[發明專利]一種飛機模型轉動慣量測量裝置和測量方法

有效

• 申請號: 202110363468.7
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113092006B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 羅文莉;陸琪;雷平;顧偉彬
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: G01M1/10
• 分類號: G01M1/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 李小芳

1.一種飛機模型轉動慣量測量裝置，包括：

轉動部分，其包括轉軸和固定裝置，所述固定裝置用于固定飛機模型以使得所述飛機模型與所述轉軸之間不發生相對轉動，并使所述轉軸穿過所述飛機模型的設計重心；

懸掛部分，其用于懸掛所述轉動部分以使得所述轉軸處于水平方向并且使得所述懸掛部分能繞所述轉軸自由轉動；以及

固定到所述轉軸并隨所述轉軸轉動的附加質量部分，其用于添加重心低于所述轉軸的附加質量，并使得所述飛機模型在被所述固定裝置固定之后在平衡狀態下所述飛機模型的重心的重力方向穿過所述附加質量部分的重心，其中，

所述固定裝置進一步用于以多個不同方向固定所述飛機模型，以測量所述飛機模型在所述多個不同方向上的轉動慣量。

2.如權利要求1所述的飛機模型轉動慣量測量裝置，其中，所述多個不同方向包括以下一者或多者或其任何組合：俯仰、滾轉、以及偏航。

3.如權利要求1所述的飛機模型轉動慣量測量裝置，其中，所述固定裝置包括用于固定在所述飛機模型內部的至少兩塊重心板，所述至少兩塊重心板固定在所述轉軸的兩側或一側，并且其間隔開固定所述飛機模型所需的距離。

4.如權利要求1所述的飛機模型轉動慣量測量裝置，其中，所述附加質量部分包括下懸臂和附加質量塊，其中，當至少兩塊重心板固定在所述轉軸的兩側時，所述下懸臂包括直臂，而當所述至少兩塊重心板固定在所述轉軸的一側時，所述下懸臂包括曲臂。

5.如權利要求4所述的飛機模型轉動慣量測量裝置，其中，所述下懸臂的上端固定連接在所述轉軸的中央，并且所述下懸臂的下端與所述附加質量塊固定連接并使所述下懸臂的方向穿過所述附加質量塊的重心。

6.如權利要求5所述的飛機模型轉動慣量測量裝置，其中所述附加質量塊的重心離所述轉軸的距離在1米到1.5米的范圍中。

7.如權利要求1所述的飛機模型轉動慣量測量裝置，其中所述懸掛部分包括：

上懸臂，用于懸掛所述轉軸以使得所述上懸臂能繞所述轉軸自由轉動；以及

懸掛框，用于以一個或多個可調節的高度固定懸掛所述上懸臂。

8.如權利要求7所述的飛機模型轉動慣量測量裝置，其中所述懸掛部分還包括：

掛鉤，用于固定懸掛所述懸掛框。

9.一種飛機模型轉動慣量測量方法，包括：

懸掛轉軸以使得所述轉軸處于水平方向并能夠自由轉動；

將飛機模型固定到所述轉軸上以使得所述飛機模型與所述轉軸之間不發生相對轉動，并使所述轉軸穿過所述飛機模型的設計重心；

將附加質量塊固定到所述轉軸上以使得所述附加質量塊的重心低于所述轉軸并隨所述轉軸轉動，并使得在平衡狀態下所述飛機模型的重心的重力方向穿過所述附加質量塊的重心；

使所述飛機模型和所述附加質量塊形成復擺以繞所述轉軸進行擺動；

測量擺動次數和相應的擺動時間；以及

基于所述擺動次數、所述擺動時間、所述附加質量塊的質量、以及所述附加質量塊的重心離所述轉軸的距離來確定所述飛機模型的轉動慣量，其中

所述方法進一步包括：以多個不同方向固定所述飛機模型，以測量所述飛機模型在所述多個不同方向上的轉動慣量。

10.如權利要求9所述的飛機模型轉動慣量測量方法，其中，所述多個不同方向包括以下一者或多者或其任何組合：俯仰、滾轉、以及偏航。

11.如權利要求9所述的飛機模型轉動慣量測量方法，其中所述附加質量塊的重心離所述轉軸的距離在1米到1.5米的范圍中。

12.如權利要求9所述的飛機模型轉動慣量測量方法，其中使所述飛機模型和所述附加質量塊形成復擺以繞所述轉軸進行擺動包括：

使擺動角度在3°到5°的范圍中。

13.如權利要求9所述的飛機模型轉動慣量測量方法，其中基于所述擺動次數、所述擺動時間、所述附加質量塊的質量、以及所述附加質量塊的重心離所述轉軸的距離來確定所述飛機模型的轉動慣量包括：

基于所述擺動次數和所述擺動時間確定所述附加質量塊的固有頻率；

基于所述附加質量塊的固有頻率和質量及其重心離所述轉軸的距離來確定所述復擺的轉動慣量；以及

基于所述復擺的轉動慣量以及所述附加質量塊的質量及其重心離所述轉軸的距離來確定所述飛機模型的轉動慣量。