[发明专利]一种升力模拟装置

说明书

技术领域

本发明属于飞机模拟技术，涉及一种应用于飞机全机落震试验的升力模拟装置。

背景技术

飞机降落过程中，在主起落架机轮触地瞬间，作用在飞机上的升力和飞机的重量是基本平衡的，因此在飞机全机落震试验中，需要对飞机的1g升力进行模拟，目的是使落震试验过程更加真实，更能反映飞机起落架落震或全机落震过程中飞机结构的受力情况和能量吸收情况。

目前，国内使用的升力模拟装置基本为分体式设计，即整个升力模拟系统由储气室、通气管、活塞组成，活塞与储气室通过通气管连接，各自的安装位置基本固定，只能安装在地面，不便于移动，全机落震试验现场设备众多，地面安装空间有限，很难安装。分体式的升力模拟装置一般为专用设备，仅能适应某种特定的试验件，用途单一。同时，分体式的升力模拟装置无法与机体随动，且与试验件作用瞬间又难以避免的冲击，造成升力震荡，使得升力模拟的精度受到很大的影响。

发明内容

本发明的目的是：提供一种组成简单、安装方便且模拟精度高的升力模拟装置。

本发明的技术方案是：一种升力模拟装置，其包括储气室1、内置气缸2、活塞杆3，其中，所述内置气缸2设置在储气室1内，活塞杆穿过储气室1并通过气缸通气口4伸入内置气缸2内部，且内置气缸2一端通过上腔通气孔6连通到储气室1外。

储气室1还设有与外界相连通的充气口5。

活塞杆向下移动所占容积变化与储气室容积变化之比不超过4.3%。

活塞杆上安装有用于硬连接的滑动式连接杆。

本发明的优点：本发明设计的这种升力模拟装置，采用一体式设计方法，整体为内力系统，输出的升力仅由活塞杆承担，对安装点的强度要求低，安装点仅需承受系统重力，易于在试验现场安装和移动。同时通过合理设计储气室容积相较内置气缸在升力模拟过程中损失容积的比例，可使作用在飞机上的模拟升力基本为恒值。升力输出端和试验件可实现硬连接，并与试验件随动，可明显的提高升力模拟的精度。

附图说明

图1是本发明升力模拟装置原理图，

其中，1：储气室；2：内置气缸；3：活塞杆；4：气缸通气口；5：充气口；6：上腔通气孔。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明：

请参阅图1，其是本发明升力模拟装置的原理图。所述升力模拟装置包括储气室1、内置气缸2、活塞杆3。其中，所述内置气缸2设置在储气室1内，活塞杆穿过储气室1并通过气缸通气口4伸入内置气缸2内部，且内置气缸2与端通过上腔通气.6连接到储气室1外，另外，储气室1还设有与外界相连通的充气口5。

本发明使用内置式倒装原理，气动活塞装置和储气装置一体设计，使得系统组成简单，试验现场安装便捷。同时，储气部分的容积相较气动活塞部分的容积足够大，可保证活塞压力基本不变。用于落震试验时，活塞杆与飞机结构硬连接，并与试验件随动，这样的系统组成形式可消除以往落震试验中使用的分体式升力模拟装置的升力输出震荡，使得模拟升力输出更加平稳，可明显的提高落震试验升力模拟精度。

本发明升力模拟装置的输出升力由作用在活塞上的气压提供，并通过活塞杆3传递到飞机上，因此，在活塞面积和储气室容积一定的情况下，可提高储气室的压力改变升力的大小，因此，系统具有较好的适应性，可满足不同大小升力的模拟需求。

在活塞面积一定的情况下，忽略系统的摩擦力和惯性力，系统的输出的升力仅与系统的压力有关。假设系统的初压力为P0初容积为V0（有储气室容积和活塞下部容积组成），在活塞运动过程中，系统的可用容积会减小，假设行程结束系统容积损失ΔV，此时系统的压力为P1，可用容积为V0-ΔV，则根据热力学第二定律:

P₀V₀^γ＝P₁(V₀-ΔV)^γ                      （1）