飞行器测试平台及其设计方法技术

本发明专利技术公开一种飞行器测试平台及其设计方法，其中，飞行器测试平台应用于支持垂直起降飞行器地面停放及飞行两种状态下测试任务，包括主框架、螺旋桨模块和起落架，主框架的中部形成有设备安装结构，设备安装结构形成有多个沿纵向分布的第一安装位，每一第一安装位均能供一动力电池独立安装，主框架配置为桁架结构，包括相对设置的上展梁和下展梁，螺旋桨模块通过机臂安装于主框架，机臂安装于上展梁下方，起落架安装于主框架的下侧，且起落架和主框架之间设有张紧力可调的张紧机构。本发明专利技术方案旨在通过结构强度、结构

【技术实现步骤摘要】
飞行器测试平台及其设计方法


[0001]本专利技术涉及飞行器领域，特别涉及一种飞行器测试平台及其设计方法。

技术介绍

[0002]随着eVTOL(Electric Vertical Take off and Landing)电动垂直起降飞行器的发展，eVTOL未来潜在应用涉及城市客运、区域客运、货运、个人飞行器、紧急医疗服务等多种场景模式，从而大众对eVTOL的结构形式、安全性、可操作性及布局灵活性等都提出了很高的要求。eVTOL飞行器的开发过程包括研发、制造、测试等过程。在进行eVTOL飞行器的开发时，一般通过飞行器测试平台进行飞行器各项参数的测试及调整，并模拟飞行器在空中飞行姿态以保证产品的安全性，实现在匹配制造系统生产实际情况的基础上完成对飞行控制系统重要系统功能的验证。相关技术中，在设计飞行器测试平台时，需要考虑其结构
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飞行控制耦合，避免飞行器测试平台受飞控过程影响而产生结构
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控制耦合共振现象。
[0003]需要说明的是，本专利技术的
技术介绍
中对相关技术的上述讨论并不是承认其是现有技术或本领域技术人员的公知常识的一部分。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种飞行器测试平台，旨在避免飞行器测试平台的结构和控制律之间耦合，从而避免飞行器测试平台结构受飞控过程影响而产生共振现象。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出的飞行器测试平台应用于支持测试垂直起降飞行器，所述飞行器测试平台包括：主框架，所述主框架的中部形成有设备安装结构，所述设备安装结构形成有多个沿纵向分布的第一安装位，每一所述第一安装位均能供一动力电池独立安装；主框架配置为桁架结构，包括相对设置的上展梁和下展梁；螺旋桨模块，通过机臂安装于所述主框架；所述机臂安装于上展梁下方，所述机臂的上侧面抵接于所述上展梁的下侧面；以及起落架，安装于所述主框架的下侧，且所述起落架和所述主框架之间设有张紧力可调的张紧机构。
[0006]可选地，所述机臂上设置有系留结构，用以供系留绳索连接，以使所述飞行器测试平台能通过所述系留绳索系留于地面。
[0007]可选地，所述机臂还设有螺旋桨安装座，所述螺旋桨安装座与所述机臂和所述螺旋桨模块中的至少一者可拆卸连接。
[0008]可选地，所述上展梁的下侧形成有机臂安装口，所述机臂安装口用以供所述机臂穿设，且所述机臂的上侧面抵接于所述上展梁的下侧面。
[0009]可选地，所述机臂安装口包括第一安装口，所述上展梁的两端各设有一第一安装口，所述主框架还包括端纵梁、外端支架、第一斜支架和多个连接件，所述端纵梁连接于所述上展梁端部，所述外端支架与所述上展梁相并行设置，所述第一斜支架的一端通过一个
所述连接件连接于所述外端支架，且另一端通过另一个所述连接件连接于所述上展梁，所述端纵梁、外端支架、第一斜支架及上展梁共同合围出所述第一安装口。
