[发明专利]燃气舵舵轴转动机构的摩擦力矩的测试装置及测试方法

说明书

本申请提供一种燃气舵舵轴转动机构的摩擦力矩的测试装置及测试方法，所述测试装置包括：模拟转动组件，包括模拟舵轴，被配置为模拟燃气舵的舵轴转动机构；加载组件，与模拟舵轴连接，被配置为向模拟转动组件提供模拟气动载荷，并检测模拟气动载荷的载荷信息；加热组件，与模拟转动组件连接，被配置为加热模拟舵轴；测量驱动组件，与模拟舵轴连接，被配置为驱动模拟舵轴转动，并检测模拟舵轴转动时的模拟摩擦力矩。充分模拟燃气舵实际工作的力热条件，保证试验边界条件的准确性和客观性；同时检测并计算燃气舵舵轴转动机构在高温、大载荷的条件下的摩擦力矩，可以得到准确的试验结果，为设计燃气舵系统及其伺服机构提供精确可信的输入条件。

技术领域

本申请涉及摩擦力矩测试设备技术领域，尤其涉及一种燃气舵舵轴转动机构的摩擦力矩的测试装置及测试方法。

背景技术

燃气舵是飞行器推力矢量控制技术的关重件，一般布置在发动机尾喷管处，在发动机喷流作用下，燃气舵在产生较大气动力矩的同时，其转动机构不可避免地会产生一定的摩擦力矩，这就为伺服机构在承受较大外载条件下的响应时间、结构强度等指标提出了更高的要求。如果设计伺服机构时不考虑摩擦力矩，那么伺服机构可能无法产生足够的驱动力带动燃气舵偏转，进而导致飞行器发射失败。

目前，对于燃气舵舵轴的摩擦力矩的测试通常有三种方式：第一种：通过试车试验进行摩擦力矩的检测；第二种：通过经验给定轴承摩擦系数估算摩擦力矩；第三种：有限元仿真方法。通过第一种方式，可以获得较为准确的燃气舵转动机构摩擦力矩，但是这种方式不仅试验经费高而且试验准备时间长；通过第二种方式和第三种方式，均不能充分考虑燃气舵转动机构的实际工作条件，导致计算的误差较大。因此，如何在试验室获取燃气舵舵轴转动机构在高温、大载荷的实际工作条件下的摩擦力矩成为了亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种燃气舵舵轴转动机构的摩擦力矩的测试装置及测试方法。

基于上述目的，本申请提供了一种燃气舵舵轴转动机构的摩擦力矩的测试装置，包括：

模拟转动组件，包括模拟舵轴，被配置为模拟燃气舵的舵轴转动机构；

加载组件，与所述模拟舵轴连接，被配置为向所述模拟转动组件提供模拟气动载荷，并检测所述模拟气动载荷的载荷信息；

加热组件，与所述模拟转动组件连接，被配置为加热所述模拟舵轴；

测量驱动组件，与所述模拟舵轴连接，被配置为驱动所述模拟舵轴转动，并检测所述模拟舵轴转动时的模拟摩擦力矩。

进一步地，所述模拟转动组件还包括：

轴承支座，与所述模拟舵轴转动连接；

加载杆，一端与所述模拟舵轴转动连接，另一端与所述加载组件连接，所述加载杆与所述轴承支座之间设有所述加热组件。

进一步地，所述模拟转动组件还包括间隔设置的第一轴承、第二轴承和第三轴承，所述模拟舵轴通过所述第一轴承和所述第二轴承与所述轴承支座转动连接，所述模拟舵轴通过所述第三轴承与所述加载杆转动连接。

进一步地，所述加热组件包括：

外壳骨架，与所述模拟转动组件连接，所述舵轴穿过所述外壳骨架；

加热环，位于所述外壳骨架内，与所述模拟舵轴同轴设置，且所述加热环的内壁与所述模拟舵轴的外壁之间有空隙，被配置为加热所述模拟舵轴；

隔热套，与所述加热环同轴设置，位于所述外壳骨架和所述加热环之间。

进一步地，所述测量驱动组件包括：

扭矩传感器，与所述模拟舵轴连接，被配置为测量所述模拟舵轴转动时的摩擦力矩；