[发明专利]一种基于性能的艇载稳定平台结构设计方法

说明书

本发明属于飞艇外载设备技术领域，涉及一种基于性能的艇载稳定平台结构设计方法。本发明方法紧密结合飞艇飞行特点以及艇载实际环境，将姿稳平台的轻量化、高可靠性作为核心设计指标，并且兼具传统设计中的高负载能力指标，明确了艇载姿稳平台结构设计优化具体流程，提出了针对艇载姿稳平台性能指标参数(包括飞艇关键参数、姿稳平台技术参数)，在保证姿稳平台结构强度以及使用性能的前提下开展主动刚度结构优化设计的方法。

技术领域

本发明属于飞艇外载设备技术领域，涉及一种基于性能的艇载稳定平台结构设计方法。

背景技术

艇载姿稳平台是搭载于飞艇上，用来隔离飞艇发动机的高频振动、冲击和飞艇运动所引起的角扰动，以保证姿稳平台搭载设备的稳定指向。随着飞艇关键技术的不断突破，现代飞艇以其飞行时间长、有效载荷大、机动性能好、任务多样的优势，得到了新的更多的应用，尤其是搭载了姿稳平台的侦察类飞艇，相对于侦察机、无人机、卫星等武器装备，具有造价低廉、滞空时间长、搭载载荷多等优点，具备了对多个目标的持续侦察和昼夜跟踪能力。这些特点也决定了一般机载、舰载姿稳平台的结构设计方法对于艇载姿稳平台不具有通用性，主要包括以下几个方面：

1、姿稳平台及所搭载设备总重量受飞艇升空高度及浮升力限制，为搭载更多侦查设备，最大限度的发挥飞艇的平台作用，姿稳平台的重量受到严格的限制，轻量化设计成为了艇载姿稳平台结构优化设计的核心；

2、飞艇升空高度高，艇载姿稳平台的使用环境较为苛刻，昼夜温差大；飞艇长时间滞空，姿稳平台可维护性差，要求平台结构在飞艇飞行过程中要具备高可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种轻量化及具备高可靠性的艇载稳定平台结构设计方法。

为达到上述发明目的，本发明提供的所述一种基于性能的艇载稳定平台结构设计方法，包括以下步骤：

S1，分析确定姿态稳定平台的飞艇飞行参数

确定飞艇的最大起飞载重、飞行抗风指标、巡航速度、振动频率范围；

S2，分析姿态稳定平台技术要求

分析姿态稳定平台转动角度范围、轴系精度；

S3，开展姿态稳定平台结构设计及优化

S31，初步确定姿态稳定平台结构方案

根据姿态稳定平台转角范围确定采用何种框架结构形式以及限位方式，根据飞艇预留姿态稳定平台安装接口确定姿态稳定平台安装方式和隔振措施；

S32，建立姿态稳定平台三维模型并进行结构静力学强度校核

根据姿态稳定平台的初步结构方案，利用三维设计制图软件构建姿态稳定平台的实体模型，并开展结构静力学强度仿真分析，进行结构静力学强度校核；

S33，开展姿态稳定平台主动刚度结构优化设计

在保证姿态稳定平台结构强度的前提下，对姿态稳定平台进行基于刚度条件下以减轻重量为目标的主动刚度结构优化设计；

S4，开展挂载试验验证

开展挂载飞行试验，在姿态稳定平台的俯仰面板、方位面板安装应力—应变传感器、加速度传感器，在俯仰轴、方位轴上安装角度传感器，全程记录飞行过程测量值，验证姿态稳定平台技术指标是否达标。

进一步，步骤S4开展挂载飞行试验前，需对飞艇进行整体称重，适当的补充氦气或空气至升空标准，并对飞艇前后进行重量的重新配平，以保证飞艇升空飞行过程的姿态稳定性。