一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及雷电效应试验技术领域，公开了一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置及系统，一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置，包括直流充电装置、全参量雷电流D波发生器本体、全参量雷电流B波发生器本体、发射装置、减速装置、测量控制系统；D波发生器本体由C

【技术实现步骤摘要】
一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置及系统


[0001]本专利技术涉及雷电效应试验领域，更具体地说，它涉及一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置及系统。

技术介绍

[0002]现有的飞机雷电防护试验技术相对成熟，雷电扫掠试验是适航的强制性要求，但由于技术限制，先前的扫掠试验主要是雷电压对结构件进行扫掠，以此评估其绝缘性，该试验的电流相对很小，不能用于评估雷电流直接效应扫掠损伤。
[0003]此外传统的技术方案如利用高压电极移动、高速风洞吹动电弧模拟雷电流扫掠，在安全性、测量准确性、经济性综合考量下，可行性较低，无法实现。实际在雷电流试验中能够模拟出飞机飞行速度下的电弧扫掠过程对评估真实雷电的直接效应损伤具有重大意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置及系统，解决相关技术中模拟飞行速度下的飞机结构件电弧扫掠试验结果不准确、扫掠区域不完整的技术问题。
[0005]本专利技术提供了一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置，包括电磁屏蔽箱，电磁屏蔽箱的内部安装有导轨，导轨上滑动安装有安装座，安装座上布置有试验件，电磁屏蔽箱的内部还设有驱动装置，驱动装置用于驱动安装座沿导轨滑动，电磁屏蔽箱的内部安装有电极，电极的放电端与试验件的测试面相对设置，电极用于产生电弧，电磁屏蔽箱的一侧安装有多物理量测量单元，电极的外部安装有充电装置，充电装置的输出端与电极电性连接；驱动装置包括推送单元和发射单元，推送单元由气动推送单元构成，用于推送试验件进入发射单元；发射单元包括电机、橡胶轮、传动皮带和增速皮带轮，用于使试验件的速度达到预设移动速度。
[0006]在一个优选的实施方式中，安装座上的一侧安装有第一夹持机构，安装座上的另一侧安装有第二夹持机构，第一夹持机构包括架体，架体固定安装于安装座的顶部，架体上安装有夹板一，夹板一用于夹持试验件的一侧，第二夹持机构包括夹板二，夹板二用于夹持试验件远离第一夹持机构的另一侧，试验件上扫掠区的母线为倾斜状态，倾斜状态为扫掠区的母线与架体的中轴线倾斜设置。
[0007]在一个优选的实施方式中，架体上安装有可旋转的内齿环，内齿环的一侧安装有推板，推板上安装有滑槽，滑槽内设有滑块，夹板一与滑块球铰接，第二夹持机构还包括可竖向运动的弧形滑轨，夹板二的一侧滑动设于弧形滑轨上，当内齿环旋转时，推板驱动试验件绕架体中轴线旋转，调换试验件的位置，使电极扫掠新的扫掠区。
[0008]在一个优选的实施方式中，架体上设有轴向限制机构，轴向限制机构包括齿轮二，齿轮二转动安装于架体上，且齿轮二与内齿环啮合连接，齿轮二的一侧铰接有偏心设置的勾爪，勾爪与试验件的耳块相适配，架体上固定安装有定位柱，勾爪的钩臂上开设有条形孔，定位柱远离架体的一端设于条形孔内。
[0009]在一个优选的实施方式中，第二夹持机构还包括定板，定板与安装座固定连接，定板的表面开设有限位槽，限位槽的延长线经过定板的圆心，限位槽的内部滑动安装有滑杆，滑杆的外侧固定连接有连接杆，连接杆的顶端与弧形滑轨固定连接。
[0010]在一个优选的实施方式中，定板的一侧安装有可旋转的转板，转板的一侧开设有弧形槽，滑杆的外侧安装有凸块，凸块延伸至弧形槽的内部；当转板旋转时，驱动弧形滑轨远离定板的圆心，弧形滑轨带动试验件的右侧上升至扫掠区的母线为水平状态，水平状态为扫掠区的母线与架体的中轴线平行设置。
[0011]在一个优选的实施方式中，架体上还安装有平整机构，平整机构包括两个顶杆和两个滑轨，两个顶杆同步运动，顶杆滑动安装于滑轨上，且顶杆沿滑轨在竖直方向上运动，滑轨上安装有驱动机构，驱动机构的输出端与顶杆连接，两个顶杆向上顶动试验件内壁，使扫掠区的左右两侧边连线水平或近似水平。
[0012]在一个优选的实施方式中，架体上转动安装有齿轮一，架体上还转动安装有外齿环，外齿环与内齿环固定连接，且外齿环与内齿环同轴设置，齿轮一与外齿环啮合传动。
[0013]在一个优选的实施方式中，弧形滑轨上滑动安装有滑块二，夹板二与滑块二的外侧球铰接，夹板一夹持试验件沿导轨运动方向的边侧。
[0014]一种飞机雷电流扫掠损伤试验系统，包括如上述的飞机雷电流扫掠损伤试验装置。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]1、本专利技术在实现雷电流D+B波连续注入的基础上，实现了试验件高速移动的功能，最高速度可以达到1马赫左右，高于大部分民航客机的常规速度，对评估雷电流直接效应扫掠损伤具有重要意义；
