本发明属于飞机地面试验,更具体地,涉及一种垂起固定翼地面系留试验装置及其试验方法。
背景技术:
1、地面系留试验是垂起固定翼研制出厂后需要进行的必要试验工作,主要完成垂起固定翼直升机模态下,对飞行控制参数的调校以及测试动力传动系统运行可靠性。
2、通常测试人员通过系留试验测试垂起固定翼的既定控制逻辑,飞机上的姿态、速度、高度、位置等传感器反馈飞机飞行状态数据,测试人员通过这些数据了解控制指令响应情况,调整控制参数提高控制精度,实现飞控鲁棒性目标。由于系留试验进行时,飞机离地高度不同所产生的地面效应也不同,因此,若能精确得知飞机当前离地高度,可以提高测试数据的可处理性,指导其它飞行状态飞行控制律设计。
3、传统的系留方法是将系留绳人工绑缚在飞机系留点和地面固定锚点上,每改变一次系留高度,需要停机后人工调整系留绳长度,一方面增加了试验成本和延长试验周期,另一方面人员频繁靠近飞机可能产生安全风险。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供了一种垂起固定翼地面系留试验装置及其试验方法,该试验装置可以应用于不限最大起飞重量的倾斜桨叶有人机或无人机,能够实现在地面系留试验中自动调整系留高度,提高试验数据的可处理性,提升系留试验的飞行控制指导效能,同时最大限度降低试验安全风险的效果。
2、为了实现上述目的,本发明提供了一种垂起固定翼地面系留试验装置,包括:
3、台架结构,上部用于摆放垂起固定翼,所述台架结构设置在地面的十字槽中;
4、伺服机构,设置在所述台架结构中,所述伺服机构位于所述十字槽的中心位置;
5、四个绞盘机构,分别设置在所述十字槽的四个端部,每个所述绞盘机构分别通过传动机构与所述伺服机构连接;
6、所述绞盘机构包括可伸缩的系留绳,所述系留绳与所述垂起固定翼上的系留点连接;
7、控制机构,与所述伺服机构和所述绞盘机构控制连接。
8、优选地,所述台架结构沿所述垂起固定翼的长度方向设置,所述垂起固定翼的左右机翼和前后机身上分别设置有所述系留点。
9、优选地,所述台架结构包括:
10、主结构,设置在所述十字槽中,所述主结构为金属框架结构;
11、停机盖板,覆盖在所述主结构上,所述停机盖板为带有蜂巢状通风孔洞的金属板;
12、多个传动轴孔,设置在所述主结构上,所述传动机构贯穿于所述传动轴孔中。
13、优选地,所述伺服机构包括:
14、伺服电机,设置在电机箱中,所述电机箱上设置有可开闭的盖板;
15、齿轮,与所述伺服电机的输出轴连接,所述齿轮为锥形齿轮,所述齿轮通过所述传动机构与所述绞盘机构连接。
16、优选地,所述绞盘机构包括:
17、纺锤形转轮,转动设置在两个绞盘支架之间,所述纺锤形转轮上缠绕设置有系留绳;
18、行星齿轮,通过轴承安装在一个所述绞盘支架上,所述行星齿轮的一端与所述传动机构啮合传动,所述行星齿轮的另一端与所述纺锤形转轮上的转动内齿啮合传动。
19、优选地,所述绞盘机构还包括:
20、多个理线柱,横跨设置在两个所述绞盘支架之间,所述理线柱的端部通过角片与所述绞盘支架顶部连接,所述系留绳从所述理线柱之间通过;
21、限位杆,贯穿于所有所述理线柱,所述限位杆与所述理线柱固定连接;
22、两个支架角盒,分别设置在所述绞盘支架的两端,所述支架角盒的端部与所述绞盘支架的端部连接。
23、优选地,所述传动机构包括主传动轴和扁锥形齿轮,所述主传动轴的一端延伸至所述电机箱内,所述主传动轴的一端通过所述扁锥形齿轮与所述齿轮啮合传动,所述主传动轴的另一端通过传动齿轮与所述行星齿轮的一端啮合传动。
