本发明属于机翼静力试验方法，特别是涉及一种倾转旋翼飞机静力试验旋翼六力素加载方法及装置。
背景技术：
1、倾转旋翼飞机的机臂搭载着飞机的动力设备，是强度设计的关键部件，它的安全性与可靠性直接影响着飞机的正常飞行。飞机机臂在研制阶段需要对其进行地面静力试验，以考核飞机在给定载荷下的静强度，其载荷包括拉力、阻力、侧向力以及俯仰力矩、滚转力矩和反扭转力矩即旋翼六力素。因此，如何有效模拟飞机机臂实际工况、更加精确地将旋翼六力素加载在机臂上，是飞机强度试验设计的关键技术挑战。
2、现有技术《电动垂直起降复合翼飞行器电机臂结构设计》（陈修贤，董明、董文俊等，载于《航空工程进展》2024年第16期）一文设计了电动垂直起降复合翼飞行器机臂的结构，通过强度仿真分析对其进行优化设计，并进行了静强度试验和飞行试验。该文中的静强度试验，应用杠杆原理，通过在吊篮中逐级增加沙袋模拟最大拉力，实现对飞机载荷的加载，达到考核其静强度的目的。但该文献所述方法存在以下缺点：
3、（1）该方法通过在吊篮中逐级增加沙袋模拟最大拉力，实现对飞机机臂载荷加载的目的，以最大拉力对应的强度覆盖旋翼六力素对应的强度，不能较为精确的模拟飞机机臂的实际工况，使得飞机机臂容易出现欠试验或过试验；
4、（2）该方法在实施时，如果强度设计裕度过大使得飞机重量增大，进而有效载荷减小；如果强度设计裕度较小，飞机在长期飞行过程中会产生疲劳损伤；
5、（3）所述装置通过沙袋进行加载，沙袋的重量不易控制，使得加载精度较低，沙袋搬运不便。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种倾转旋翼飞机静力试验旋翼六力素加载装置，通过绳索、滑轮、砝码和台架，实现了倾转旋翼飞机机臂旋翼六力素加载。该装置可以将旋翼六力素同时加载在机臂上，更加真实地模拟了飞机机臂的飞行工况，既不会对机臂强度过试验，也不会对其欠试验，以达到强度设计最优的目的，同时可以为倾转旋翼飞机静强度优化设计提供参考。
2、本发明提供了一种倾转旋翼飞机静力试验旋翼六力素加载装置，其包括台架、安装在所述台架上的若干定滑轮、与待试验机臂固定连接的电机假件、与所述电机假件旋转端固定连接的连杆系统以及一端连接所述连杆系统且另一端绕设穿过所述定滑轮后用于加载试验荷载的绳索系统；所述台架上设置有用于安置待试验机臂的试验位；所述连杆系统包括等角度安装在所述电机假件旋转端的第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆；所述绳索系统包括第一绳索、第二绳索、第三绳索、第四绳索、第五绳索、第六绳索以及第七绳索；所述第一绳索、所述第二绳索、所述第五绳索被配置为共同作用以模拟拉力p；所述第三绳索、所述第四绳索被配置为共同作用以模拟阻力d；所述第六绳索、所述第七绳索被配置为共同作用以模拟负向侧向力y；所述第一绳索、所述第二绳索、所述第六绳索以及所述第七绳索被配置为共同作用以模拟滚转力矩mr；所述第三绳索、所述第四绳索、所述第五绳索以及所述第七绳索被配置为共同作用以模拟俯仰力矩mp；所述第三绳索、所述第四绳索、所述第五绳索、所述第六绳索以及所述第七绳索被配置为共同作用以模拟电机反扭转力矩mt。
3、进一步的，所述第一连杆与所述第三连杆沿y方向共线延伸设置，所述第二连杆与所述第四连杆沿x方向共线延伸设置。
4、进一步的，所述第一绳索和所述第三绳索的一端连接在所述第一连杆上；所述第二绳索和所述第四绳索的一端连接在所述第三连杆上；所述第五绳索和所述第七绳索的一端连接在所述第二连杆上；所述第六绳索的一端连接在所述第四连杆上。
5、进一步的，所述第一绳索、所述第三绳索施加在所述第一连杆端部的作用力在xz平面内相互正交；所述第五绳索、所述第七绳索施加在所述第二连杆端部的作用力在yz平面内相互正交；所述第二绳索、所述第四绳索施加在所述第三连杆端部的作用力在xz平面内相互正交。
6、本发明的另一目的在于提供一种倾转旋翼飞机旋翼静力试验方法，其包括：
7、s1、搭载如上所述的倾转旋翼飞机静力试验旋翼六力素加载装置，将待试验的机臂固定在试验位并与电机假件安装在一起；
8、s2、通过给定的设计载荷阻力d、侧向力y、拉力p、俯仰力距mp、滚转力矩mr和反扭转力矩mt，按照以下公式计算得到试验载荷g1～g7：