[0017]2、本专利技术所提出的多物理量测量单元可以观测扫掠过程中电弧的形态特征，获得雷电流D+B波扫掠过程中温度场的变化，获取雷电流注入时试验件的精确速度，这些有助于雷电扫掠时试验件损伤机制的研究；
[0018]3、本专利技术的设备组件均为易于采购的货架产品，便于组装，整个系统安全性高、可靠性强；
[0019]4、本专利技术通过调节试验件，使其水平状态，并且多次自动旋转调换扫掠位置，不仅使测试区域更加完整和全面，而且试验件的扫掠测试也更接近真实情况，减小了大量误差，相对于传统的雷电扫掠测试，试验结果更为准确。
附图说明
[0020]图1是本专利技术试验系统的原理框图。
[0021]图2是本专利技术试验系统中的测量控制系统框图。
[0022]图3是本专利技术装置的结构示意图。
[0023]图4是本专利技术第一夹持机构与试验件的配合结构立体示意图。
[0024]图5是本专利技术第一夹持机构的立体结构示意图。
[0025]图6是本专利技术图3中M
‑
M视角的结构示意图。
[0026]图7是本专利技术图6另一种状态的结构示意图。
[0027]图8是本专利技术第一夹持机构的另一视角的结构示意图。
[0028]图9是本专利技术架体的结构示意图。
[0029]图10是本专利技术图3中N
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N视角的结构示意图。
[0030]图11是本专利技术图10另一种状态的结构示意图。
[0031]图12是本专利技术图6中A处结构的放大示意图。
[0032]图13是本专利技术试验件调整扫掠区域的原理示意图。
[0033]图中：1、电磁屏蔽箱；11、多物理量测量单元；12、导轨；13、发射单元；14、安装座；2、电极；21、充电装置；3、第一夹持机构；31、架体；32、齿轮一；33、内齿环；34、推板；341、夹板一；35、轴向限制机构；351、齿轮二；352、勾爪；353、定位柱；354、条形孔；36、外齿环；4、第二夹持机构；41、定板；411、限位槽；42、转板；43、连接杆；431、滑杆；432、凸块；44、弧形滑轨；45、弧形槽；5、平整机构；51、顶杆；52、滑轨；53、驱动机构；10、试验件；101、耳块；102、扫掠区。
具体实施方式
[0034]现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置，其特征在于，包括电磁屏蔽箱（1），所述电磁屏蔽箱（1）的内部安装有导轨（12），所述导轨（12）上滑动安装有安装座（14），所述安装座（14）上布置有试验件（10），所述电磁屏蔽箱（1）的内部还设有驱动装置（13），所述驱动装置（13）用于驱动所述安装座（14）沿导轨（12）滑动，所述电磁屏蔽箱（1）的内部安装有电极（2），所述电极（2）的放电端与试验件（10）的测试面相对设置，所述电极（2）用于产生高压电弧，所述电磁屏蔽箱（1）的一侧安装有多物理量测量单元（11），所述电极（2）的外部安装有充电装置（21），所述充电装置（21）的输出端与电极（2）电性连接；所述驱动装置（13）包括推送单元和发射单元，推送单元由气动推送单元构成，用于推送试验件（10）进入发射单元；发射单元包括电机、橡胶轮、传动皮带和增速皮带轮，用于使试验件（10）在导轨（12）上通过电极（2）位置的速度达到预设移动速度。2.根据权利要求1所述的一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置，其特征在于，所述安装座（14）上的一侧安装有第一夹持机构（3），所述安装座（14）上的另一侧安装有第二夹持机构（4），所述第一夹持机构（3）包括架体（31），所述架体（31）固定安装于安装座（14）的顶部，所述架体（31）上安装有夹板一（341），所述夹板一（341）用于夹持试验件（10）的一侧，所述第二夹持机构（4）包括夹板二，所述夹板二用于夹持试验件（10）远离第一夹持机构（3）的另一侧，所述试验件（10）上扫掠区（102）的母线为倾斜状态，所述倾斜状态为所述扫掠区（102）的母线与架体（31）的中轴线倾斜设置。3.根据权利要求2所述的一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置，其特征在于，所述架体（31）上安装有可旋转的内齿环（33），所述内齿环（33）的一侧安装有推板（34），所述推板（34）上安装有滑槽，滑槽内设有滑块，所述夹板一（341）与滑块球铰接，所述第二夹持机构（4）还包括可竖向运动的弧形滑轨（44），所述夹板二的一侧滑动设于弧形滑轨（44）上，当所述内齿环（33）旋转时，所述推板（34）驱动试验件（10）绕所述架体（31）中轴线旋转，调换试验件（10）的位置，使电极（2）扫掠新的扫掠区（102）。4.根据权利要求3所述的一种飞机雷电流扫掠损伤试验装置，其特征在于，所述架体（31）上设有轴向限制机构（35），所述轴向限制机构（35）包括齿轮二（351），所述齿轮二（351）转动安装于架体（31）上，且所述齿轮二（351）与内齿环（33）啮合连接，所述齿轮二（351）的一侧铰接有偏心设置的勾爪（352），所述勾爪（352）...

【专利技术属性】
技术研发人员：段泽民，司晓亮，瞿明磊，叶千枝，童晨，
申请(专利权)人：合肥航太电物理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：