[發明專利]一種飛機攔阻系統驗證測試實驗裝置及實驗方法

有效

• 申請號: 201210277189.X
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102854129A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 孔祥駿;史亞杰;肖憲波;曾亮;姚紅宇
• 申請（專利權）人: 中國民航科學技術研究院
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明涉及航空領域，具體來說，是一種用于對飛機攔阻系統進行驗證測試的實驗裝置及實驗方法。

背景技術

飛機攔阻系統主要依靠起落架機輪對攔阻材料的碾壓來實現攔阻目的。攔阻系統，尤其針對機場跑道端攔阻系統，其驗證測試的本質在于通過模擬負重機輪與攔阻材料之間的相對運動來實現對機輪與攔阻材料之間相互作用的測試與研究。

目前在航空領域，較多地采用圓形滾動道面與輪胎之間發生相對運動來模擬機輪的滾動。但這種實驗裝置無法安裝攔阻材料，難于實現機輪對攔阻材料的持續碾壓。

中國專利CN100476072C描述了機場跑道端攔阻系統以及該系統的計算機仿真方法。其中并未包含對攔阻系統進行驗證測試的實驗裝置和方法。在攔阻系統的研發和設計過程中往往需要大量的實驗研究工作，目前使用的多是用真實飛機碾壓攔阻材料的真機試驗方法，但這種試驗方法花費巨大、實施難度大、安全風險大、可調整的試驗參數有限、參數調整范圍窄，不利于攔阻系統的研發。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種飛機攔阻系統驗證測試實驗裝置及實驗方法，適合在實驗室進行飛機攔阻系統的驗證測試且滿足攔阻系統設計研發需要。

本發明所述的一種飛機攔阻系統驗證測試實驗裝置，包括整體框架、負重夾持裝置、活動平臺、牽引裝置；其中，整體框架為筒狀框架，底面水平固定于承載面上；整體框架四條豎直側邊上還固定有豎直設置的滑道，每個滑道上設有滾槽。

所述負重夾持裝置包括負重框架、夾持組件與三向測力傳感器；其中，負重框架為筒狀結構，負重框架四條豎直側邊分別通過滾輪與整體框架中滑道上的滾槽滾動連接；負重框架底面封閉。

所述夾持組件用來安裝機輪，包括左夾持件、右夾持件與連接安裝板，左夾持件與右夾持件固定在連接安裝板下表面，連接安裝板上表面與負重框架底面下表面間通過三向測力傳感器連接。

所述活動平臺包括平臺主體、支撐座與攔阻材料擋板；其中，平臺主體為長板狀結構，設置于夾持組件下方，且平臺主體長方向與機輪的滾動方向同向；支撐座上固定有滾軸，平臺主體放置在滾軸上，通過滾軸的滾動，使平臺主體在滾軸滾動方向上移動；支撐座內側還安裝有側向滾輪，用來約束平臺主體側向移動；平臺主體上表面上設置攔阻材料；平臺主體的移動通過牽引裝置進行牽引，且牽引裝置的牽引端與平臺主體間通過牽引力傳感器連接。

通過上述結構，在負重框架底面的上表面上放置配重，通過配重以及負重夾持裝置與機輪的重力作用，負重夾持裝置自然向下滾動，使機輪與平臺主體上表面接觸，由此通過牽引裝置牽引平臺主體、攔阻材料與機輪產生相對運動，從而使機輪對攔阻材料進行碾壓，模擬飛機起落架對攔阻系統的碾壓過程。

上述夾持組件上固定安裝有垂直位移傳感器；在機輪輪軸上固定裝有機輪轉速器；平臺主體前端固定安裝水平位移傳感器；平臺主體前端與牽引裝置牽引端間固定安裝有牽引力傳感器。

基于上述實驗裝置的實驗方法通過下述步驟實現：

步驟1：安裝機輪、攔阻材料與配重；

提升負重夾持框架，將實驗需要的機輪通過機輪輪軸軸接在夾持組件上；將實驗需要的攔阻材料設置在平臺主體上表面；并在負重框架底面上表面上放置實驗需要的配重；隨后使負重夾持裝置落下。

步驟2：設置牽引裝置的牽引速度。

步驟3：啟動三向測力傳感器、垂直位移傳感器、機輪轉速器、水平位移傳感器與牽引力傳感器。

步驟4：啟動牽引裝置，進行實驗；

牽引裝置按照設定速度牽引平臺主體運動，使機輪對攔阻材料進行碾壓；并實時采集三向測力傳感器測得的機輪所受航向力、垂向力和側向力；以及垂直位移傳感器測得的機輪輪軸垂直位移，機輪轉速器測得的機輪轉速，牽引力傳感器測得的牽引裝置牽引力。

步驟5：停止牽引裝置與三向測力傳感器、垂直位移傳感器、機輪轉速器、水平位移傳感器和牽引力傳感器，實驗結束。

步驟6：測量數據分析；

根據采集到的各測量裝置測得數據，對攔阻系統設計模型的準確性和合理性進行驗證。

本發明的優點在于：

1、本發明提供的飛機攔阻系統驗證測試實驗裝置及實驗方法，通過模擬負重機輪與攔阻材料之間的相對運動來實現對機輪與攔阻材料之間相互作用的測試與研究；

2、本發明提供的飛機攔阻系統驗證測試的實驗裝置，整體結構簡單，可調整的實驗參數多，參數調整范圍大，安全風險小，實施難度小，大大節約了實驗成本；