飞行器的模拟试验系统的制作方法

本发明涉及飞行器领域，尤其涉及一种飞行器的模拟试验系统。

背景技术：

1、飞行器在飞行过程中可能经受飞行过载、振动、低温等环境的共同作用，为确保飞行器在上述复合环境下功能、性能不丧失，需提前在地面开展振动-过载-温度复合环境考核试验，以验证其功能、性能。通常以振动离心机模拟振动-过载复合环境，然而对于体积、质量均较大的试验件，无法在振动离心机上开展试验。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种飞行器的模拟试验系统。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、飞行器的模拟试验系统，包括：

4、试验箱体；

5、水平安装座；

6、竖直安装座；

7、激振换能器；激振换能器用于为试验件提供水平向或竖直向的高频载荷激励，激振换能器的振动输出端作用于水平安装座或竖直安装座；

8、集中力模拟单元；集中力单元用于对试验件施加水平和竖直方向上的集中力模拟试验件所受到的静载荷，集中力单元的集中力作用于试验件；

9、水平定中单元；水平定中单元用于控制激振换能器的振动输出件和水平安装座一直处于工作位；

10、竖直定中单元；竖直定中单元用于控制激振换能器的振动输出件和竖直安装座一直处于工作位；

11、温湿度模拟单元；温湿度模拟单元用于为试验件提供温湿度环境；

12、采集单元；采集单元用于采集试验件在试验过程中的测试数据；

13、综合控制单元；综合控制单元应用于测试数据的分析、以及控制激振换能器、集中力模拟单元和温湿度模拟单元的工作过程，综合控制单元的控制信号输出端分别与控制激振换能器、集中力模拟单元和温湿度模拟单元的控制信号输入端连接，综合控制单元的数据信号输入端与采集单元的数据信号输出端连接；

14、进行水平向高频载荷激励试验时，试验件固定安装在水平安装座上，水平安装座和试验件均位于试验箱体内，试验箱体处于密封状态；进行竖直向高频载荷激励试验时，试验件固定安装在竖直安装座上，竖直安装座和试验件均位于试验箱体内，试验箱体处于密封状态。

15、本发明的有益效果在于：试验件安装在激振换能器上，激振换能器为试验件提供水平向或竖直向的高频载荷激励；集中力模拟单元为试验件提供水平和竖直方向的静载荷，实现模拟飞行器飞行过载的情况；水平定中单元用于抵消作用于激振换能器的振动输出端和水平安装座上的水平方向上的集中力，竖直定中单元用于抵消作用于激振换能器的振动输出端和竖直安装座上的竖直方向上的集中力，使激振换能器的振动输出端、水平安装座和竖直安装座一直处于工作中位，并能够正常激振；温湿度模拟单元为试验件提供温湿度环境；采集单元用于实时获取模拟加载各物理量实际值；综合控制单元对上述单元进行协调控制，实现振动-集中力-温度复合控制。

技术特征：

1.飞行器的模拟试验系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的飞行器的模拟试验系统，其特征在于，采集单元包括加速度传感器、静态力传感器、应变传感器、温湿度传感器、两个位移传感器、两个压力传感器和数据采集仪，加速度传感器、静态力传感器、应变传感器、温湿度传感器、位移传感器和压力传感器的数据信号输出端均与数据采集仪的数据信号输入端连接，数据采集仪的数据信号输出端与综合控制单元的数据信号输入端连接，加速度传感器、静态力传感器和应变传感器均安装在试验件上，温湿度传感器安装在试验箱体内，两个压力传感器分别用于测量水平定中单元和竖直定中单元的输出力，两个位移传感器分别用于测量水平安装座和竖直安装座的振动位移，静态力传感器用于测量集中力模拟单元对试验件施加的集中力。

