一种舰载机前起弹射释放动载荷试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种舰载机前起弹射释放动载荷试验装置，属于一类飞机起落架试验技术领域。

背景技术：
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舰载飞机在航母上起飞方式有自主起飞、滑跃起飞、弹射起飞三种方式，其中弹射起飞分为蒸汽弹射及电磁弹射等。而弹射起飞具有效率高，弹射周期短，弹射简便，不区分舰载机型号等优势，能够充分发挥舰载机和航母的作战性能，是未来发展的必然方向。

舰载机弹射起飞时，弹射器上的拖梭连接前起落架弹射杆，同时连接前起落架的牵制装置，然后由拖梭及飞机发动机同时施加载荷，当达到弹射起飞载荷时，牵制装置瞬间释放，由拖梭提供驱动力通过前起落架传递载荷牵引飞机加速滑跑，完成起飞。然而由于弹射时，在牵制杆释放瞬间前起落架所受载荷变化较大，从而引起前起落架振动等复杂的受载及运动情况，并且会影响整个弹射过程。因此，研究牵制载荷突卸时前起落架的运动受载情况是必要的，也是舰载机弹射起飞的技术难点之一。

目前舰载机前起落架弹射释放试验在国内尚无相关公开试验研究报道，国外在该方面研究起步较早，但公开内容极少。并且在目前公开的专利中并无相关研究。相关文献多为舰载机弹射过程的理论分析、舰载机弹射起飞动力学软件仿真研究、舰载机弹射起飞参数优化等，并没有相关的试验研究。因此，需要对该问题做进一步的试验模拟研究。

技术实现要素：
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本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种舰载机前起弹射释放动载荷试验装置，模拟前起落架在实际弹射释放瞬间的真实受载情况。

本实用新型采用如下技术方案：一种舰载机前起弹射释放动载荷试验装置，包括前起落架弹射杆、舰载机质量惯量模拟机构、弹射器模拟机构、发动机推力模拟机构、前起落架牵制杆以及牵制铰链；

所述舰载机质量惯量模拟机构由前起落架、钢梁组件、轮胎以及配重块构成；

所述弹射器模拟机构由弹射滑块以及弹射力气缸构成；

所述发动机推力模拟机构由推力气缸构成的；

所述弹射力气缸和推力气缸均为单活塞杆气缸。

所述舰载机前起落架安装在钢梁组件前端，轮胎安装在钢梁组件下方，前起落架下末端设有前起落架轮胎，所述前起落架轮胎和轮胎放置在地面上，共同支撑钢梁组件，所述配重块安装在钢梁组件上，所述弹射滑块安装在前起落架前方的地面上，弹射滑块上表面具有与前起落架弹射杆连接的接头，弹射滑块在地面上前后直线滑动，所述弹射力气缸安装在弹射滑块下方，弹射力气缸的载荷输出端与弹射滑块连接以推动弹射滑块向前运动，所述推力气缸安装在钢梁组件下方，在轮胎的后面，固定在地面上，所述推力气缸上的活塞杆与钢梁组件连接以推动钢梁组件向前运动；所述牵制铰链安装在前起落架牵制杆末端的地面上，与前起落架牵制杆连接，前起落架牵制杆绕牵制铰链转动。

进一步地，所述弹射力气缸和推力气缸的两末端均设有气缸端盖，所述弹射力气缸和推力气缸设有活塞杆的一末端的气缸端盖上设有若干排气口。

本实用新型还采用如下技术方案：一种舰载机前起弹射释放动载荷试验装置的试验方法，包括如下步骤：

步骤一：按照舰载机的弹射起飞重量调整配重块的安装数量和安装位置，使钢梁组件、前起落架、轮胎以及配重块组成的舰载机模拟装置的重量、重心位置以及俯仰转动惯量与真实舰载机相同；

步骤二：将舰载机模拟装置放置在地面上，其对称面与弹射滑块的滑动方向一致；

步骤三：将前起落架弹射杆与弹射滑块连接，前起落架牵制杆与牵制铰链连接；

步骤四：给推力气缸的无活塞杆腔充气，在推力气缸的作用下，钢梁组件带动前起落架有向前运动的趋势，此时前起落架牵制杆处于张紧状态，前起落架不能向前运动，调整推力气缸无活塞杆腔的气压使推力气缸的输出载荷与舰载机弹射起飞时的发动机推力相等，然后保持推力气缸无活塞杆腔气压不变；

