[发明专利]一种翼身热分离过程中载荷施加-脱钩试验装置

说明书

本发明涉及一种翼身热分离过程中载荷施加‑脱钩试验装置，其试验对象为舱体和固连在所述舱体侧面的翼面，翼面前后两侧分别设置有背风面加热器和迎风面加热器以对翼面施加热载荷，翼面上穿设有脱离拉钩，脱离拉钩背离翼面的一侧顺次连接有加载拉钩、橡皮绳组件，橡皮绳组件背离加载拉钩的一侧顺次连接有螺纹杆、载荷调节套筒、固定安装板。该试验装置采用分离运动载荷施加模块，使分离机构与加载系统之间分离过程不脱离、不卡滞，且分离动作完成后分离机构与加载系统之间能顺利脱离。

技术领域

本发明涉及一种翼身热分离过程中载荷施加-脱钩试验装置，属于地面热分离试验领域。

背景技术

一些翼身组合体形式的航空航天飞行器在高马赫数飞行某阶段，会产生舱翼分离动作，翼面被抛出过程中仍然受到气动力作用。为考核翼身分离机构的可靠性、静/热强度等性能，须对其进行地面热分离加载试验。载荷施加-脱钩试验装置是进行地面热分离加载试验的必要设备。

对于一些试验，分离结构在分离过程中同时承受特定力载荷。比如，翼身热分离试验中，加热到一定时间后，舱体将完成拋翼动作，抛翼过程也是翼轴抽出舱体的过程，此过程中加载设备须持续对翼面施加特定力载荷，以此验证翼身分离机构的可靠性、静/热强度等性能。

目前，国内外航空航天领域的结构承载试验多聚焦于静态试验，在整个试验过程中承载结构固定不动，试验中油缸等静态加载设备的安装、固定十分灵活，但翼面在分离过程中会产生沿载荷方向的瞬间小幅位移，容易导致加载油缸掉载或载荷失控，基于油缸的静态加载系统不能满足分离加载试验的需求，而载荷施加-脱钩试验装置，是一种新尝试。针对航空航天飞行器翼面在受热过程中快速、大幅度与舱体分离的同时载荷施加及分离脱钩问题的研究、应用稀少，基本没有可参考的实例。

现有技术中，翼身热分离过程中载荷施加-脱钩试验中面临不足和需求包括：

1)在常规静力加载试验中，被加载对象固定不动，加载设备的固定方式十分简单、灵活，被加载对象与加载设备之间的连接也较通用。但翼面在分离过程中会产生沿载荷方向的瞬间小幅位移，容易导致加载油缸掉载或载荷失控。针对热分离试验的这种特点，须重新对加载设备及方式进行总体设计，以保证加载设备对被加载对象沿载荷方向的小幅运动不敏感。

2)翼身热分离试验中，翼面分离是一个瞬间过程，翼面与加载系统之间须保证分离过程不脱离、不卡滞，且分离动作完成后翼面与加载系统之间能顺利脱钩。因此需要根据翼面的分离行程、分离速度设计加载脱离模块，并应用于加载系统。

3)承载结构与加载设备之间通常有加载过渡工装。在翼面热分离加载试验中，当承载结构与加载设备完成分离动作后，加载过渡工装在加载设备惯性的带动下，易产生无序甩动，这对试验产品和试验设备均具有破坏性。必须设定安全保证方案，避免加载过渡工装的无序甩动，因此需要设计限位等安全保证方案。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术中的上述不足和需求，本发明提出一种翼身热分离过程中载荷施加-脱钩试验装置，采用分离运动载荷施加模块，实现了加载设备对翼面沿载荷方向的小幅运动不敏感的功能，满足型号试验需求。该试验装置使分离机构与加载系统之间分离过程不脱离、不卡滞，且分离动作完成后分离机构与加载系统之间能顺利脱离。采用限位杆和限位板的组合结构避免了承载结构与加载设备完成分离动作后的无序甩动。

(二)技术方案

一种翼身热分离过程中载荷施加-脱钩试验装置，其试验对象为舱体和固连在所述舱体侧面的翼面，舱体与地面固定，翼面的延伸方向与舱体的中心线平行，翼面前后两侧分别设置有背风面加热器和迎风面加热器以对翼面施加热载荷，翼面上穿设有脱离拉钩，脱离拉钩背离翼面的一侧顺次连接有加载拉钩、橡皮绳组件，橡皮绳组件背离加载拉钩的一侧顺次连接有螺纹杆、载荷调节套筒、固定安装板，固定安装板固定安装，载荷沿着脱离拉钩、橡皮绳组件、螺纹杆、载荷调节套筒的方向施加，翼面是载荷承载体，分离过程中翼面沿垂直于载荷方向运动。