3.根据权利要求1所述的飞行器的模拟试验系统，其特征在于，集中力模拟单元包括卷扬机、第一钢丝绳、两组第二钢丝绳、两组定滑轮组件和支撑架，卷扬机的卷筒与第一钢丝绳的第一端固定连接，第一钢丝绳的第二端分别与两组第二钢丝绳的第一端连接，两组定滑轮组件分别用于控制两组第二钢丝绳对试验件的集中力方向朝向水平和竖直方向，两组定滑轮安装在支撑架上。

4.根据权利要求1所述的飞行器的模拟试验系统，其特征在于，集中力模拟单元还包括弹簧，第一钢丝绳的第二端与弹簧的第一端固定连接，两组第二钢丝绳的第一端分别与弹簧的第二端固定连接。

5.根据权利要求1所述的飞行器的模拟试验系统，其特征在于，水平定中单元用于平衡抵消水平安装座在集中力作用下的水平位移，竖直定中单元用于平衡抵消竖直安装座在集中力作用下的竖向位移。

6.根据权利要求5所述的飞行器的模拟试验系统，其特征在于，每组定中件包括至少一个定中子件，每个定中子件包括单出杆液压激振缸、伺服阀和活塞式蓄能器，单出杆液压激振缸的一端与水平安装座或竖直安装座固定连接，活塞式蓄能器与单出杆液压激振缸的腔体内的上腔或下腔连通，伺服阀安装在活塞式蓄能器与单出杆液压激振缸的连通管路上。

7.根据权利要求1所述的飞行器的模拟试验系统，其特征在于，模拟试验系统还包括移动组件和升降组件，移动组件用于试验件安装位和试验位之间的移动控制；移动组件的移动作用端作用于激振换能器的振动输出件，试验箱体包括箱盒、第一底板和第二底板，升降组件的升降作用端作用于箱盒，试验位位于试验箱体内，进行水平向高频载荷激励试验时，箱盒的下端与第一底板接触形成密封状态，进行竖直向高频载荷激励试验时，箱盒的下端与第二底板接触形成密封状态。

8.根据权利要求1所述的飞行器的模拟试验系统，其特征在于，温湿度模拟单元包括温度控制组件和湿度控制组件，温度控制件用于控制试验箱体内的温度，湿度控制组件用于控制试验箱体内的湿度。

9.根据权利要求1所述的飞行器的模拟试验系统，其特征在于，竖直安装座包括竖直安装台、支撑台、气动支撑组件和抗倾覆功能组件，抗倾覆功能组件的两端分别与支撑台和竖直安装台固定连接，气动支撑组件的两端分别与支撑台和竖直安装台固定连接，激振换能器的振动输出件与支撑台固定连接。

10.根据权利要求9所述的飞行器的模拟试验系统，其特征在于，抗倾覆功能组件包括多根第一连接杆、多根第二连接杆和多个轴承，一个轴承的内圈和外圈分别与一根第一连接杆和一根第二连接杆固定连接，第一连接杆的上端与竖直安装台固定连接，第二连接杆的下端与支撑台固定连接。

技术总结
本发明公开了飞行器的模拟试验系统，涉及飞行器领域，包括试验箱体、水平安装座、竖直安装座、激振换能器、集中力模拟单元、水平定中单元、竖直定中单元、温湿度模拟单元、采集模块和综合控制单元；试验件安装在激振换能器上，激振换能器为试验件提供水平向或竖直向的高频载荷激励；集中力模拟单元为试验件提供水平和竖直方向的集中力静载荷；水平定中单元和竖直定中单元分别用于抵消作用于激振换能器水平方向上和竖直方向上的集中力，使激振换能器的振动输出端、水平安装座和竖直安装座一直处于工作中位，能够正常激振；温湿度模拟单元为试验件提供温湿度环境；综合控制单元对上述单元进行协调控制，实现振动‑集中力‑温度复合控制。

技术研发人员：吴静,胡绍全,毛勇建,杨茂,严侠,王宇飞,袁彪,李思忠,张中礼,欧峰,师伟鹏,鲁亮
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院总体工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15