步骤五：给弹射力气缸的无活塞杆腔充气，随着弹射力气缸无活塞杆腔气压增大，前起落架弹射杆、前起落架牵制杆的张紧力不断增加，当前起落架牵制杆载荷达到解锁极限载荷时，前起落架牵制杆解锁，前起落架牵制杆与前起落架分离，前起落架、钢梁组件在弹射力气缸和推力气缸的共同作用下，向前弹射滑跑，前起落架牵制杆解锁瞬间，前起落架的约束条件和载荷输入与真实的舰载机弹射释放瞬间一致。

本实用新型具有如下有益效果：实现了在实验室中没有舰载机发动机的情况下模拟舰载机弹射释放过程的前起落架试验；采用气压作动缸加载，载荷平稳，连续性好；试验装置结构简单，降低了试验规模，节约试验成本。

附图说明：

图1为舰载机前起弹射释放动载荷试验装置的示意图。

图2为端盖设有排气孔的气缸结构示意图。

其中：

1、前起落架弹射杆，2、前起落架，3、配重块，4、钢梁组件，5、弹射滑块，6、弹射力气缸，7、前起落架牵制杆，8、牵制铰链，9、轮胎，10、推力气缸，11、活塞杆，12、排气口，13、气缸端盖。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型舰载机前起弹射释放动载荷试验装置包括：舰载机质量惯量模拟机构、弹射器模拟机构、发动机推力模拟机构、前起落架牵制杆7以及牵制铰链8；其中舰载机质量惯量模拟机构由前起落架2、钢梁组件4、轮胎9以及配重块3构成；弹射器模拟机构由弹射滑块5以及弹射力气缸6构成；发动机推力模拟机构由推力气缸10构成的；弹射力气缸6和推力气缸10均为单活塞杆气缸，弹射力气缸6和推力气缸10的两末端均设有气缸端盖13，弹射力气缸6和推力气缸10设有活塞杆11的一末端的气缸端盖13上设有若干排气口12，通过排气口12可以增加排气流量，提高气缸有效载荷。

舰载机前起落架2安装在钢梁组件4前端，轮胎9安装在钢梁组件4下方，前起落架下末端设有前起落架轮胎，前起落架轮胎与轮胎9的距离由舰载机的前主轮距确定，前起落架轮胎和轮胎9放置在地面上，共同支撑钢梁组件4。配重块3安装在钢梁组件4上，可以调整配重块3的数量和安装位置来模拟舰载机的起飞重量、重心位置以及俯仰转动惯量。弹射滑块5安装在前起落架2前方的地面上，弹射滑块5上表面具有与前起落架弹射杆1连接的接头，弹射滑块5可以在地面上前后直线滑动，弹射力气缸6安装在弹射滑块5下方，弹射力气缸6的载荷输出端与弹射滑块5连接，可以推动弹射滑块5向前运动。推力气缸10安装在钢梁组件4下方，在轮胎9的后面，固定在地面上，推力气缸10上的活塞杆11与钢梁组件4连接，可以推动钢梁组件4向前运动；牵制铰链8安装在前起落架牵制杆7末端的地面上，与前起落架牵制杆7连接，前起落架牵制杆7可以绕牵制铰链8转动。

本实用新型舰载机前起弹射释放动载荷试验装置的试验方法，包括如下步骤：

步骤一：按照舰载机的弹射起飞重量调整配重块3的安装数量和安装位置，使钢梁组件4、前起落架2、轮胎9以及配重块3组成的舰载机模拟装置的重量、重心位置以及俯仰转动惯量与真实舰载机相同；

步骤二：将舰载机模拟装置放置在地面上，其对称面与弹射滑块5的滑动方向一致；

步骤三：将前起落架弹射杆1与弹射滑块5连接，前起落架牵制杆7与牵制铰链8连接；

步骤四：给推力气缸10的无活塞杆腔充气，在推力气缸10的作用下，钢梁组件4带动前起落架2有向前运动的趋势，此时前起落架牵制杆7处于张紧状态，前起落架2不能向前运动，调整推力气缸10无活塞杆腔的气压使推力气缸10的输出载荷与舰载机弹射起飞时的发动机推力相等，然后保持推力气缸10无活塞杆腔气压不变；给弹射力气缸6的无活塞杆腔充气，随着弹射力气缸6无活塞杆腔气压增大，前起落架弹射杆1、前起落架牵制杆7的张紧力不断增加，当前起落架牵制杆7载荷达到解锁极限载荷时，前起落架牵制杆7解锁，前起落架牵制杆7与前起落架2分离，前起落架2、钢梁组件4在弹射力气缸6和推力气缸10的共同作用下，向前弹射滑跑。前起落架牵制杆7解锁瞬间，前起落架2的约束条件和载荷输入与真实的舰载机弹射释放瞬间一致。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。