一种救生伞动态开伞力多方向的测试方法及装置的制造方法

文档序号:9372631阅读:935来源:国知局
一种救生伞动态开伞力多方向的测试方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及降落伞空投技术领域,尤其涉及一种救生伞动态开伞力多方向的测试 方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着新型战斗机性能的不断提高,对救生伞性能指标也提出了更加苛刻的指标要 求,如高平原通用、落速不大于5. 43m/s、开伞时间不大于2. 3s等。为了能够全面考核救生 伞的性能指标,空投试验时对测试方法也提出了更加严格的要求。目前救生伞开伞力的测 试方法是在左右操纵带上各串联1支拉力传感器,该测试方法的缺点是:只能对开伞力的 合力进行测试,不能真实反映降落伞实际开伞时的受力情况,而降落伞开伞过程是一个复 杂的空间三方向的综合力和力矩。为了能够精确地研究降落伞开伞力并对假人在开伞过程 中的姿态进行分析。需要通过对假人三个方向的力和力矩进行测试,从而计算出假人与开 伞力三个方向分量之间的夹角,可以更好的对降落伞空投过程的受力情况进行分析。
[0003] 随着降落伞试验技术的不断发展,为了全面考核某新型救生伞空投时的性能指 标,针对开伞力的测试方法提出了更加严格的要求,如:开伞力要更加真实和精确,需要测 试出开伞力三个方向的分量。为了能够精确地研究降落伞开伞力并对假人在开伞过程中的 姿态进行分析,需要通过对假人三个方向的力和力矩进行测试,进而计算出假人与开伞力 三个方向分量之间的夹角。传统的开伞力测试方法已经满足不了试验的需求。

