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原文传递一种舰载机起落装置冲击动力性能试验系统及方法

专利名称：	一种舰载机起落装置冲击动力性能试验系统及方法
摘要：	本发明公开了一种舰载机起落装置冲击动力性能试验系统及方法，系统包括电磁加速轨道，GTO控制柜，以及滑台小车；方法包括以下步骤：S1、设备归位；S2、震荡测试；S3、数据监测；S4、数据分析。本发明可在进行正式的起落装置冲击动力性能相关工况的试验前对试验设备的试验精度与试验能力加以验证，主要验证所选用的电磁加速轨道能够承载的最大楔形试验件的质量，能够达到的最大加速度，以及楔形试验件的质量与最大加速度幅值组合，确定所选用的电磁加速轨道的最大试验能力，对正式工况的预设参数选择和试验数据处理有重要的参考价值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	中国飞机强度研究所
发明人：	杜蒙;陈熠;杨正权;白春玉;赵安安;王计真;崔盼礼;李霄;张宇
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-26T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311400409.8
公开号：	CN117125267A
代理机构：	北京栈桥知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	潘卫锋
分类号：	B64F5/60;G01M7/08;B;G;B64;G01;B64F;G01M;B64F5;G01M7;B64F5/60;G01M7/08
申请人地址：	710065 陕西省西安市雁塔区电子二路86号
主权项：	1.一种舰载机起落装置冲击动力性能试验系统，其特征在于，包括电磁加速轨道（1），GTO控制柜（2），以及滑台小车（3）；所述电磁加速轨道（1）按照功能性分段由左往右依次为：动子停放区（11）、电磁加速区（12）、电磁减速区（13）以及液压制动区（14），所述动子停放区（11）内部设有能够沿电磁加速轨道（1）滑动的直线电机动子（15），所述直线电机动子（15）上方承载所述滑台小车（3），滑台小车（3）上表面设有楔形试验件（4），所述楔形试验件（4）的底部与滑台小车（3）的接触面粘贴有应变片（41），楔形试验件（4）的后端设有加速度传感器（42）；所述GTO控制柜（2）一侧设有储能柜（5），所述储能柜（5）通过电缆与GTO控制柜（2）电性连接，储能柜（5）通过电缆与直线电机动子（15）电性连接。 2.根据权利要求1所述一种舰载机起落装置冲击动力性能试验系统，其特征在于，位于所述液压制动区（14）的所述电磁加速轨道（1）外部设有液压制动器（16），电磁加速轨道（1）末端设有应急减速墙（17）。 3.根据权利要求1所述一种舰载机起落装置冲击动力性能试验系统，其特征在于，所述GTO控制柜（2）内部设有PLC控制器、数据采集器、工控机，GTO控制柜（2）正面外部设有操纵台。 4.一种舰载机起落装置冲击动力性能试验方法，基于权利要求1~3任意一项所述的一种舰载机起落装置冲击动力性能试验系统，其特征在于，包括以下步骤： S1、设备归位：将滑台小车（3）与直线电机动子（15）固定安装在电磁加速轨道（1）的动子停放区（11）最左侧，将质量为m1的楔形试验件（4）固定安装在滑台小车（3）上，并在楔形试验件（4）上安装应变片（41）和加速度传感器（42）； S2、震荡测试：通过GTO控制柜（2）对直线电机动子（15）施加正弦衰减震荡波，同时通过储能柜（5）释放电能驱动直线电机动子（15）完成电磁弹射，使其带动滑台小车（3）和楔形试验件（4）沿电磁加速区（12）运动，按照如下公式计算滑台小车（3）及楔形试验件（4）的理论加速度：，式中，y为t时刻滑台小车（3）及楔形试验件（4）的理论加速度；Am为瞬态波振幅，单位为g，初始值为Am1；ε为阻尼比，取0.025；ω为模态圆频率，取2rad/s；Te为冲击波形有限持续时间，取2s，t为滑台小车（3）及楔形试验件（4）的运动时间；当滑台小车（3）运动时间超过2s后进入到电磁减速区（13）以及液压制动区（14）进行减速制动； S3、数据监测：通过数据统计得到t=0~2s内的理论加速度y变化曲线，并取t=0.5s、t=1s、t=1.5s和t=2s共4个时刻的理论加速度y，通过GTO控制柜（2）收集到加速度传感器（42）所测得的滑台小车（3）及楔形试验件（4）在这4个时刻的实测加速度a，并将4个时刻的实测加速度a与4个时刻的理论加速度y一一对应进行对比，计算得到4个时刻的加速度误差E1=︱y-a︱/a； S4、数据分析： S4-1、分析在初始楔形试验件（4）的质量下能够施加的最大瞬态波振幅以及在此最大瞬态波振幅下楔形试验件（4）能够达到的最大加速度； S4-2、分析在初始瞬态波振幅下能够达到的最大楔形试验件（4）的质量以及在此最大楔形试验件（4）的质量下能够达到的最大加速度； S4-3、综合分析同步增加楔形试验件（4）的质量以及瞬态波振幅后楔形试验件（4）能够达到的最大加速度。 