24、优选地,所述齿轮周向上设置有四个所述扁锥形齿轮,所述齿轮与所述扁锥形齿轮相互垂直设置。
25、优选地,所述主传动轴分为两段,两段之间通过十字万向结连接。
26、本发明还提供了一种垂起固定翼地面系留试验方法,利用上述的垂起固定翼地面系留试验装置,该试验方法包括:
27、将垂起固定翼移动至台架结构上,将系留绳与垂起固定翼上的系留点进行连接;
28、将垂起固定翼切换至悬停状态;
29、地面控制中心向控制机构发送高度控制指令;
30、控制机构向伺服机构发送电信号;
31、伺服机构带动绞盘机构进行工作,调整系留绳的长度;
32、绞盘机构内的角度相位传感器获取垂起固定翼的实时飞行状态。
33、本发明提供了一种垂起固定翼地面系留试验装置及其试验方法,其有益效果在于:
34、1、该试验装置布置在地基十字槽中,避免了将飞机架高的繁琐操作,飞机可以沿地面平稳进入试验场,操作简单;
35、2、该试验装置采用带有蜂巢状通风孔洞的金属板作为停机盖板,实现飞机停泊的同时可以借由桨叶尾流辅助冷却伺服电机和传动机构,降低试验设施过热风险;
36、3、该试验装置通过独特设计的锥形齿轮配合行星齿轮的传动方式,精确驱动绞盘机构控制系留高度,能够极大程度加快试验进程,同时避免人员频繁操作带来的安全风险;
37、4、该试验装置中的主传动轴采用十字万向结连接的两段结构形式,可以在飞机产生非对称姿态或其它不利情形下对系留装置传动机构施加非轴向扭矩时保证动力传输;
38、5、该试验装置将多个理线柱设置在纺锤形转轮外周,当系留绳抽拉运动时,理线柱可以限定系留绳的运动方向,避免系留绳非期望缠绕,保证系留绳平滑释放和回收。
39、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种垂起固定翼地面系留试验装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的垂起固定翼地面系留试验装置,其特征在于,所述台架结构(2)沿所述垂起固定翼(1)的长度方向设置,所述垂起固定翼(1)的左右机翼和前后机身上分别设置有所述系留点。
3.根据权利要求1所述的垂起固定翼地面系留试验装置,其特征在于,所述台架结构(2)包括:
4.根据权利要求1所述的垂起固定翼地面系留试验装置,其特征在于,所述伺服机构(3)包括:
5.根据权利要求4所述的垂起固定翼地面系留试验装置,其特征在于,所述绞盘机构(4)包括:
6.根据权利要求5所述的垂起固定翼地面系留试验装置,其特征在于,所述绞盘机构(4)还包括:
7.根据权利要求6所述的垂起固定翼地面系留试验装置,其特征在于,所述传动机构(6)包括主传动轴(63)和扁锥形齿轮(61),所述主传动轴(63)的一端延伸至所述电机箱(33)内,所述主传动轴(63)的一端通过所述扁锥形齿轮(61)与所述齿轮(32)啮合传动,所述主传动轴(63)的另一端通过传动齿轮(64)与所述行星齿轮(44)的一端啮合传动。
8.根据权利要求7所述的垂起固定翼地面系留试验装置,其特征在于,所述齿轮(32)周向上设置有四个所述扁锥形齿轮(61),所述齿轮(32)与所述扁锥形齿轮(61)相互垂直设置。
9.根据权利要求7所述的垂起固定翼地面系留试验装置,其特征在于,所述主传动轴(63)分为两段,两段之间通过十字万向结(62)连接。
10.一种垂起固定翼地面系留试验方法,利用根据权利要求1-9任一项所述的垂起固定翼地面系留试验装置,其特征在于,该试验方法包括: