[发明专利]飞机机翼舵面及方向舵转动惯量测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种飞机机翼舵面及方向舵转动惯量测量装置，其特征在于，包括第一台架、第二台架、弹簧、后缘夹具、加速度传感器、激光测距仪、2通道动态信号分析系统；

所述第一台架和第二台架固定安装在工作台上；

所述第一台架面向第二台架的一侧与被测舵面前缘铰接；

所述第二台架的远离地面一侧设有沿水平方向向外延伸的平板，所述平板中部开设沿竖直方向贯穿平板的通孔；所述第二台架包括调节螺杆，所述调节螺杆贯穿所述第二台架的平板的通孔；

所述弹簧竖直方向放置，其一端连接所述调节螺杆的靠近地面一端；

所述后缘夹具的一侧与所述弹簧的另一端连接，所述后缘夹具的另一侧用于夹紧舵面后缘；

所述加速度传感器位于后缘夹具上；

所述激光测距仪位于弹簧与调节螺杆连接处；

所述2通道动态信号分析系统包括数据采集器，所述数据采集器分别与加速度传感器、激光测距仪相连。

2.根据权利要求1所述的转动惯量测量装置，其特征在于，所述第一台架设有多个接头铰链孔，用于与被测舵面前缘铰接，所述接头铰链孔的同轴度为0.15mm。

3.根据权利要求1所述的转动惯量测量装置，其特征在于，所述后缘夹具夹持点位于舵面的理论重心站位面上，且所述夹持点与舵面理论重心的连接线垂直于铰链轴线。

4.根据权利要求3所述的转动惯量测量装置，其特征在于，所述后缘夹具的夹紧面采用橡胶材料。

5.根据权利要求1所述的转动惯量测量装置，其特征在于，所述弹簧采用圆柱螺旋拉伸弹簧。

6.根据权利要求1所述的转动惯量测量装置，其特征在于，所述第二台架上在后缘夹具的两侧各设一根支架。

7.根据权利要求1所述的转动惯量测量装置，其特征在于，所述第一台架的位于被测舵面前缘的下方设有防护支架。

8.根据权利要求1所述的转动惯量测量装置，其特征在于，所述2通道动态信号分析系统包括频率测量通道和测量位移通道。

9.一种飞机机翼舵面及方向舵转动惯量测量方法，其特征在于，包括：

步骤一，安装被测舵面，使其正面朝上并通过铰链连接第一台架，后缘通过后缘夹具连接弹簧；

步骤二，用激光测距仪测量弹簧拉伸距离；

步骤三，测量铰链轴线至舵面后缘夹具连接点的距离d；

步骤四，启动分析仪信号触发状态，拨动被测舵面，使弹簧拉伸预定距离后，让舵面在弹簧的激振下进入自激振动状态，从分析仪上读出舵面正面的振动频率f_a；

步骤五，翻转舵面反面朝上，使舵面小幅振动，测量舵面反面的振动频率f_b；

步骤六，卸下舵面后，使用弹簧校准块连接于弹簧上，使弹簧拉伸长度L与舵面平衡时弹簧拉伸长度相等，测量弹簧的振动频率f₁；

步骤七，测量后缘夹具质量m₂、弹簧校准块质量及夹具重心距后缘夹具连接点距离δ；

步骤八，计算舵面绕轴转动惯量。

10.根据权利要求9所述的转动惯量测量方法，其特征在于，根据如下公式计算舵面绕轴转动惯量：

其中，m₁弹簧校准块质量。