[發明專利]一種離心式飛行載荷及錯覺模擬裝置

在審

• 申請號: 202010718304.7
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111681492A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 宋瓊;何陽;蔣春梅;尹嬌妹;黎啟勝;白俊林;劉婷婷
• 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: G09B9/08
• 分類號: G09B9/08
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 葉林

本發明涉及模擬飛行技術領域，具體公開了一種離心式飛行載荷及錯覺模擬裝置，包括傳動支承系統、轉臂系統、偏航框系統、俯仰框系統和座艙系統，傳動支承系統對轉臂系統支撐，轉臂系統上設置俯仰框系統并帶動俯仰框系統繞與轉臂系統的連接點轉動，偏航框系統設置在俯仰框系統上，且俯仰框系統帶動偏航框系統繞與偏航框系統的連接點轉動，座艙系統設置在偏航框系統上，且偏航框系統帶動座艙系繞與偏航框系統的連接點轉動。本發明的優點是主軸回轉產生過載加速度，在轉臂末端產生相對于人體坐標系的偏航、俯仰、滾轉三個自由度，受訓飛行員坐在座艙系統中，承受離心過載加速度和空間三個姿態角運動，實現空間定向障礙模擬訓練。

技術領域

本發明涉及模擬飛行技術領域，特別是一種離心式飛行載荷及錯覺模擬裝置。

背景技術

一種離心式飛行載荷及空間定向障礙模擬裝置是基于離心機平臺的模擬裝置，利用離心機轉動產生持續過載加速度，在離心機末端安裝三自由度轉框系統，可實現載荷值和方向精確模擬，同時可進行過載環境下的姿態模擬。

飛行載荷模擬能夠訓練飛行員的抗過載能力。在高性能戰機進行機動飛行過程中，當出現過大的頭-腳向的過載，使大腦血液供應減少引起的腦組織缺氧，進而引起飛行員灰視、黑視甚至意識喪失等，極易引發飛行事故。抗過載能力的提高除了裝備上保證外，還需要飛行員掌握一定的抗過載動作，這些都需要在專門的設備上進行。

空間定向障礙是目前嚴重威脅飛行安全的又一個重大航空醫學問題，其發生概率較大，并且無論是熟練飛行員還是新手飛行員都可以遇到，無論什么機種都可能發生。并且特別容易在黑夜、霧霾等視線受限的環境中發生。空間定向障礙容易誘發飛行員對自身位置姿態判斷不正確，從而引發飛行事故。進行空間定向障礙訓練，即通過模擬器產生易發生空間定向障礙的環境，幫助飛行員正確認識空間定向障礙，做好預防空間定向障礙措施，并積極克服空間定向障礙。

現有技術：

目前專利號CN201821463335.7公布了一種“四自由度直升機動態飛行模擬器”，該專利描述了一種基于離心機平臺的四自由度平臺，其功能與本發明技術方案類似。

但是該專利中的“四自由度直升機動態飛行模擬器”采用了雙層布局結構，即主驅動電機及減速器位于地下一層，需要專門的地下室進行布置，這樣的缺點是造成土建施工復雜，成本較高，并且造成設備安裝調試難度較大。

該專利的座艙質心位置與主軸支承點位置處于兩個平面，導致偏航框承受過大的傾覆力矩，同時轉臂受彎矩很大，加劇運動是的轉臂變形，同時要求偏航框具有足夠的強度、剛度，使得偏航框重量增大。

該專利的配重與座艙系統質心不在平行于地面的一條線上，形成力偶不平衡，容易引起振動，導致軸承受力嚴苛。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種離心式飛行載荷及錯覺模擬裝置。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種離心式飛行載荷及錯覺模擬裝置，包括傳動支承系統、轉臂系統、偏航框系統、俯仰框系統和座艙系統，所述傳動支承系統對轉臂系統支撐并帶動其轉動產生過載加速度，所述轉臂系統上設置俯仰框系統并帶動俯仰框系統繞與轉臂系統的連接點轉動，俯仰框系統的轉動中心垂直于傳動支承系統轉動中心，實現系統的俯仰運動，所述偏航框系統設置在俯仰框系統上，且俯仰框系統帶動偏航框系統繞與偏航框系統的連接點轉動，偏航框系統的轉動中心垂直于俯仰框系統的轉動中心，實現系統的偏航運動，所述座艙系統設置在偏航框系統上，且偏航框系統帶動座艙系繞與偏航框系統的連接點轉動，座艙系統的轉動中心垂直于偏航框系統的轉動中心，實現系統的滾轉運動。

具體的，所述的傳動支承系統包括基座、主電機，所述的主電機設置在基座的底部，所述的基座上設置有主軸安裝孔，所述的主電機的輸出端連接主軸，所述主軸置于主軸安裝孔內，所述的主軸安裝孔內設置有軸承系，所述主軸通過軸承系與基座轉動連接。