[发明专利]拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置及试验方法，装置包括由台架、竖直导轨、提升电机、吊篮、缓冲、缓冲器地基和拦阻钩组成拦阻钩落钩系统和挂索系统。本发明实现对着舰过程中拦阻钩挂索冲击动态过程的模拟，可以简单方便地获取该过程中拦阻钩的动态响应数据，避免舰上试验或陆基试验中获取该数据危险性高、难度大、费用昂贵等缺点，解决难以在实验室内获取拦阻钩挂索冲击载荷的问题。

技术领域

本发明属于获取拦阻钩挂索冲击载荷技术领域，具体指代一种拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置及试验方法。

背景技术

拦阻钩是舰载飞机较之陆基飞机的一个显著区别，其主要作用是在飞机顺利进场后钩住航母拦阻索，将拦阻力传递到机身上，强制飞机减速。通常，舰载飞机着舰时拦阻钩先后经历与甲板和拦阻索的两次冲击碰撞，拦阻钩组件及其连接区都处于动态冲击载荷的工作环境下，受载形式非常复杂，给拦阻钩的载荷分析带来很大困难。

早在1956年，国外学者Ringleb对绳索的碰撞动力学问题进行了详细的研究，建立了索受冲击过程的理论模型及分析结构响应的响应，给出了飞机拦阻过程中钩索冲击载荷的理论计算方法，此后几乎所有关于拦阻索动力学方面的理论研究都是以此为基础的。国内外关于拦阻钩挂索载荷方面的试验研究多为实测试验，在实验室中进行拦阻钩挂索冲击方面的试验研究尚未有公开报道。

国外在拦阻钩载荷方面的研究已有几十年的历史，已很成熟。如美国在舰载飞机舰载适配性飞行试验中，进行了大量的拦阻钩载荷实测，形成了规范；而我国的舰载飞机正处于发展初期，还没进行条件进行大量的舰上实测试验，陆基飞行试验也存在危险性高、难度大、费用昂贵等问题。

为了解决着舰过程中拦阻钩挂索冲击载荷难以获取的问题，设计了一套模拟拦阻钩挂索冲击的试验装置，拦阻钩自由落体以获得相应的下沉速度，拦阻索高速旋转来模拟飞机的航向速度，这样就可以在没有舰上试验和陆基试验的情况下获得拦阻钩挂索冲击的动态响应，在实验室中进行挂索冲击试验，测量拦阻钩挂索冲击载荷，解决了危险性高、难度大、费用昂贵的问题。

近年来我国进行了少量的陆基飞行试验以获得拦阻钩挂索后的动态响应，但这些试验都是针对某一特定机型及其对应的拦阻钩，数据十分有限。该试验装置在实验室环境中实现最大限度的模拟钩索挂索时的状态，准确测量拦阻钩挂索时的冲击载荷，满足不同舰载飞机以及不同拦阻钩的试验要求，在已公开的文献中还没有出现过类似的试验装置。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置及试验方法，以解决现有技术中舰载飞机着舰过程中拦阻钩挂索冲击动态响应难以获取的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种拦阻钩挂索冲击载荷测试试验装置，包括：拦阻钩落钩系统和挂索系统，该拦阻钩落钩系统包括试验台架系统、缓冲系统及拦阻钩；

试验台架系统包括台架、安装于台架上的竖直导轨、安装于台架上方的提升电机及通过绳索安装于提升电机下端的吊篮，绳索与吊篮之间还装有自动脱钩器，吊篮上安装有与所述竖直导轨相配合的导向轮；吊篮上安装有试验所用的拦阻钩；

缓冲系统位于吊篮下方，其由安装在地面上的缓冲器地基和安装在缓冲器地基上的缓冲器组成；试验时吊篮带有一定速度下落撞击缓冲器，用于模拟飞机降落时起落架缓冲器，试验结束状态吊篮由缓冲器支撑；

挂索系统包括：电机、主动轮、从动轮、支座、钢索及转轴，电机带动主动轮来驱动通过离合器连接于转轴上的从动轮转动，转轴随之转动，进而带动转轴上的钢索旋转运动；转轴的两端分别通过轴承安装在支座上；挂索系统安装于台架前方地面上的姿态角调整小车上，拦阻钩下落时钩头与钢索最高点啮合。

优选地，所述缓冲器与拦阻钩落钩系统无干涉，缓冲器安装位置和缓冲器长度，能满足落钩系统的吊篮下落钩头与钢索啮合，且钩头不与转轴撞击。