一种飞机垂尾动态载荷加载装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于飞机结构强度试验技术领域，尤其涉及一种飞机垂尾动态载荷加载装置。
【背景技术】
[0002]在飞机结构试验中，全尺寸飞机的常规疲劳试验技术已经成熟，但现代飞机大攻角飞行时，流过机翼的气流会产生强大的涡流剧烈打击飞机垂尾，从而引起飞机垂尾的振动和抖振导致动态疲劳破坏。
[0003]这种情况下，全尺寸飞机的常规疲劳试验已经不能有效验证和解决其后机身和垂尾的疲劳破坏。因此，为有效验证振动和抖振导致的飞机后机身和垂尾的疲劳破坏，需进行飞机垂尾在动态载荷作用下的动态疲劳试验。因此，需要一种设备或装置可以对飞机垂尾进行动态载荷加载试验。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种飞机垂尾动态载荷加载装置，用以解决目前对飞机垂尾进行动态疲劳试验时没有相关设备或装置的问题。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种飞机垂尾动态载荷加载装置，包括电磁振动台、加长杆、静压球铰、转接板、传感器、连接板、加载铝块和加载板，所述电磁振动台固定在框架结构上或地面，电磁振动台的台面与加长杆的一端固定连接，加长杆另一端设有球壳并与所述静压球铰的球面端连接，静压球铰的杆端通过转接板与传感器的一端固定连接，传感器的另一端端与连接板固定连接，连接板与加载铝块的一端固定连接，加载快的另一端与加载板的第一底面用粘接剂进行粘接，最近将加载板的第二底面粘接于飞机垂尾翼面。
[0006]进一步地，所述加载板为圆锥台形状，所述加载铝块与所述加载板粘接的面为圆锥台的第一底面，所述加载板作用于飞机垂尾的面为圆锥台的第二底面，所述第一底面小于所述第二底面。
[0007]进一步地，沿所述圆锥台轴线所在平面将所述加载板分割成4个扇形块，所述扇形块的扇形角为90度。
[0008]进一步地，所述加载板的材料为聚氨酯。
[0009]进一步地，所述加载杆为硬招合金制成。
[0010]进一步地，所述传感器为动态力传感器。
[0011]本实用新型的一种飞机垂尾动态载荷加载装置，通过电磁振动台提供动态载荷，经加长杆、传感器、加载铝块和加载板等将动态载荷传递到飞机垂尾翼面，传递中采用静压球铰可以保证动态载荷始终垂直加载于飞机垂尾，解决了目前做飞机垂尾动态加载试验没有试验设备的问题。
【附图说明】
[0012]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
[0013]图1为根据本实用新型一实施例的一种飞机垂尾动态载荷加载装置的结构示意图；
[0014]图2为根据本实用新型一实施例的加载板的结构示意图；
[0015]图3为根据本实用新型一实施例的一种飞机垂尾动态载荷加载装置的加载应用示意图。
[0016]其中，I是电磁振动台，2是加长杆，3是静压球铰，4是转接板，5是传感器，6是连接板，7是加载铝块，8是加载板，81是扇形块，801是第一底面，802是第二底面。
【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例型的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
[0018]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护沮围的限制。
[0019]如图1所示为本实用新型的一种飞机垂尾动态载荷加载装置，包括电磁振动台1、加长杆2、静压球铰3、转接板4、传感器5、连接板6、加载铝块7和加载板8，电磁振动台I固定在框架结构上或地面，电磁振动台I的台面与加长杆2的一端通过螺栓固定连接，加长杆2另一端设有球壳并与静压球铰3的球面端连接，静压球铰3的另一端通过转接板4与传感器5的一端固定连接，传感器5的另一端与连接板6固定连接，连接板6与加载铝块7的一端通过螺钉固定连接，加载快的另一端与加载板8的一面用粘接剂进行粘接，最后将加载板8的另一名面粘接于飞机垂尾翼面。
[0020]需求指出的是，如图2所示，加载板8的材料是聚氨酯，且整体形状是锥形台形状，锥形台的较小的底面为第一底面与加载铝块7用AB胶粘接，锥形台的较大的底面为第二底面与飞机的垂尾翼面也是用AB胶进行粘接。加载板8是由4个大小相同的扇形块81粘接而成，其是由整块的锥形台的加载板8沿锥形台轴线所在平面将锥形台均匀的分割成4个扇形块81，每个扇形块81的扇形角度为90°，之后再把这4个扇形块81拼接成一个整体。这样由4个聚氨酯的扇形块81拼接而成的加载板8，由于其不是刚性材料而且分成4块，在进行粘接到飞机垂尾时可以最大限度的与飞机垂尾翼面的弧形曲面贴合。
[0021]具体的，加载板8粘接到飞机垂尾翼面的步骤为:
