一种旋翼飞行器测试平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测试旋翼飞行器飞行状态的装置，特别涉及一种安全可靠的旋翼飞行器测试平台，属于旋翼飞行器测试装置领域。
【背景技术】
[0002]旋翼飞行器是利用多个螺旋桨驱动飞行的直升机，其中尤以四旋翼飞行器最为普遍。一般意义上的旋翼飞行器多是无人机，小型旋翼飞行器能够在远程遥控方式下进行低空作业，具有良好的机动性和灵活性。旋翼飞行器的原型生产出来后通常要进行一系列的模拟试验，来检测飞行器的各种飞行参数，现有的模拟试验通常采用在选定的空间内进行实际飞行测试，这种没有保护措施的方式，在飞行器性能尚不确定的情况下是具有一定危险性的，表现为安全事故或飞行器损坏事故等，而且飞行器升空后也不利于测试者贴紧观察。为了解决上述问题，业内采用了多种模拟测试平台。
[0003]公开号是CN102180270A的专利文件公开了一种微小型旋翼飞行器实验平台及应用的方案，这种实验平台包括实验台底座、球关节轴承、微小型旋翼式飞行器、六维力传感器、机载电路硬件和上位计算机，实验台底座固定在地面上，实验台底座与球关节定子间连接有六维力传感器，飞行器通过球关节轴承与实验台底座连接，球关节轴承转子与飞行器固定连接。这种实验台可以实现飞行器在空间中的三维运动测试，但是基于球关节连接方式，其强度受到限制，部件磨损也比较严重，飞行器周围没有任何防护措施，仍然面临安全性问题。
[0004]公开号是CN103010483A的专利文件公开了一种两自由度微型飞行器测试平台，这种测试平台包括两个上转台定位顶丝、四个转轴、下转台、上转台、两个下转台定位顶丝、四个调整铜片、支柱和底座，其中四个转轴固定在下转台上，从而解决了微型四轴飞行器静态测试的问题。这种测试平台基于其固定的结构形式，平台的外部尺寸难以根据现场环境做适应性调整，而且同样存在潜在的安全性问题。
[0005]公开号是CN203616587U的专利文件公开了一种带限位保护的旋翼飞行器试验平台，这种试验平台包括底座连接盘、底座臂、支撑杆、球面轴承、十字连接架、带杆卡件和限位套，底座连接盘连接底座臂，支撑杆固定在底座盘中心和球面轴承内圈间。这种试验平台与上述CN102180270A中公开的方案一样，也存在关键部件连接强度和磨损严重以及安全性欠缺等问题。
【发明内容】
[0006]本发明旋翼飞行器测试平台公开了新的方案，将旋翼飞行器限制在平台支架的框体结构内，通过调节平台支架的尺寸调整飞行试验空间，解决了现有旋翼飞行器平台难以准确控制试验空间和试验安全性欠缺的问题。
[0007]本发明旋翼飞行器测试平台包括测试平台支架、两自由度旋转支架和旋翼飞行器支座，测试平台支架包括3个以上平台支腿和架设在上述3个以上平台支腿间的框体结构，框体结构包括若干框架，框架包括连接平台支腿的横梁连接部件121，两自由度旋转支架包括PITCH旋转框架210和ROLL翻滚横梁220，PITCH旋转框架210是设在框体结构内的平面多边形框架，PITCH旋转框架210的一边通过转轴甲与框体结构形成铰接，PITCH旋转框架210的另一边通过转轴乙与框体结构形成铰接，转轴甲的轴心线与转轴乙的轴心线重合，ROLL翻滚横梁220的两端架设在PITCH旋转框架210上形成铰接，ROLL翻滚横梁220的中轴线与上述轴心线相交，旋翼飞行器支座固定设在ROLL翻滚横梁220中部，旋翼飞行器固定设在旋翼飞行器支座上。
[0008]本发明旋翼飞行器测试平台将旋翼飞行器限制在平台支架的框体结构内，增强了试验的安全性，通过调节平台支架的尺寸调整飞行试验空间，具有结构简单可靠，组装变形便捷，便于观察的特点。
【附图说明】
[0009]图1是本发明旋翼飞行器测试平台结构示意图。
[0010]图2是测试平台支架与两自由度旋转支架组装结构示意图。
[0011]图2-1是图2中组装结构A-A部局部放大示意图。
[0012]图2-2是图2中组装结构B-B部局部放大示意图。
[0013]图3是旋翼飞行器支座结构示意图。
[0014]图4是升降模拟平台结构示意图。
[0015]图1?4系列中，111是吸盘部件，112是自锁螺柱，113是三角加强筋部件，121是横梁连接部件，210是PITCH旋转框架，220是ROLL翻滚横梁，221是紧固块，311是“L”形支脚，421是平台板。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图，对本发明作进一步说明。
