[發(fā)明專利]一種飛行器質(zhì)量特性簡易測量裝置及測量方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010522721.4 | 申請日： | 2020-06-10 |
| 公開（公告）號： | CN111595514A | 公開（公告）日： | 2020-08-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 肖涵山;歐朝;吉紅亮;何烈堂;和爭春;李明輝;任友成;柳寧遠;楊洋;方桂才;官睿;楊召 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國空氣動力研究與發(fā)展中心 |
| 主分類號： | G01M1/12 | 分類號： | G01M1/12;G01M1/10;B64F5/60 |
| 代理公司： | 重慶市信立達專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50230 | 代理人： | 陳炳萍 |
| 地址： | 621000 *** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 飛行器 質(zhì)量 特性 簡易 測量 裝置 測量方法 | ||
1.一種飛行器質(zhì)量特性簡易測量裝置，包括水平設(shè)置的測量平臺(1)，其特征在于：所述測量平臺(1)上安裝有兩個支撐機構(gòu)，所述支撐機構(gòu)包括底座和兩個豎直固定于底座上的液壓伸縮桿(2)，兩個所述液壓伸縮桿(2)的頂部安裝有水平設(shè)置有橫梁(3)，所述橫梁(3)外壁套設(shè)有多個套筒(4)，所述套筒(4)外壁底部固定有萬向接頭(5)，所述萬向接頭(5)上設(shè)置有吊繩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器質(zhì)量特性簡易測量裝置，其特征在于：所述套筒(4)上設(shè)置有與套筒(4)軸向垂直的螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)設(shè)置有擰緊螺栓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器質(zhì)量特性簡易測量裝置，其特征在于：所述測量平臺(1)上開設(shè)有導(dǎo)軌槽(6)，所述導(dǎo)軌槽(6)的底部沿導(dǎo)軌槽(6)的長度方向設(shè)置有多個螺紋孔，所述支撐機構(gòu)的底座通過螺栓安裝于所述導(dǎo)軌槽(6)內(nèi)。
4.一種飛行器質(zhì)量特性簡易測量方法，該方法基于權(quán)利要求1-3中任意一項所述的飛行器質(zhì)量特性簡易測量裝置，其特征在于，包括如方法步：
S1、在飛行器中軸線正上方選擇吊掛點A，在飛行器機身側(cè)面水平基準線上選擇B、D兩點，且B點和D點分別位于A點的前后，測出B、D兩點在飛行器中軸線上的投影距離LBD；
S2、利用吊繩將飛行器在A點起吊，使飛行器傾斜懸空位于測量平臺(1)上方，測定B、D兩點相對測量平臺(1)的高度hB、hD，并利用下式獲得飛行器的傾斜角α：
S3、保持吊掛位置不變，在飛行器上E點加配重，使飛行器調(diào)成水平，即hB＝hD，測出A點和E點在飛行器中軸線上投影距離LAE，通過對吊掛點A取矩的平衡方程可以得到質(zhì)心O在A點之前沿飛行器中軸線方向的距離Δx：
其中m為飛行器的質(zhì)量，mp為配重的質(zhì)量；
由此可以得到質(zhì)心O在吊掛點A之下沿豎直方向的距離Δz為：
根據(jù)質(zhì)心O與起吊點A在豎直方向和中軸線方向的間距，獲得質(zhì)心O的位置；
S4、以飛行器的質(zhì)心O為坐標原點，過質(zhì)心O且與中軸線平行的直線為x軸，過質(zhì)心O且與飛行器側(cè)面水平基準線所在的平面垂直的直線為z軸建立空間直角坐標系oxyz，利用兩根吊繩將飛行器水平吊掛，使飛行器的底部朝上水平倒吊，使兩根吊繩平行于z軸且位于xoz平面內(nèi)，并使兩根吊繩距z軸的距離相等；測量出飛行器在水平面內(nèi)繞z軸作自擺的周期Tz，計算出飛行器繞z軸的慣性矩Iz：
其中Rx1為吊繩到z軸的距離，Hz為飛行器質(zhì)心O到上吊掛點連線的垂直距離；
S5、保持測量Iz的吊掛姿態(tài)，測量出飛行器作兩類振動的周期：
第一類振動時飛行器在垂直其y軸的平面內(nèi)，從一邊向另一邊擺動；擺動過程中，使飛行器的質(zhì)心O與飛行器吊繩的下吊掛點同時通過垂直平衡位置，并同時向另一個方向擺動，測得振動的周期為Tx1；
第二類振動是飛行器由一個機翼的上、下向另一個機翼的上、下振動，飛行器在垂直其y軸的平面內(nèi)振動的同時飛行器的吊繩還相對吊繩的上吊掛點振蕩；特點是在振動過程中，飛行器的質(zhì)心和吊繩的下吊掛點雖同時通過垂直平衡位置，但質(zhì)心和下吊掛點的移動方向相反，測出此類振動的周期Tx2，可計算出飛行器繞x軸的慣性矩Ix：
其中hx為質(zhì)心O到下吊掛點在豎直方向上的距離，Hx為飛行器質(zhì)心O到上吊掛點連線的垂直距離；
S6、將飛行器側(cè)向吊掛在兩根吊繩上，兩根吊繩與飛行器的y軸平行，且距y軸的距離相等，因此吊繩的上、下四個連接點均位于飛行器的xoy平面內(nèi)；測量出飛行器在水平面內(nèi)繞y軸作自擺的周期Ty，計算出飛行器繞y軸的慣性矩Iy：
其中Rx2為吊繩到y(tǒng)軸的距離，Hy為飛行器質(zhì)心O到上吊掛點連線的垂直距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛行器質(zhì)量特性簡易測量方法，其特征在于：實際測量時，由于在調(diào)配過程中飛行器的實際質(zhì)心與理論質(zhì)心之間有差別，使得吊掛飛行器的兩根吊繩的中線代表的z軸或y軸與通過飛行器質(zhì)心的zˊ軸或yˊ軸分別相差Lz或Ly，根據(jù)慣性矩的平行軸定理，對Iz或Iy計算式進行如下修正，得到對通過飛行器質(zhì)心的zˊ軸或yˊ軸的慣性矩Izˊ或Iyˊ如下：
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