落震试验台及载荷试飞中起落架载荷测量的动态标定方法技术

本发明专利技术涉及落震试验台及载荷试飞中起落架载荷测量的动态标定方法，属于飞行试验技术领域。落震试验台包括：框架、提升系统、起落架安装台、两对起落架安装底座、测力平台；框架内安装提升系统，提升系统下端固连起落架安装台；起落架安装台下端面通过一对起落架安装底座安装起落架的支柱,通过另一对起落架安装底座安装起落架的撑杆；测力平台用于测量起落架冲击载荷。冲击载荷。冲击载荷。

【技术实现步骤摘要】
落震试验台及载荷试飞中起落架载荷测量的动态标定方法


[0001]本专利技术涉及落震试验台及载荷试飞中起落架载荷测量的动态标定方法，属于飞行试验


技术介绍

[0002]飞机起落架设计鉴定过程中，需要进行严重受载状态下的起落架载荷测量，大下沉速度着陆及舰载飞机着陆/舰是其中最严重的受载状态之一。大下沉速度着陆及舰载飞机着陆/舰时，飞机动态受载严重，准确的测量出动态受载情况下的起落架载荷，可为飞机起落架设计鉴定、结构更改和优化设计提供依据。
[0003]目前，飞机使用过程中起落架载荷测量主要采用静态标定法，通过不同行程下的缓慢加载标定试验获取载荷和应变之间数据，并基于静态标定数据进行建模以获取载荷方程。这种静态加载情况下获得的载荷方程，可准确测量起落架静态及准静态下的载荷，实测着陆等动态受载严重情况下的载荷，受惯性载荷和阻尼的影响，精度有限。实测动态受载情况下的载荷采用动态标定情况下建立的载荷方程更合适、精度更高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的：本专利技术基于经过加装测载应变计的起落架和落震试验台，设计完备的动态建模工况、规划每种工况实现形式并改造落震试验设备，提供一种起落架载荷实测的动态标定方法，从而提高飞机着陆/舰等动态受载严重情况下的载荷测量精度，为起落架设计鉴定、结构更改和优化设计提供更好的数据。
[0005]本专利技术的技术方案：
[0006]一种落震试验台，包括：框架、提升系统、吊篮、起落架安装台、两对起落架安装底座、测力平台；
[0007]框架内安装提升系统，提升系统下端通过电磁阀连接吊篮；吊篮下端固连起落架安装台；起落架安装台下端面通过一对起落架安装底座安装起落架的支柱,通过另一对起落架安装底座安装起落架的撑杆；测力平台用于测量起落架冲击载荷；
[0008]每个起落架安装底座包括底座本体和增高座，增高座安装在底座本体上，可沿垂向调节起落架安装底座高度；
[0009]为了激励出起落架航向冲击载荷，起落架安装台的下表面与测力平台的冲击面平行，两对起落架安装底座通过增高座调整到不同高度，使得起落架航向安装角可沿正航向或负航向偏转；
[0010]为了激励出起落架侧向冲击载荷，起落架安装台调整到下表面与测力平台的冲击面沿侧向呈预设角度，起落架航向安装角为0度；
[0011]为了同时激励出起落架航向冲击载荷和侧向冲击载荷，两对起落架安装底座通过增高座调整到不同高度，使得起落架航向安装角可沿正航向或负航向偏转，同时，起落架安装台调整到下表面与测力平台的冲击面沿侧向呈预设角度。
[0012]一种载荷试飞中起落架载荷测量的动态标定方法，所述方法包括以下步骤：
[0013]步骤1：动态标定试验前，在起落架结构的主传力通道上加装多个测载应变计，多个测载应变计包括对起落架垂向敏感的应变计、对起落架航向敏感的应变计、对起落架侧向载荷敏感的应变计；主传力通道包括支柱和撑杆；
[0014]步骤2：根据起落架的着陆受载情况及载荷测量模型的解耦需求，设计完备的动态建模工况，具体包括：不同行程下的垂向载荷落震工况、航向载荷落震工况、侧向载荷落震工况；
[0015]步骤3：根据设计的建模工况和验模工况，规划每种工况的实现方法；其中：起落架的缓冲器行程和垂向载荷通过控制起落架的下落高度实现；航向载荷通过控制起落架的航向安装角及机轮带转速度实现；侧向载荷通过控制起落架侧向安装角实现；不同行程的垂向、航向和侧向载荷的组合落震工况，通过组合控制起落架的下落高度、航向安装角和侧向安装角、机轮带转速度实现；
[0016]步骤4：在起落架加装振动传感器、缓冲器上加装位移传感器，在试验现场加装高速摄影以测量轮胎压缩量，同时加装测试设备；
[0017]步骤5：通过权利要求1所述的落震台依次进行没有姿态角的落震试验、带航向安装角的落震试验、带侧向安装角的落震试验、同时带航向安装角和侧向安装角的落震试验，得到各工况的试验结果；试验结果包括每个时刻下载荷数据、应变数据、缓冲器行程数据；
[0018]步骤6：将上述试验结果中的载荷数据进行坐标转换：为了更好实现航向和侧向载荷的激励效果，将各工况落震平台的实测载荷，投影至以轮轴中心为原点的体轴坐标系，形成新的体轴坐标系下的载荷数据；其中，以轮轴中心为原点的体轴坐标系的Z轴平行于起落架的支柱轴线并指向向上为正，X轴垂直Z轴并指向正航向为正，Y轴垂直于X
‑
Z轴并指向外侧为正；
[0019]步骤7：依据测量缓冲器行程数据的传感器精度，确定划分缓冲器总行程的步长；按照步长将缓冲器行程分成一个个连续的小行程区间，从试验结果中取出该小行程区间内的新的体轴坐标系下的载荷数据、应变数据；
