[實用新型]一種起落架收放氣動載荷模擬裝置

有效

• 申請號: 201720331696.5
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN206719572U
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 魏小輝;房興波;聶宏;張明;徐奎
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60;B64C25/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

技術領域：

本實用新型涉及一種起落架收放氣動載荷模擬裝置，應用于輕型飛機起落架收放試驗中，屬于一類飛機起落架試驗技術領域。

背景技術：

為了改善飛機空氣動力特性，設計人員把帶有尾輪或滑撬的傳統起落架設計成可收放的起落架，而后幾乎所有的飛機都是采用這種設計。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，該氣動力水平均勻分布于起落架上，影響起落架撐桿作動筒與上位鎖的收放功能。因此，在飛機起落架設計研發階段，需要氣動載荷模擬裝置對其進行收放試驗以模擬起落架的正常使用情況。

目前，在起落架收放試驗中，氣動載荷的模擬加載一直是試驗的難點，其難度在于需要隨時保證氣動載荷的水平方向并模擬載荷的大小，發達國家普遍將起落架置于風洞中直接進行試驗。此方法得到的試驗數據接近于真實的起落架收放，結果真實可靠，但研究費用較高，試驗復雜，不易在短時間內進行。

而國內試驗基本在無風洞條件下進行，因此在地面試驗臺上準確模擬起落架收放過程的氣動載荷對收放疲勞試驗至關重要。目前模擬起落架在收放過程中氣動載荷主要是對主支柱鉸點力矩進行模擬。根據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生干涉；第二，需要建設一整套完備的液壓伺服控制系統，試驗周期較長，投入較大。

(b)質量塊-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，鋼絲繩數量過多導致易與起落架產生干涉；第二，根據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，加載中質量塊隨著起落架的收放會產生晃動，存在一定的安全隱患。

(c)伺服電機加載方案

該方案建設周期短、自動化程度高、大載荷模擬精確。但其不足之處有如下幾點：第一，鋼絲繩預緊需要一定的載荷，因此該系統對較小氣動載荷的模擬精度不高；第二、控制系統復雜，鋼絲繩易與起落架發生干涉；第三、在起落架上鎖和解鎖的沖擊過程中，隨動加載系統的載荷會發生跳躍。

實用新型內容：

本實用新型是為了解決上述現有技術存在的問題而提供一種起落架收放氣動載荷模擬裝置。

本實用新型采用如下技術方案：一種起落架收放氣動載荷模擬裝置，包括起落架輪叉、旋轉舵機、舵機搖臂、連桿、涵道風扇、涵道臂、前叉耳座、載荷傳感器、配重塊、后叉耳座、起落架輪軸、以及轉動環；所述轉動環安裝在起落架輪軸上，能夠繞起落架輪軸轉動，所述前叉耳座安裝在轉動環上且位于起落架輪軸前方，所述后叉耳座安裝在轉動環上且位于起落架輪軸后方，所述轉動環、前叉耳座以及后叉耳座構成一個整體轉動臺；所述旋轉舵機安裝在起落架輪叉的根部，旋轉舵機的轉軸與起落架輪軸平行，所述舵機搖臂的一端安裝在旋轉舵機的轉軸上，另一端通過連桿與后叉耳座的叉耳連接，構成轉動臺的角度補償機構；所述載荷傳感器安裝在前叉耳座左右兩側的臂板上，涵道臂安裝在前叉耳座的叉耳上，所述涵道臂與載荷傳感器接觸，涵道風扇安裝在涵道臂上，構成涵道加載機構；所述配重塊安裝在起落架輪軸上。進一步地，所述涵道臂包括有兩個，分別位于前叉耳座的叉耳的左右兩側，進一步地，所述涵道風扇包括有兩個，分別安裝在左右兩個涵道臂上。

本實用新型還采用如下技術方案：一種起落架收放氣動載荷模擬裝置的加載方法，包括如下步驟：

步驟一：采用由前叉耳座、載荷傳感器、涵道臂、涵道風扇構成的杠桿系統，涵道臂作為杠桿，前叉耳座作為支點，涵道風扇提供的向后的拉力將涵道臂壓緊在載荷傳感器上，通過載荷傳感器的載荷與杠桿的比例系數反饋涵道風扇的拉力，起落架收放試驗過程中，根據起落架的收放角度對應的載荷，結合載荷傳感器反饋的涵道風扇的拉力，閉環調整涵道風扇的轉速，使涵道風扇的拉力滿足使用要求；

步驟二：采用由旋轉舵機、舵機搖臂、連桿、轉動臺構成的四連桿機構，通過驅動旋轉舵機帶動轉動臺和涵道風扇一起繞起落架輪軸轉動，在起落架收放試驗過程中，針對起落架的實際收放角度，調整旋轉舵機的轉角，使轉動臺保持水平狀態，保證涵道風扇的拉力在水平方向。