9、，
10、式中，分别为全局坐标系下在z方向上加载在第一绳索、第二绳索、第五绳索末端的砝码重量；分别为全局坐标系下在x方向上加载在第三绳索、第四绳索末端的砝码重量；为全局坐标系下在y方向上加载在第六绳索末端的砝码重量；为第二连杆的长度 ；分别为第一连杆、第三连杆的长度；为电机假件高度、或者电机安装平面与连杆的最短距离、或者电机安装平面中心与各连杆交点的距离；为电机安装平面与机体水平面x1oy1之间的倾斜角；令第四连杆的长度与第二连杆长度相同，第六绳索上加载的砝码重量g6与第七绳索上加载的砝码重量g7相等；
11、s3、根据步骤s2计算得到的各试验载荷g1～g7，将对应重量的砝码加载在对应的连杆上；
12、s4、试验后检查机臂外观。
13、本发明一种倾转旋翼飞机静力试验旋翼六力素加载装置即方法的有益效果在于：可以模拟倾转旋翼飞机在垂起、悬停、降落等工况下的力学环境；通过建立倾转旋翼飞机机臂旋翼六力素加载的等效载荷计算模型，为试验载荷设计提供理论依据；通过杠杆、绳索、滑轮、砝码和台架等结构，实现倾转旋翼飞机机臂旋翼六力素静力试验加载。具体的：
14、（1）通过绳索、滑轮、砝码和台架，结合杠杆原理，实现了倾转旋翼飞机机臂旋翼六力素加载；该装置可以将旋翼六力素同时加载在机臂上，更加真实地模拟了飞机机臂的飞行工况，既不会对机臂强度过试验，也不会对其欠试验，以达到强度设计最优的目的，同时可以为倾转旋翼飞机静强度优化设计提供参考；
15、（2）应用分析力学和刚体力学，建立了倾转旋翼飞机机臂旋翼六力素加载的等效载荷计算模型，该模型涵盖多种工况，具有较强的普适性，为试验载荷设计提供理论依据；
16、（3）通过放置砝码，实现对机臂旋翼六力素的精确加载，该方法加载重量易于控制，加载精度高；
17、（4）采用钢结构型材、杆件加工以及标准件等，集成了旋翼六力素加载装置。该装置结构简单、成本低廉、易于加工、加工周期；
18、（5）通过杆件、绳索以及滑轮，实现对旋翼六力素加载方向的控制，该装置操作方便，安全可靠、试验效率高。
1.一种倾转旋翼飞机静力试验旋翼六力素加载装置，其特征在于，其包括台架、安装在所述台架上的若干定滑轮、与待试验机臂固定连接的电机假件、与所述电机假件旋转端固定连接的连杆系统以及一端连接所述连杆系统且另一端绕设穿过所述定滑轮后用于加载试验荷载的绳索系统；所述台架上设置有用于安置待试验机臂的试验位；所述连杆系统包括等角度安装在所述电机假件旋转端的第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆；所述绳索系统包括第一绳索、第二绳索、第三绳索、第四绳索、第五绳索、第六绳索以及第七绳索；所述第一绳索、所述第二绳索、所述第五绳索被配置为共同作用以模拟拉力p；所述第三绳索、所述第四绳索被配置为共同作用以模拟阻力d；所述第六绳索、所述第七绳索被配置为共同作用以模拟负向侧向力y；所述第一绳索、所述第二绳索、所述第六绳索以及所述第七绳索被配置为共同作用以模拟滚转力矩mr；所述第三绳索、所述第四绳索、所述第五绳索以及所述第七绳索被配置为共同作用以模拟俯仰力矩mp；所述第三绳索、所述第四绳索、所述第五绳索、所述第六绳索以及所述第七绳索被配置为共同作用以模拟电机反扭转力矩mt。
2.如权利要求1所述的倾转旋翼飞机静力试验旋翼六力素加载装置，其特征在于，所述第一连杆与所述第三连杆沿y方向共线延伸设置，所述第二连杆与所述第四连杆沿x方向共线延伸设置。
3.如权利要求1所述的倾转旋翼飞机静力试验旋翼六力素加载装置，其特征在于，所述第一绳索和所述第三绳索的一端连接在所述第一连杆上；所述第二绳索和所述第四绳索的一端连接在所述第三连杆上；所述第五绳索和所述第七绳索的一端连接在所述第二连杆上；所述第六绳索的一端连接在所述第四连杆上。
4.如权利要求3所述的倾转旋翼飞机静力试验旋翼六力素加载装置，其特征在于，所述第一绳索、所述第三绳索施加在所述第一连杆端部的作用力在xz平面内相互正交；所述第五绳索、所述第七绳索施加在所述第二连杆端部的作用力在yz平面内相互正交；所述第二绳索、所述第四绳索施加在所述第三连杆端部的作用力在xz平面内相互正交。
5.一种倾转旋翼飞机旋翼静力试验方法，其特征在于，其包括：