[0010]可选地，所述机臂安装口还包括设于两所述第一安装口之间的至少两第二安装口，至少两所述第二安装口关于所述上展梁的中心对称分布；所述主框架还包括多个第二斜支架，多个所述连接件包括至少两加强连接件，每一所述第二安装口对应两个所述第二斜支架和一所述加强连接件设置，所述加强连接件与所述上展梁相并行设置，所述加强连接件的相对两端分别通过一所述第二斜支架连接于所述上展梁，所述加强连接件、所述第二斜支架及所述上展梁共同合围出所述第二安装口。
[0011]可选地，所述主框架在展向两端均设有第一防倾结构，所述第一防倾结构的下侧缘低于所述下展梁的端部的下侧缘。
[0012]可选地，所述下展梁包括中部梁段、分设于所述中部梁段的相对两端的两斜伸梁段，所述斜伸梁段沿远离所述中部梁段的方向朝上倾斜延伸，所述起落架连接于所述中部梁段；所述主框架还包括航向梁，所述斜伸梁段的上端连接有所述航向梁。
[0013]可选地，所述起落架包括两个滑橇以及连接两所述滑橇的第一缓冲梁和第二缓冲梁，所述第一缓冲梁和所述第二缓冲梁均朝上凸设，且所述第二缓冲梁的长度小于所述第一缓冲梁的长度。
[0014]可选地，所述第一缓冲梁包括分别连接两所述滑橇的两缓冲段，及连接两所述缓冲段的安装段，所述缓冲段呈弧形设置，所述缓冲段朝上凸设并呈弧形设置。
[0015]可选地，所述滑橇沿航向延伸，所述滑橇包括中部杆段、分设于所述中部杆段的相对两端的两防护杆段，所述防护杆段沿远离所述主框架的方向朝上倾斜延伸，以作为第二防倾结构。
[0016]本专利技术还提出一种飞行器测试平台的设计方法，所述飞行器测试平台的设计方法包括控制律耦合设计步骤，所述控制律耦合设计步骤包括：获取飞行器测试平台的模态信息，并判断所述模态信息是否符合预设条件，以判断所述飞行器测试平台的结构和控制律是否耦合；其中，所述预设条件包括：所述模态信息中的固有频率和所述控制律的控制频率的差值符合预设差值；若所述模态信息符合预设条件，则判定所述飞行器测试平台和控制律不耦合，所述飞行器测试平台符合要求；若所述模态信息不符合预设条件，则判定所述飞行器测试平台和控制律耦合，并对所述飞行器测试平台和/或对所述控制律进行优化迭代，直至所述飞行器测试平台和控制律不耦合。
[0017]可选地，在所述控制律耦合设计步骤之前，所述飞行器测试平台的设计方法还包括主框架的设计步骤，所述主框架的设计步骤包括：构建主框架初始线框模型；其中，所述主框架初始线框模型包括主框架的展向梁、航向梁、纵向梁和斜支撑梁；根据所述主框架初始线框模型构建主框架初级仿真模型，并进行力学性能分析；其中，在构建所述主框架初级仿真模型时，将所述展向梁、航向梁、纵向梁和斜支撑梁之间的连接方式均模拟为共节点的连接方式；
若所述主框架初级仿真模型的力学性能符合要求，则判定所述主框架初级仿真模型合格；若否，则对所述主框架初级仿真模型进行迭代优化，直至其合格；可选地，在所述控制律耦合设计步骤之前，所述飞行器测试平台的设计方法还包括起落架的设计步骤，所述起落架的设计步骤包括：构建起落架初始线框模型；其中，所述起落架初始线框模型包括起落架的两滑橇以及连接于两滑橇之间的缓冲梁，所述缓冲梁包括朝上凸设的第一缓冲梁和第二缓冲梁；根据所述起落架初始线框模型构建起落架初级仿真模型，并进行力学性能分析；其中，在构建所述起落架初级仿真模型时，将所述滑橇和所述缓冲梁之间的连接方式模拟为共节点的连接方式；若所述起落架初级仿真模型的力学性能符合要求，则根据所述起落架初级仿真模型以及连接滑橇和缓冲梁的第一连接结构，构建起落架次级仿真模型，并对所述起落架次级仿真模型进行落震仿真分析以及静力学性能分析；若否，则对所述起落架初级仿真模型进行优化迭代，直至其符合要求；若所述起落架次级仿真模型的落震仿真分析结果及静力学性能均符合要求，则判定所述起落架次级仿真模型合格；若否，则对所述起落架次级仿真模型进行优化迭代，直至其符合要求。
