[实用新型]一种起落架收放气动载荷模拟装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种起落架收放气动载荷模拟装置，应用于轻型飞机起落架收放试验中，属于一类飞机起落架试验技术领域。

背景技术：

为了改善飞机空气动力特性，设计人员把带有尾轮或滑撬的传统起落架设计成可收放的起落架，而后几乎所有的飞机都是采用这种设计。飞机在空中飞行时需要完成起落架的收起和放下动作。由于空气阻力的影响，起落架在收放时会受到气动力的影响，该气动力水平均匀分布于起落架上，影响起落架撑杆作动筒与上位锁的收放功能。因此，在飞机起落架设计研发阶段，需要气动载荷模拟装置对其进行收放试验以模拟起落架的正常使用情况。

目前，在起落架收放试验中，气动载荷的模拟加载一直是试验的难点，其难度在于需要随时保证气动载荷的水平方向并模拟载荷的大小，发达国家普遍将起落架置于风洞中直接进行试验。此方法得到的试验数据接近于真实的起落架收放，结果真实可靠，但研究费用较高，试验复杂，不易在短时间内进行。

而国内试验基本在无风洞条件下进行，因此在地面试验台上准确模拟起落架收放过程的气动载荷对收放疲劳试验至关重要。目前模拟起落架在收放过程中气动载荷主要是对主支柱铰点力矩进行模拟。根据试验装置的不同主要分为以下三种：

(a)液压伺服作动筒加载方案

该方案结构较为简单，负载模拟的跟踪性能较好，但其不足之处在于对液压作动筒的要求较高。第一，对作动筒尺寸要求较大，作动筒过小无法提供足够的行程用于起落架的收放，作动筒过大安装可能产生干涉；第二，需要建设一整套完备的液压伺服控制系统，试验周期较长，投入较大。

(b)质量块-凸轮-滑轨加载方案

该方案气动载荷较为接近真实情况，载荷方向性好，但其不足之处有如下几点：第一，结构设计较为复杂，钢丝绳数量过多导致易与起落架产生干涉；第二，根据起落架上气动载荷的大小只能设计唯一的凸轮形状与之对应，对应于某些载荷工况可能无法设计出相应的凸轮来满足其加载要求；第三，加载中质量块随着起落架的收放会产生晃动，存在一定的安全隐患。

(c)伺服电机加载方案

该方案建设周期短、自动化程度高、大载荷模拟精确。但其不足之处有如下几点：第一，钢丝绳预紧需要一定的载荷，因此该系统对较小气动载荷的模拟精度不高；第二、控制系统复杂，钢丝绳易与起落架发生干涉；第三、在起落架上锁和解锁的冲击过程中，随动加载系统的载荷会发生跳跃。

实用新型内容：

本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种起落架收放气动载荷模拟装置。

本实用新型采用如下技术方案：一种起落架收放气动载荷模拟装置，包括起落架轮叉、旋转舵机、舵机摇臂、连杆、涵道风扇、涵道臂、前叉耳座、载荷传感器、配重块、后叉耳座、起落架轮轴、以及转动环；所述转动环安装在起落架轮轴上，能够绕起落架轮轴转动，所述前叉耳座安装在转动环上且位于起落架轮轴前方，所述后叉耳座安装在转动环上且位于起落架轮轴后方，所述转动环、前叉耳座以及后叉耳座构成一个整体转动台；所述旋转舵机安装在起落架轮叉的根部，旋转舵机的转轴与起落架轮轴平行，所述舵机摇臂的一端安装在旋转舵机的转轴上，另一端通过连杆与后叉耳座的叉耳连接，构成转动台的角度补偿机构；所述载荷传感器安装在前叉耳座左右两侧的臂板上，涵道臂安装在前叉耳座的叉耳上，所述涵道臂与载荷传感器接触，涵道风扇安装在涵道臂上，构成涵道加载机构；所述配重块安装在起落架轮轴上。进一步地，所述涵道臂包括有两个，分别位于前叉耳座的叉耳的左右两侧，进一步地，所述涵道风扇包括有两个，分别安装在左右两个涵道臂上。

本实用新型还采用如下技术方案：一种起落架收放气动载荷模拟装置的加载方法，包括如下步骤：

步骤一：采用由前叉耳座、载荷传感器、涵道臂、涵道风扇构成的杠杆系统，涵道臂作为杠杆，前叉耳座作为支点，涵道风扇提供的向后的拉力将涵道臂压紧在载荷传感器上，通过载荷传感器的载荷与杠杆的比例系数反馈涵道风扇的拉力，起落架收放试验过程中，根据起落架的收放角度对应的载荷，结合载荷传感器反馈的涵道风扇的拉力，闭环调整涵道风扇的转速，使涵道风扇的拉力满足使用要求；

步骤二：采用由旋转舵机、舵机摇臂、连杆、转动台构成的四连杆机构，通过驱动旋转舵机带动转动台和涵道风扇一起绕起落架轮轴转动，在起落架收放试验过程中，针对起落架的实际收放角度，调整旋转舵机的转角，使转动台保持水平状态，保证涵道风扇的拉力在水平方向。