[發明專利]一種彈射起飛和攔阻著陸沖擊載荷模擬裝置及模擬方法

在審

• 申請號: 202010049201.6
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111060275A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 張平;李曉琳;王玨;毛勇建;鄭敏;嚴俠;湯朋朋;牛寶良;胡勇;李明海;陳穎;李思忠;劉偉;劉謙;王宇飛;代明香;王東升;鄧婷;陳如明;湯紫峰;王易君;鄧志剛;袁彪
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08;B64F5/60
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 葉明博

本發明公開了一種彈射起飛和攔阻著陸沖擊載荷模擬裝置及模擬方法，彈射起飛和攔阻著陸沖擊載荷模擬裝置包括彈射攔阻沖擊波形控制單元、伺服控制單元、傳感單元、沖擊載荷加載裝置和液壓動力單元；彈射起飛和攔阻著陸沖擊載荷模擬方法中，通過波形預處理，實現參考波形在液壓伺服驅動方式下試驗加載可行；通過波形修正控制方法，提高了控制精度。本發明基于液壓驅動方式，解決了GJB 150.18A?2009《軍用裝備實驗室環境試驗方法，第18部分：沖擊試驗》程序Ⅷ中所規定的阻尼正弦波和時間歷程波形的加載和控制問題，能夠大幅縮短位移同時又能精確模擬彈射攔阻沖擊載荷，具有重復性好、試驗效率高等特點。

技術領域

本發明屬于彈射起飛和攔阻著陸沖擊載荷模擬技術領域，具體涉及一種彈射起飛和攔阻著陸沖擊載荷模擬裝置及模擬方法。

背景技術

彈射起飛和攔阻著陸(以下簡稱彈射攔阻)沖擊試驗用于驗證安裝在固定翼飛機上或飛機內的裝備在承受彈射攔阻時的功能和結構的完好性。GJB150.18A-2009《軍用裝備實驗室環境試驗方法第18部分：沖擊試驗》程序VIII中規定：當沒有測量數據時，采用阻尼正弦波來模擬彈射攔阻沖擊載荷；當有測量數據時，采用時間歷程波形來模擬彈射攔阻沖擊載荷。然而，當前沖擊試驗基本不具備阻尼正弦波的沖擊載荷模擬能力，尤其是三個方向的阻尼正弦波沖擊載荷模擬能力。

根據調研，當前沖擊試驗主要采用三種方式進行，一是采用基本沖擊試驗條件來覆蓋阻尼正弦波試驗條件，缺點是造成過考核，不能準確模擬沖擊試驗條件；二是通過裁剪試驗條件來近似處理，缺點是造成欠考核，也不能準確模擬沖擊試驗條件；三是采用氣動方式分級加載來實現沖擊試驗條件的模擬，這種方式比較接近真實載荷工況，但是試驗波形不是標準的阻尼正弦波，且試驗準備時間長，多次沖擊試驗間隔時間長，試驗效率低，試驗重復性不好，難以保證多次沖擊試驗的一致性。

根據GJB 150.18A-2009提出的阻尼正弦波沖擊試驗條件可用公式(1)表示。

A(t)＝A_me^-ξωtsinωt,0≤t≤T_e (1)

式中，A為加速度；A_m為加速度幅值；ξ為阻尼比；ω為圓頻率；t為時間；T_e為有效沖擊時間。

如果按公式(1)產生數字加速度信號，對加速度信號進行數值積分得到速度和位移信號，設初始速度值和初始位移值為零。積分后的結果是：速度曲線除零時刻外，均在零線上方；位移曲線呈斜線不斷上升。這樣處理后的結果也導致了試驗加載條件在工程上很難實現。

因此，發明一種能夠大幅縮短位移同時又能精確模擬彈射攔阻沖擊載荷的模擬裝置和模擬方法是很有意義和應用前景的。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種彈射起飛和攔阻著陸沖擊載荷模擬裝置及模擬方法。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

一種彈射起飛和攔阻著陸沖擊載荷模擬裝置，包括：

彈射攔阻沖擊波形控制單元；彈射攔阻沖擊波形控制單元包括用于將彈射攔阻參考波形處理為液壓伺服驅動方式下可以加載波形的波形預處理模塊和用于波形高精度控制的波形修正控制模塊；

用于實現沖擊載荷加載裝置閉環控制的伺服控制單元；

用于測量沖擊載荷加載裝置的位移、加速度的傳感單元；

用于實現彈射攔阻沖擊載荷加載的沖擊載荷加載裝置；傳感單元安裝在沖擊載荷加載裝置上；彈射攔阻參考波形從波形預處理模塊的信號輸入端輸入，波形預處理模塊的信號輸出端與波形修正控制模塊的信號輸入端連接，伺服控制單元的信號輸入端分別與波形修正控制模塊的信號輸出端和傳感單元的信號輸出端連接，伺服控制單元的信號輸出端與沖擊載荷加載裝置的信號輸入端連接。