[发明专利]一种翼伞操纵负载模拟装置及模拟方法

权利要求书

1.一种翼伞操纵负载模拟装置，其特征在于，包括弹性负载模拟单元和惯性负载模拟单元；

所述弹性负载模拟单元包括测力传感器、转接座I、转接座II和弹性零件，所述测力传感器的上端通过连接带与牢固的顶部固定机构连接，用于测量翼伞操纵力中弹性负载的数值，下端通过连接带与转接座I连接；所述弹性零件两端分别固定在转接座I和转接座II上，转接座I和转接座II用于提供弹性零件与其他零件的机械接口；所述转接座II连接绞盘输出的钢丝绳；

惯性负载模拟单元包括转轴、带座轴承和转动配重，转轴一端与绞盘左端连接，另一端安装在带座轴承上，转动配重固定在转轴上，用于模拟绞盘拉动翼伞后缘时等效在绞盘轴上的转动惯量；

绞盘右端与伺服电机键连接，且绞盘和伺服电机通过安装座连接在固定支座上，固定支座与地面进行锚定，固定支座的安装面的角度等于模拟翼伞操纵绳与电机安装面的角度。

2.根据权利要求1所述的翼伞操纵负载模拟装置，其特征在于，所述弹性零件为至少一个拉簧或橡胶绳。

3.根据权利要求1所述的翼伞操纵负载模拟装置，其特征在于，所述转接座I和转接座II能够提供多个弹性零件的连接点，通过增减弹性零件调节弹性系数，连接点基于转接座I和转接座II的中心轴线均匀分布。

4.根据权利要求1所述的翼伞操纵负载模拟装置，其特征在于，所述转轴的一端通过涨紧套与绞盘左端连接，绞盘预留与涨紧套外圈尺寸相对应的光孔。

5.根据权利要求1所述的翼伞操纵负载模拟装置，其特征在于，所述转动配重的重心与转轴重合。

6.根据权利要求1所述的翼伞操纵负载模拟装置，其特征在于，所述翼伞操纵负载模拟装置中弹性零件的弹性系数k按照下式进行设置：

式中，a为翼伞弦长，mg为翼伞系统所受重力，S₀为系统的气动特征面积。

7.根据权利要求1所述的翼伞操纵负载模拟装置，其特征在于，所述翼伞操纵负载模拟装置中转动配重的转动惯量应模拟翼伞操纵等效到绞盘输出轴上的转动惯量，转动配重为圆盘形时，其尺寸和重量通过下式进行确定：

其中m_p，r_p分别为转动配重的重量和半径，r_o为绞盘半径，a,b,c分别为翼伞的弦长、展长和可操纵的后缘长度；h为翼伞气室平均厚度，m_s为翼伞重量，ρ为环境大气密度。

8.一种翼伞操纵负载模拟方法，其特征在于，通过权利要求1至7之一所述的翼伞操纵负载模拟装置实施，包括如下步骤：

将绞盘右端与伺服电机键连接，且绞盘和伺服电机通过安装座连接在固定支座上，固定支座与地面进行锚定，固定支座的安装面的角度等于模拟翼伞操纵绳与电机安装面的角度；

选择弹性零件，将测力传感器、转接座I、弹性零件、转接座II依次连接，弹性零件通过转接座II与绞盘输出的钢丝绳连接；

选择转动配重，将转动配重固定在转轴上，转轴一端通过涨紧套与绞盘左端连接，另一端安装在带座轴承上，转动配重的重心与转轴重合；

启动伺服电机，实施电机绞盘装置位移响应及功率输出情况。