【发明内容】

[0004] 本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中测量动态开伞的受力情况时,只测 量每根操纵带上的拉力的缺陷,提供一种能够准确测量动态开伞时的受力情况,并对其进 行分解计算的救生伞动态开伞力多方向的测试方法及装置。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006] 本发明提供一种救生伞动态开伞力多方向的测试方法,包括以下步骤:
[0007] S1、在天平测试装置上设置96组载荷,通过静态校准试验来模拟救生伞动态开伞 时的多方向拉力,获取设置在天平测试装置上对应的信号调理变化器的输出信号,并计算 输出信号与载荷的相互关系,得到天平测试装置的特征系数;
[0008] S2、在救生伞左右操纵带和待测试的躯干假人的左右肩锁处之间各固定连接一个 天平测试装置,接通系统电源,调试天平测试装置的输出信号,如果各个通道的输出信号都 满足电压值的要求,则天平测试装置满足测试要求;
[0009] S3、进行空投试验,采用单次电平触法方式获取天平测试装置的电压信号,并将获 取到的电压信号存储在存储器中;
[0010] S4、数据处理器获取存储器中的试验数据,对其进行滤波处理,并结合天平测试装 置的特征系数,计算出空投试验救生伞动态开伞力X/Y/Z轴三个方向的力、力矩和假人的 姿态角。
[0011] 所述天平测试装置的测量范围为:
[0012] X = IOkN, MX = 840N. m, Y = 15kN, MY = 1000N. m, Z = IOkN, MZ = 1700N. m ;
[0013] 其中,X、Y、Z分别表示X/Y/Z轴三个方向的力,MX、MY、MZ分别表示X/Y/Z轴三个 方向的力矩。
[0014] 步骤S2中天平测试装置各个通道的输出信号为+3V时满足测试要求。
[0015] 步骤S3中电压信号的采样时间为20s,采样频率为1K。
[0016] 本发明还提供一种救生伞动态开伞力多方向的测试装置,包括过渡接头、天平保 护套、天平主体和天平基座;
[0017] 所述天平主体通过键、锲与天平基座连接;
[0018] 所述过渡接头通过键和内六角螺栓与所述天平主体连接;
[0019] 所述天平基座通过2个内螺纹圆柱销、4个内六角螺栓与假人背板连接;
[0020] 所述天平保护套与所述天平基座连接。
[0021] 所述过渡接头和所述天平主体可拆卸连接。
[0022] 天平主体和所述天平基座可拆卸连接。
[0023] 天平保护套和所述天平基座可拆卸连接。
[0024] 过渡接头上部设有降落伞操纵带连接口,可以与降落伞操纵带相连接。
[0025] 本发明产生的有益效果是:本发明的救生伞动态开伞力多方向的测试方法通过在 假人上设置的天平测试装置获取救生伞动态开伞时的真实受力情况,并结合模拟试验时得 出的特征系数,对受力进行分解,得到各个方向的真实受力情况的值,能够更方便、准确的 测量救生伞在动态开伞时的三个方向的力和力矩,并计算出假人与开伞力的三个方向分量 的夹角,为空投、跳伞提供可靠的数据,对假人在开伞过程中的姿态进行准确的分析,对评 价救生伞的安全性能有着重要的参考价值。
【附图说明】
[0026] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
[0027] 图1是本发明实施例的救生伞动态开伞力多方向的测试方法的流程图;
[0028] 图2是本发明实施例的救生伞动态开伞力多方向的测试方法的系统工作框图;
[0029] 图3是本发明实施例的救生伞动态开伞力多方向的测试装置的结构示意图;
[0030] 图4是本发明实施例的救生伞动态开伞力多方向的测试装置的侧视图;
[0031] 图5是本发明实施例的救生伞动态开伞力多方向的测试装置的装配示意图;
[0032] 图中1-内六角螺栓,2-键,3-过渡接头,4-天平保护套,5-天平主体,6-假人, 内螺纹圆柱销,8-假人背板,9-天平基座,10-键,11-锲,12-内六角螺栓,13-假人前盖 板。
【具体实施方式】
[0033] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对 本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不 用于限定本发明。
[0034] 如图1所示,本发明实施例的救生伞动态开伞力多方向的测试方法,包括以下步 骤:
[0035] S1、在天平测试装置上设置96组载荷,通过静态校准试验来模拟救生伞动态开伞 时的多方向拉力,获取设置在天平测试装置上对应的信号调理变化器的输出信号,并计算 输出信号与载荷的相互关系,得到天平测试装置的特征系数。
[0036] S2、在救生伞左右操纵带和待测试的躯干假人的左右肩锁处之间各固定连接一个 天平测试装置,该天平测试装置的测量范围为:
[0037] X = 10kN,MX = 840N. m,Y = 15kN,MY = 1000N. m,Z = IOkN, MZ = 1700N. m ;其中, X、Y、Z分别表示X/Y/Z轴三个方向的力,MX、MY、MZ分别表示X/Y/Z轴三个方向的力矩。
[0038] 接通系统电源,调试天平测试装置的输出信号,如果各个通道的输出信号为+3V 左右时满足测试要求,则天平测试装置满足测试要求。
[0039] S3、进行空投试验,采用单次电平触法方式获取天平测试装置的电压信号,并将获 取到的电压信号存储在存储器中;电压信号的采样时间为20s,采样频率为1Κ。
[0040] S4、数据处理器获取存储器中的试验数据,对其进行滤波处理,并结合天平测试装 置的特征系数,计算出空投试验救生伞动态开伞力X/Y/Z轴三个方向的力、力矩和假人的 姿态角。
[0041] 在本发明的救生伞动态开伞力多方向的测试方法的另一个实施例中,如图2所 示,是本实施例的系统工作框图。
[0042] 测试降落伞开伞力多方向分量的步骤如下:
[0043] S1、确定天平主体的特征系数:通过96组载荷静态加载获得天平对应的信号调理 变换器的输出信号与载荷的相互关系,天平校准时给信号调理变换器(把天平信号±20mv 调理放大到2V-4V之间)的供电电压为直流12V ;
[0044] 天平分量的基本表示公式为:
[0045] Δηγ= f(X, Y, Ζ,Μχ,Μγ,Μζ)
[0046] 按幂级数在χ = 〇, γ = 〇,…Mz= 0展开到二次项,即为:
[0047]
[0048] 其中,i = 乂:(4,22,1:(為4,乂为1方向的力,¥为7方向的力,2为2方向的力, Mx为χ方向的力矩,Md y方向的力矩,Mz为z方向的力矩。
[0049] 通过静态校准试验,将校准数据通过上述的最小二乘法处理,得到天平的特征系 数如下:
[0050] X = 8. 61661 XUx-0. 08912XY+0. 01055XZ-2. 64076ΧΜχ-〇. 32651 XMy+0. 21155 ΧΜζ+0. 00020XXXX-0. 00012XXXY+0. 00011 XXXZ-0. 00129XXXMx+0. 00084XXXMy-0. 00177XXXMz+0. 00063XYXY+0. 00003XYXZ-0. 00109XYXMx+0. 00010XYXMy+0. 00 466XYXMz+0. 00073XZXZ-0. 00120XZXMx-0. 00503XZXMy+0. 00012XZXMz-0. 08178 XMxXMx-0.0 5359 X MxXMy-0.0 1791 XMxXMz+0. 00119 XMy XMy-0. 00833 XMyXMz-0.00 100 X Mz X Mz
[0051] Y = 16. 01270XUy-0. 00526XX-0. 01468XZ+0. 52690XMx+l. 39200XMy+0. 5219 2XMz+0. 00001XYXY-0. 00054XYXX+0. 00011XYXZ-0. 00006XYXMx+0. 00061XYXMy +0. 00092XYXMz-0. 00034XXXX-0. 00013XXXZ-0. 00323XXXMx-0. 00747XXXMy-0. 0 0516XXXMz+0. 00016XZXZ-0. 00972XZXMx+0. 00175XZXMy+0. 00062XZXMz+0. 0061 4 XMx X Mx-0. 09466 XMxXMy+0. 00842 X Mx XMz+0· 01709 XMyXMy+0. 00130 XMyXMz-0.0 0126XMzXMz
[0052] Z = 6. 87172XUz+0. 01371 XY+0. 00546XX+0. 01942XMx+0. 78699XMy-〇. 01479 XMz+0. 00007 XZX Z+0. 00005 XZX Y-〇. 00056 XZX X+0. 00027 XZX Mx+0. 00005 X Z XMy-0. 00046XZXMz-0. 00003XYXY+0. 00001XYXX+0. 00706XYXMx-0. 00019XYXMy+0. 00 003XYXMz-0. 00014XXXX+0. 00172XXXMx+0. 00406XXXMy+0. 00149XXXMz+0. 01593 XMx XMx+0. 05194 X MxXMy-0.0 4519 XMxXMz-0. 00177 XMyXMy-0.00 059 XMyXMz-0.00 003
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