[發明專利]一種適用于小型無人機長直機翼的靜力測試加載方法

有效

• 申請號: 201410383726.8
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN105444999B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 宋晨;向錦武;郭偉;楊炯;馬鐵林;齊電海
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 北京金恒聯合知識產權代理事務所11324
• 代理人: 李強

技術領域

本發明涉及一種小型無人機長直機翼的靜力測試加載方法，屬于航空飛行器結構靜強度試驗領域，適用于小型無人機大展弦比機翼的結構靜強度試驗加載。

背景技術

無人機是現代戰爭中戰場偵查的重要手段。小型無人機由于其具有外形尺度小、視覺隱身效果好、制造成本低、運輸使用靈活方便、戰場機動性高等特點，是現代戰爭中，實現前線窺視偵查敵情、信息中繼、輔助通訊等戰術任務的重要武器。這類無人機通常為大展弦比長直機翼結構，搭載必要的通訊、偵查設備載荷，并具有一定的滯空能力。國外著名的無人機，如“掃描鷹”無人機，屬于這一類型。

飛機結構強度試驗通常是指結構靜力測試，它是通過在飛機表面加載一定量級的靜力載荷，通過測量結構的變形、應變狀態，檢驗飛機在設計載荷作用下的承載能力，從而為飛機的飛行安全、結構安全提供保障。機翼是飛機的主要升力面，也是全機最主要的承載部件，對于飛機結構安全至關重要。對于小型無人機而言，由于其機翼展向尺寸相對較大，結構相對“細長”，同時機翼又是其主要受載部件，因此，相對機身、尾翼等其它部件，機翼的強度問題最為突出。常規飛機的靜強度試驗技術相對較為成熟，有專用的加載設備，可模擬飛機在飛行中的任意載荷狀態，然而，這類設備相對較為笨重，需要固定的試驗場所，具有一定的試驗規模，成本也比較高，并不適合于低成本的小型無人機靜力試驗開展。

此外，飛機結構靜力測試需要在結構表面施加一定量級的作用力，模擬飛行中的載荷分布。小型無人機由于其自身結構尺寸小，特別是機翼的弦向尺度小，翼載設備容易造成異型突起，機翼結構外型細節特征多樣，因此小型無人機機翼表面的分布式加載難度大。

因此，需要開發一種適用于小型無人機結構特征的，使用簡便、成本低廉，且具有一定通用性的靜力測試加載方法，并開發相應的配套試驗裝置，以實現小型無人機靜力測試加載的目的。

發明內容

本發明人認識到，小型無人機機翼靜力測試加載方法及裝置，應當能夠實現沿機翼展向的載荷分布，加載點的位置在試驗過程中應當能夠保持相對固定，即弦向、展向無滑動，且能夠實現試驗過程中逐級加載，模擬不同量級的載荷，并且還應當成本低、加載裝置拆裝方便，并且加載裝置的安裝不需要對飛機機體結構做任何改造。

考慮到上述需要，本發明人針對小型無人機結構外形復雜、多變，靜力測試難以有效加載的難題，提供了一種適用于小型無人機長直機翼的靜力測試加載方法和方案，使用簡便、成本低廉、不影響機體結構，且具有一定的通用性。

根據本發明的一個方面，提供了一種適用于小型無人機長直機翼的靜力測試加載裝置，其特征在于包括：

機翼弦向綁帶；約束機翼弦向綁帶展向移動的機翼展向綁帶；位于機翼弦向綁帶上的機翼加載點吊環；位于機翼下翼面、左右機翼之間，連接左右機翼展向綁帶的鎖定裝置；載荷沙袋。

根據本發明的另一個方面，提供了一種小型飛機長直機翼的靜力測試加載方法，其特征在于包括：

A)沿飛機機翼展向設置若干站位，作為加載點和綁帶站位，模擬飛行中的載荷沿展向分布；

B)在每個站位處，將機翼弦向綁帶沿著機翼弦向纏繞一周并鎖緊，從而在靜力測試中將載荷通過綁帶均勻傳遞給機翼展向站位剖面；

C)在機翼上表面綁帶距前緣1/4弦長點位置處，掛載沙袋載荷，掛載的位置模擬了機翼弦向的作用點位置；其中飛機為倒置姿態；

D)在機翼上、下表面沿機翼展向設置縱向連接的機翼展向綁帶，采用粘接搭扣連接，既便于快速裝配，又可以提供足夠的展向約束，且連接穩固，防止加載點在測試過程中沿展向滑移；

E)在機翼下表面的左、右縱向連接的所述機翼展向綁帶之間設置鎖緊裝置，用于連接左、右機翼展向綁帶并掛載在飛機機身之上。

本發明的優點包括：

1)加載點位置相對固定，定位可靠，具有足夠的約束力束縛；2)加載裝置裝卸方便，不需要對飛機結構做任何變動，即可實現快速安裝和加載；3)具有逐級加載的能力，可以實現載荷的階梯遞增或遞減；4)實用性強，成本低廉便于改造，能夠適用于小型無人機結構外型復雜、異形突起多的情況。

本發明的主要適用范圍：應用對象主要為小型無人機長直機翼構型，亦可用于常規輕質飛機中等或大展弦比構型。

附圖說明

圖1顯示了根據本發明的一個實施例的加載裝置宏觀示意圖。

圖2顯示了機翼弦向綁帶(2)的安裝與連接。

圖3顯示了根據本發明的一個實施例的連接左、右機翼展向綁帶(4)的鎖緊裝置(3)的連接示意圖。