[0018]可选地，在进行所述主框架的设计步骤和所述起落架的设计步骤之后，所述飞行器测试平台的设计方法还包括主框架和起落架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器测试平台，应用于支持测试垂直起降飞行器，其特征在于，所述飞行器测试平台包括：主框架，所述主框架的中部形成有设备安装结构，所述设备安装结构形成有多个沿纵向分布的第一安装位，每一所述第一安装位均能供一动力电池独立安装；主框架配置为桁架结构，包括相对设置的上展梁和下展梁；螺旋桨模块，通过机臂安装于所述主框架；所述机臂安装于所述上展梁下方，所述机臂的上侧面抵接于所述上展梁的下侧面；以及起落架，安装于所述主框架的下侧，且所述起落架和所述主框架之间设有张紧力可调的张紧机构。2.如权利要求1所述的飞行器测试平台，其特征在于，所述机臂上设置有系留结构，用以供系留绳索连接，以使所述飞行器测试平台能通过所述系留绳索系留于地面；和/或，所述机臂还设有螺旋桨安装座，所述螺旋桨安装座与所述机臂和所述螺旋桨模块中的至少一者可拆卸连接。3.如权利要求1所述的飞行器测试平台，其特征在于，所述上展梁的下侧形成有机臂安装口，所述机臂安装口用以供所述机臂穿设，且所述机臂的上侧面抵接于所述上展梁的下侧面。4.如权利要求3所述的飞行器测试平台，其特征在于，所述机臂安装口包括第一安装口，所述上展梁的两端各设有一第一安装口，所述主框架还包括端纵梁、外端支架、第一斜支架和多个连接件，所述端纵梁连接于所述上展梁端部，所述外端支架与所述上展梁相并行设置，所述第一斜支架的一端通过一个所述连接件连接于所述外端支架，且另一端通过另一个所述连接件连接于所述上展梁，所述端纵梁、外端支架、第一斜支架及上展梁共同合围出所述第一安装口。5.如权利要求4所述的飞行器测试平台，其特征在于，所述机臂安装口还包括设于两所述第一安装口之间的至少两第二安装口，至少两所述第二安装口关于所述上展梁的中心对称分布；所述主框架还包括多个第二斜支架，多个所述连接件包括至少两加强连接件，每一所述第二安装口对应两个所述第二斜支架和一所述加强连接件设置，所述加强连接件与所述上展梁相并行设置，所述加强连接件的相对两端分别通过一所述第二斜支架连接于所述上展梁，所述加强连接件、所述第二斜支架及所述上展梁共同合围出所述第二安装口。6.如权利要求2所述的飞行器测试平台，其特征在于，所述主框架在展向两端均设有第一防倾结构，所述第一防倾结构的下侧缘低于所述下展梁的端部的下侧缘。7.如权利要求1所述的飞行器测试平台，其特征在于，所述下展梁包括中部梁段、分设于所述中部梁段的相对两端的两斜伸梁段，所述斜伸梁段沿远离所述中部梁段的方向朝上倾斜延伸，所述起落架连接于所述中部梁段；所述主框架还包括航向梁，所述斜伸梁段的上端连接有所述航向梁。8.如权利要求1至7任一项所述的飞行器测试平台，其特征在于，所述起落架包括两个滑橇以及连接两所述滑橇的第一缓冲梁和第二缓冲梁，所述第一缓冲梁和所述第二缓冲梁均朝上凸设，且所述第二缓冲梁的长度小于所述第一缓冲梁的长度。9.如权利要求8所述的飞行器测试平台，其特征在于，所述第一缓冲梁包括分别连接两所述滑橇的两缓冲段，及连接两所述缓冲段的安装段，所述缓冲段呈弧形设置，所述缓冲段
朝上凸设并呈弧形设置；和/或，所述滑橇沿航向延伸，所述滑橇包括中部杆段、分设于所述中部杆段的相对两端的两防护杆段，所述防护杆段沿远离所述主框架的方向朝上倾斜延伸，以作为第二防倾结构。10.一种飞行器测试平台的设计方法，其特征在于，所述飞行器测试平台的设计方法包括控制律耦合设计步骤，所述控制律耦合设计步骤包括：获取飞行器测试平台的模态信息，并判断所述模态信息是否符...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛松柏，谢晒明，李唐，王成全，顾兴胜，王长云，骆俊昌，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：