[0020]步骤8：分区间开始建模：基于整理好的相同小行程区间载荷和应变数据，带入载荷方程进行线性回归，求解载荷方程的系数；载荷方程为：
[0021][0022]其中，P
载荷方向_支柱轴_(i
‑
1,i)
为缓冲器行程为(i
‑
1,i)mm区间内新体轴坐标系下的航向或侧向或垂向载荷；ε
j_(i
‑
1,i)
为与载荷P
载荷方向_支柱轴_(i
‑
1,i)
对应的同缓冲器行程区间的应变；k
j_(i
‑
1,i)
为缓冲器行程(i
‑
1,i)mm区间，新体轴坐标系下载荷方程的系数。
[0023]步骤2还包括：
[0024]同时，设计载荷测量模型的验模工况，验模工况是不同行程的垂向、航向和侧向载荷的组合落震工况；
[0025]所述方法还包括：
[0026]步骤10：检验模型精度：将验模工况的落震试验实测应变数据带入相应行程的载荷方程，获得模型计算载荷，与落震台实测载荷进行对比获得模型的检验精度。
[0027]测载应变计的数量不少于3个，且对起落架垂向、航向和侧向载荷敏感的电桥至少都要有1个。
[0028]动态标定试验的建模工况不少3个，其至少有1个含航向载荷的工况，至少有1个含侧向载荷的工况，至少有1个含垂向载荷的工况。
[0029]动态标定试验的验模工况与飞机真实着陆过程类似，要同时激励出垂向、航向和侧向的3向载荷。
[0030]起落架的航向安装角不小于1
°
，以保证激励出足够大的航向载荷；起落架的侧向安装角不小于1
°
，以保证激励出足够大的侧向载荷；下落高度至少保证起落架接触落震台时的下沉速度不小于最大使用下沉速度的50％。
[0031]步长不大于1厘米。
[0032]所述方法用于对陆基飞机大下沉速度着陆和舰载飞机着陆/舰等起落架动态受载严重情况下的起落架载荷测量。
[0033]本专利技术的优点：
[0034](1)相对于以往的方法，本方法采用的试验方法与飞机起落架的实际使用环境基本一致，通过动态的试验去建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种落震试验台，其特征在于，包括：框架、提升系统、吊篮、起落架安装台、两对起落架安装底座、测力平台；框架内安装提升系统，提升系统下端通过电磁阀连接吊篮；吊篮下端固连起落架安装台；起落架安装台下端面通过一对起落架安装底座安装起落架的支柱,通过另一对起落架安装底座安装起落架的撑杆；测力平台用于测量起落架冲击载荷；每个起落架安装底座包括底座本体和增高座，增高座安装在底座本体上，可沿垂向调节起落架安装底座高度；为了激励出起落架航向冲击载荷，起落架安装台的下表面与测力平台的冲击面平行，两对起落架安装底座通过增高座调整到不同高度，使得起落架航向安装角可沿正航向或负航向偏转；为了激励出起落架侧向冲击载荷，起落架安装台调整到下表面与测力平台的冲击面沿侧向呈预设角度，起落架航向安装角为0度；为了同时激励出起落架航向冲击载荷和侧向冲击载荷，两对起落架安装底座通过增高座调整到不同高度，使得起落架航向安装角可沿正航向或负航向偏转，同时，起落架安装台调整到下表面与测力平台的冲击面沿侧向呈预设角度。2.一种载荷试飞中起落架载荷测量的动态标定方法，其特征在于,所述方法包括以下步骤：步骤1：动态标定试验前，在起落架结构的主传力通道上加装多个测载应变计，多个测载应变计包括对起落架垂向敏感的应变计、对起落架航向敏感的应变计、对起落架侧向载荷敏感的应变计；主传力通道包括支柱和撑杆；步骤2：根据起落架的着陆受载情况及载荷测量模型的解耦需求，设计完备的动态建模工况，具体包括：不同行程下的垂向载荷落震工况、航向载荷落震工况、侧向载荷落震工况；步骤3：根据设计的建模工况和验模工况，规划每种工况的实现方法；其中：起落架的缓冲器行程和垂向载荷通过控制起落架的下落高度实现；航向载荷通过控制起落架的航向安装角及机轮带转速度实现；侧向载荷通过控制起落架侧向安装角实现；不同行程的垂向、航向和侧向载荷的组合落震工况，通过组合控制起落架的下落高度、航向安装角和侧向安装角、机轮带转速度实现；步骤4：在起落架加装振动传感器、缓冲器上加装位移传感器，在试验现场加装高速摄影以测量轮胎压缩量，同时加装测试设备；步骤5：通过权利要求1所述的落震试验台依次进行没有姿态角的落震试验、带航向安装角的落震试验、带侧向安装角的落震试验、同时带航向安装角和侧向安装角的落震试验，得到各工况的试验结果；试验结果包括每个时刻下载荷数据、应变数据、缓冲器行程数据；步骤6：将上述试验结果中的载荷数据进行坐标转换：为了更好实现航向和侧向载荷的激励效果，将各工况落震平台的实测载荷，投影至以轮轴中心为原点的体轴坐标系，形成新的体轴坐标系下的载荷数据；其中，以轮轴中心为原点的体轴坐标系的Z轴平行于起落架...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪文君，范华飞，张海涛，谢帅，蒋启登，
申请(专利权)人：中国飞行试验研究院，
类型：发明
国别省市：