[0022]I)将聚氨酯加载板均分为四块，每一块为90°的扇形，将每一块底面及四周涂抹高性能结构AB胶，逐块将其粘接在垂尾翼面表面，并将每块的圆心对中翼面加载点位置，待四块都粘接后将四块分别压紧，使AB胶沿各块的接缝及周边溢出，再给聚氨酯加载板圆周边适量涂抹AB胶使其封边，待一小时后达到其最终粘接强度的70% ;
[0023]2)用砂轮将聚氨酯加载板的锥形台的较小的底面(即第一底面)打磨平整；
[0024]3)将加载铝块7与加载板8接触的面(第一底面)涂抹高性能结构AB胶，使其中心对着聚氨酯加载板的中心位置，将加载铝块7压紧并用高性能结构AB胶封边，待胶固化后等待24小时以使其粘接强度达到最大；
[0025]4)各粘接件的粘接强度达到最大后才能与其他件连接，并进行振动载荷加载。
[0026]需要指出的是，本实用新型的加载杆2采用硬铝合金材料制成，采用硬铝合金既可以保证了加长杆2的强度和刚度，又尽量减小附加质量和弯矩。另外，本实用新型的传感器5采用的是动态力传感器。
[0027]具体的，本实用新型的一种飞机垂尾动态载荷加载装置工作原理及过程为:在振动加载时，动态力传感器的信号可作为控制信号控制振动台加载，由于各件间是刚性连接，因此振动台产生的振动载荷能准确加载至垂尾翼面。当垂尾受力变形时，由于聚氨酯加载板及加载铝板7是粘接在垂尾翼面，静压球铰3的球杆与动态力传感器及加载铝板7均采用螺栓连接固定，各件与垂尾无平移或转动自由度，其轴线方向就是加载方向。而静压球铰3的球杆与球壳是铰接，有相对转动自由度，因此，垂尾翼面变形产生偏转角α时，加载件会随其偏转使加载方向始终垂直于垂尾翼面，各件与振动台轴心产生的偏角α则由静压球铰3补偿，如图3所示(电磁振动台I未画出)。
[0028]本实用新型的一种飞机垂尾动态载荷加载装置，采用球铰的振动载荷加载方式，能保证垂尾受力变形时，始终在垂尾翼面垂直方向进行加载;采用圆锥台式聚氨酯加载板，即扩大了聚氨酯加载板与垂尾的粘接面积从而提高粘接强度，又有益于垂尾翼面蒙皮的应力分散，不至于蒙皮因应力集中而破坏，而且采用聚氨酯加载板粘接的方式在垂尾翼面固定加载装置，因此可在不对垂尾进行物理破坏的前提下，对垂尾给定点施加振动载荷。
[0029]以上所述，仅为本实用新型的最优【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种飞机垂尾动态载荷加载装置，其特征在于，包括电磁振动台(I)、加长杆(2)、静压球铰(3)、转接板(4)、传感器(5)、连接板(6)、加载铝块(7)和加载板(8)，所述电磁振动台(1)固定在框架结构上或地面，电磁振动台(I)的台面与加长杆(2)的一端固定连接，加长杆(2)另一端设有球壳并与所述静压球铰(3)的球面端连接，静压球铰(3)的杆端通过转接板(4)与传感器(5)的一端固定连接，传感器(5)的另一端端与连接板(6)固定连接，连接板(6)与加载铝块(7)的一端定连接，加载铝块(7)的另一端与加载板(8)的第一底面用粘接剂进行粘接，将加载板(8)的第二底面粘接于飞机垂尾翼面。2.根据权利要求1所述的一种飞机垂尾动态载荷加载装置，其特征在于，所述加载板(8)为圆锥台形状，所述加载铝块(7)与所述加载板(8)粘接的面为圆锥台的第一底面(801)，所述加载板(8)粘接于飞机垂尾翼面的面为圆锥台的第二底面(802)，所述第一底面(801)面积小于所述第二底面(802)面积。3.根据权利要求2所述的一种飞机垂尾动态载荷加载装置，其特征在于，沿所述圆锥台轴线所在平面将所述加载板(8)分割成4个扇形块(81)，所述扇形块(81)的扇形角为90度。4.根据权利要求3所述的一种飞机垂尾动态载荷加载装置，其特征在于，所述加载板(8)的材料为聚氨酯。5.根据权利要求1所述的一种飞机垂尾动态载荷加载装置，其特征在于，所述加长杆(2)为硬铝合金制成。6.根据权利要求1所述的一种飞机垂尾动态载荷加载装置，其特征在于，所述传感器(5)为动态力传感器。
【专利摘要】本实用新型的一种飞机垂尾动态载荷加载装置，包括电磁振动台、加长杆、静压球铰、转接板、传感器、连接板、加载铝块和加载板，电磁振动台固定在框架结构上或地面，电磁振动台的台面与加长杆的一端固定连接，加长杆另一端设有球壳并与静压球铰的球面端连接，静压球铰的另一端通过转接板与传感器的一端固定连接，传感器的另一端与连接板固定连接，连接板与加载铝块的一端固定连接，加载快的另一端与加载板的第一底面用粘接剂进行粘接，最后将加载板的第二底面粘接于飞机垂尾翼面。通过电磁振动台提供动态载荷，经加长杆、传感器、加载铝块和加载板等将动态载荷传递到飞机垂尾翼面，传递中采用静压球铰可以保证动态载荷始终垂直加载于飞机垂尾翼面。
【IPC分类】G01M13/00
【公开号】CN205209758
【申请号】CN201521009119
【发明人】王龙, 杨海, 黄文超, 潘凯, 张治君, 李益萱
【申请人】中国飞机强度研究所
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月8日