[发明专利]一种飞行汽车性能测试的试验装置及方法

权利要求书

1.一种飞行汽车性能测试的试验装置，其特征在于，包括：位置伺服模块(2)、非接触式探测器(3)、刚性约束框架和柔性约束框架；刚性约束框架由基座平台(3)、起落托架(3)和多根固定基柱(1)组成；柔性约束框架由多条纵向弹性拉索(3)和多条横向弹性拉索(3)组成；

基座平台(3)四周均匀布置有多根固定基柱(1)，每根固定基柱(1)上均安装有位置伺服模块(2)；每条纵向弹性拉索(3)下端连接基座平台(3)，每条纵向弹性拉索(3)上端连接起落托架(3)；基座平台(3)上还设有非接触式探测器(3)；每条横向弹性拉索(3)的一端固定在位置伺服模块(2)上，另一端固定在起落托架(3)上。

2.根据权利要求1所述飞行汽车性能测试的试验装置，其特征在于：每条横向弹性拉索(3)在连接位置伺服模块(2)的一端设有力传感器；起落托架(3)上设有用于测量飞行汽车(3)起飞或降落时候推力的力传感器。

3.根据权利要求1所述飞行汽车性能测试的试验装置，其特征在于：固定基柱(1)的数量为3～6根；固定基柱(1)围绕着基座平台(3)四周，呈四边形分散布置；固定基柱(1)与地面固定垂直连接。

4.根据权利要求1所述飞行汽车性能测试的试验装置，其特征在于：横向弹性拉索(3)和纵向弹性拉索(3)均为圆柱螺旋压缩弹簧结构；固定基柱(1)为工字梁结构。

5.根据权利要求1所述飞行汽车性能测试的试验装置，其特征在于：起落托架(3)用于放置飞行汽车(3)，起落托架(3)为铝合金材质；起落托架底部安装有若干橡胶垫块。

6.根据权利要求1所述飞行汽车性能测试的试验装置，其特征在于：还设有用于向飞行汽车(3)供电的直流电源(3)，直流电源(3)电连接飞行汽车(3)。

7.根据权利要求4所述飞行汽车性能测试的试验装置，其特征在于：位置伺服模块(2)设于每根固定基柱(1)的导轨上，位置伺服模块(2)与固定基柱(1)的导轨滑动连接；固定基柱(1)的导轨安装在工字梁结构状的固定基柱(1)上，与固定基柱(1)平行，导轨的长度与固定基柱(1)的高度相同。

8.一种如权利要求1至7任一项所述飞行汽车性能测试的试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将飞行汽车(3)固定在起落托架(3)上，起落托架(3)的平面与飞行汽车(3)的水平面平行；

S2、启动试验装置的电源和直流电源(3)，待位置伺服模块(2)、非接触式探测器(3)、位于位置伺服模块(2)端部的力传感器和位于起落托架(3)上的力传感器正常工作后，执行步骤S3；

S3、启动飞行汽车(3)，在飞行汽车(3)的起飞、悬停、降落和前进工况下进行飞行汽车性能测试；

S4、基座平台(3)上安装的非接触式探测器(3)对起落托架(3)进行实时的高度测量，得到飞行汽车(3)的高度数据信号；非接触式探测器(3)将所测得高度数据信号同时传递给所有位置伺服模块(2)；位置伺服模块(2)根据高度数据信号进行位置调整，横向弹性拉索(3)始终处于水平状态；测量并记录飞行汽车(3)的运动学参数和动力总成能耗；

S5、测量横向弹性拉索(3)和纵向弹性拉索(3)上的拉力，将横向弹性拉索(3)上的拉力和纵向弹性拉索(3)上的拉力进行矢量合成，得到飞行汽车(3)飞行过程中的实时力学参数；

S6、飞行汽车(3)降落，平稳落在基座平台(3)上；通过起落托架(3)上的力传感器测量测量飞行汽车(3)降落时的推力；飞行汽车(3)停机。

9.根据权利要求8所述飞行汽车性能测试的试验装置的试验方法，其特征在于，步骤S3中飞行汽车(3)起飞工况下的飞行汽车性能测试方式为：通过位于起落托架(3)上的力传感器测量飞行汽车(3)起飞时的推力；飞行汽车(3)的悬停、降落和前进工况下的飞行汽车性能测试方式与起飞工况相同。

10.根据权利要求8所述飞行汽车性能测试的试验装置的试验方法，其特征在于：步骤S4中飞行汽车(3)的运动学参数包括位置、速度和姿态参数；动力总成能耗为瞬时电功率；步骤S5中的矢量合成方式为通过力学中的矢量计算公式进行计算。