行程用于起落架的收放，作動筒過大安裝可能產(chǎn)生干涉；第二，力矩等效法會產(chǎn)生附加力，導致收放過程中受力模型不準確；第三，加載作動筒的速度比較小，可能無法滿足飛機起落架收放時所需要的速度；第四，需要建設一整套完備的液壓伺服控制系統(tǒng)，試驗周期較長，投入較大。

(b)質(zhì)量塊—凸輪—滑軌加載方案

該方案氣動載荷較為接近真實情況，載荷方向性好，但其不足之處有如下幾點：第一，結構設計較為復雜，鋼絲繩數(shù)量過多導致易與起落架產(chǎn)生干涉；第二，根據(jù)起落架上氣動載荷的大小只能設計唯一的凸輪形狀與之對應，對應于某些載荷工況可能無法設計出相應的凸輪來滿足其加載要求；第三，加載中質(zhì)量塊隨著起落架的收放會產(chǎn)生晃動，加載精度無法得到保證，并且存在一定的安全隱患。

(c)伺服電機加載方案

一種伺服電機式起落架收放隨動加載系統(tǒng)，專利申請?zhí)?/p>

該方案采用兩套伺服電機，通過鋼絲繩對起落架加載，并采用一套伺服電機，通過滾珠絲杠帶動裝有轉(zhuǎn)向滑輪的升降平臺進行上下運動，從而通過協(xié)調(diào)伺服電機的工作，達到模擬飛機起落架在收放過程中受到的氣動載荷的大小和方向。該方案響應速度快，跟隨性較好，加載精度高。

起落架收起過程：假設起落架完全放下時收放角度為0，加載點位置至起落架根部轉(zhuǎn)軸位置距離為R，當0°≤θ≤45°時，水平伺服電機釋放鋼絲繩長度L=Rsinθ-R（1-cosθ）；當45°≤θ≤90°時，水平伺服電機收起鋼絲繩長度L=Rsinθ-R（1-cosθ）。

起落架放下過程：假設起落架完全收起時收放角度為0，加載點位置至起落架根部轉(zhuǎn)軸位置距離為R，當0°≤θ≤45°時，水平伺服電機釋放鋼絲繩長度L=Rsinθ-R（1-cosθ）；當45°≤θ≤90°時，水平伺服電機收起鋼絲繩長度L=Rsinθ-R（1-cosθ）。

收放過程中水平伺服電機需要兩次反轉(zhuǎn)來保證鋼絲繩上始終是拉力，伺服電機反轉(zhuǎn)可導致起落架收放過程中載荷模擬不連續(xù)，甚至導致鋼絲繩脫離升降平臺上的轉(zhuǎn)向滑輪。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種自控彈簧—阻尼系統(tǒng)氣動力負載加載系統(tǒng)及加載方法，該方加載精度高、載荷模擬連續(xù)性好、結構簡單、操作方便，能適用于各類型飛機起落架收放試驗。

為實現(xiàn)以上的技術目的，本發(fā)明將采取以下的技術方案：