[0017]如图1所示，本发明旋翼飞行器测试平台示意图。旋翼飞行器测试平台包括测试平台支架、两自由度旋转支架和旋翼飞行器支座，两自由度旋转支架架设在测试平台支架上，旋翼飞行器支座固定在两自由度旋转支架上。测试平台支架包括3个以上平台支腿和架设在上述3个以上平台支腿间的框体结构，框体结构包括若干框架，框架包括连接平台支腿的横梁连接部件121。图2示出了上述方案的优选例，即测试平台支架包括4个平台支腿和架设在上述4个平台支腿间的两层框体结构，框体结构是一个由上下2个正方形平面框架组成的立体护栏结构，但本方案并不限于上述方体结构的框体，还可以是根据平台支腿个数限定的其他结构，例如在平台支架包括3个平台支腿的情况下，框体结构可以是由2个以上三角形平面框架组成的三棱柱护栏结构等。
[0018]在旋翼飞行器模拟飞行试验中发现，飞行器的功率增大后带动平台支架晃动，甚至产生位移，导致平台不稳定，影响观察和测量。为了解决这个问题，本方案在平台支腿与地面接触的一端设有吸盘部件111，平台支腿通过吸盘部件111与地面固定连接，但是多个平台支腿的长短尺寸各有差异，导致个别吸盘部件不能与地面产生有效接触，为了解决这个问题，本方案在吸盘部件与平台支腿间采用可以调节长度的部件连接，具体是吸盘部件111通过自锁螺柱112与平台支腿连接，调节自锁螺柱112使得上述3个以上平台支腿的吸盘部件111与地面形成固定连接。然而长期、反复的飞行试验在测试平台内部产生的应力使得平台的结构发生变形，为了进一步增强平台支架的稳定性，提高平台的结构强度，本方案在上述平台支架结构基础上采用了加强设计，即横梁连接部件121与平台支腿连接处设有三角加强筋部件113，三角加强筋部件113包括与横梁连接部件121固定连接的横梁连接部、与平台支腿固定连接的支腿连接部和设在横梁连接部与支腿连接部间的三角板加强筋。为了进一步加强结构的稳定性，还可以在上述加强方案的基础上，在与同一平台支腿连接的2个横梁连接部件间采用上述三角加强筋部件。图2-1示出了吸盘部件和自锁螺柱与平台支腿的具体连接方式，以及三角加强筋的具体布置方式，图中平台支腿和横梁连接部件都采用了相同围度尺寸的铝合金方杆，三角加强筋部件分别设在上述部件两两相接处。
[0019]本方案的两自由度旋转支架包括PITCH旋转框架210和ROLL翻滚横梁220，PITCH旋转框架210是设在框体结构内的平面多边形框架，PITCH旋转框架210的一边通过转轴甲与框体结构形成铰接，PITCH旋转框架210的另一边通过转轴乙与框体结构形成铰接，转轴甲的轴心线与转轴乙的轴心线重合，ROLL翻滚横梁220的两端架设在PITCH旋转框架210上形成铰接，ROLL翻滚横梁220的中轴线与上述轴心线相交。图2示出了上述两自由度旋转支架的一种具体方案，其中PITCH旋转框架优选是正方形平面框架，这个正方形框架的两个对边分别通过转轴与其外围的正方形平面框架(平台支架的框体结构)两个对边形成铰接，铰接处设在对边的中点位置，从而实现PITCH旋转框架绕上述转轴在平台支架的框体结构内自转，即实现旋翼飞行器的PITCH自由度运动，ROLL翻滚横梁优选架设在PITCH旋转框架另外两对边的中点位置上并形成铰接，从而实现ROLL翻滚横梁绕上述铰接的转轴自转，即实现旋翼飞行器的ROLL自由度运动。旋翼飞行器支座固定设在ROLL翻滚横梁220中部，旋翼飞行器固定设在旋翼飞行器支座上。
[0020]本方案的旋翼飞行器支座是用来连接旋翼飞行器与两自由度旋转支架的中间装置，也可以作为旋翼飞行器执行实际飞行任务时的起降支腿，因此本方案的旋翼飞行器支座采用了能够同时满足上述两种功能的设计方案，如图3所示，具体是旋翼飞行器支座包括十字形支架和设在十字形支架交叉部的支座台，十字形支架的4个自由端上各设有“L”形支脚311，旋翼飞行器固设在所述支座台上，其中支座台既可以用来固定旋翼飞行器，也起到了加强十字形支架结构强度的作用。“L”形支脚311通过直角折片固定搭设在上述十字形支架的自由端上，直角折片一端与“L”形支脚311长端固定连接，直角折片的另一端固定搭设在十字形支架自由端上，“L”形支脚311上还套接有若干配重块，配重块阻止支架翻覆，配重块也可以起到促进旋翼飞行器平稳起落的作用，同时“L”形支脚也可以沿十字形支架自由端向外移动，从而增加飞行器支座的稳定性。基于上述十字形的支座结构，本方案设计了一种将其固定在ROLL翻滚横梁220中部的具体实现方案，如图2-2所示，即ROLL翻滚横梁220中部上固设有一对平行布置的支架条座，十字形支架的4个自由端依次搭设在上