5.根据权利要求4所述的一种舰载机起落装置冲击动力性能试验方法，其特征在于，所述步骤S4-1的方法为： S4-1-1、分析步骤S3中计算得到的4个时刻的加速度误差E1； S4-1-2、若有任何一个时刻的加速度误差E1＞3%，则对应质量为m1的楔形试验件（4）的瞬态波振幅为Am1，此时4个时刻的实测加速度a的最大值即为质量为m1的楔形试验件（4）在真实试验过程中能够达到的最大加速度； S4-1-3、若4个时刻的加速度误差E1均≤3%，则提高瞬态波振幅至Am2，再次进行步骤S2和S3的操作，计算得到4个时刻的加速度误差E2，若有任何一个时刻的加速度误差E2＞3%，则对应质量为m1的楔形试验件（4）的瞬态波振幅为Am2，此时4个时刻的实测加速度a的最大值即为质量为m1的楔形试验件（4）在真实试验过程中能够达到的最大加速度； S4-1-4、若4个时刻的加速度误差E2均≤3%，则再次提高瞬态波振幅Am并重复S4-1-3的过程直至瞬态波振幅Amn对应的4个时刻的加速度误差En有至少一个＞3%，此时4个时刻的实测加速度a的最大值即为质量为m1的楔形试验件（4）在真实试验过程中能够达到的最大加速度，Amn=1.5Amn-1。 6.根据权利要求4所述的一种舰载机起落装置冲击动力性能试验方法，其特征在于，所述步骤S4-2的方法为： S4-2-1、分析步骤S3中计算得到的4个时刻的加速度误差E1； S4-2-2、若有任何一个时刻的加速度误差E1＞3%，则对应瞬态波振幅Am1下备选楔形试验件（4）的最大质量为m1，此时筛选出4个时刻的实测加速度a的最大值，在该最大加速度条件下备选楔形试验件（4）的最大质量为m1； S4-2-3、若4个时刻的加速度误差E1均≤3%，则提高楔形试验件（4）的质量至m2，再次进行步骤S2和S3的操作，计算得到4个时刻的加速度误差E2，若有任何一个时刻的加速度误差E2＞3%，则对应瞬态波振幅Am1下备选楔形试验件（4）的最大质量为m2，此时筛选出4个时刻的实测加速度a的最大值，在该最大加速度条件下备选楔形试验件（4）的最大质量为m2； S4-2-4、若4个时刻的加速度误差E2均≤3%，则再次提高楔形试验件（4）的质量并重复S4-2-3的过程直至楔形试验件（4）的质量mn对应的4个时刻的加速度误差En有至少一个＞3%，则对应瞬态波振幅Am1下备选楔形试验件（4）的最大质量为mn，此时筛选出4个时刻的实测加速度a的最大值，在该最大加速度条件下备选楔形试验件（4）的最大质量为mn，mn=2mn-1。 7.根据权利要求4所述的一种舰载机起落装置冲击动力性能试验方法，其特征在于，所述步骤S4-3的方法为： S4-3-1、分析步骤S3中计算得到的4个时刻的加速度误差E1； S4-3-2、若有任何一个时刻的加速度误差E1＞3%，则筛选出4个时刻的实测加速度a的最大值，在该最大加速度条件下备选楔形试验件（4）的最大质量为m1； S4-3-3、若4个时刻的加速度误差E1均≤3%，则提高楔形试验件（4）的质量至m2′，同时提高瞬态波振幅至Am2′，再次进行步骤S2和S3的操作，计算得到4个时刻的加速度误差E2，若有任何一个时刻的加速度误差E2＞3%，则对应瞬态波振幅Am2′下备选楔形试验件（4）的最大质量为m2′，此时筛选出4个时刻的实测加速度a的最大值，在该最大加速度条件下备选楔形试验件（4）的最大质量为m2′； S4-3-4、若4个时刻的加速度误差E2均≤3%，则再次提高楔形试验件（4）的质量同时提高瞬态波振幅，并重复S4-3-3的过程直至楔形试验件（4）的质量mn′在瞬态波振幅Amn′条件下对应的4个时刻的加速度误差En有至少一个＞3%，则对应瞬态波振幅Amn′下备选楔形试验件（4）的最大质量为mn′，此时筛选出4个时刻的实测加速度a的最大值，在该最大加速度条件下备选楔形试验件（4）的最大质量为mn′，Amn′=1.2Amn-1′，mn′=1.6mn-1′。 8.根据权利要求4所述的一种舰载机起落装置冲击动力性能试验方法，其特征在于，所述步骤S1中m1为10kg，所述步骤S2中Am1为5g，g取9.8m/s2。
所属类别：	发明专利