一种提高飞机举升挂装安全性的举升系统及方法与流程

本发明涉及航空设备技术领域，尤其涉及一种提高飞机举升挂装安全性的举升系统及方法。

背景技术：

飞机需要快速挂载大量有效负载以满足快速执行飞行任务的需要。该飞机机腹挂装具有一定特殊性，举升装置将负载挂锁送入竖直方向导槽内需要很长行程才可到最上层挂点，这种挂装方式存在以下问题，1)进槽精度要求高，如果精度出现误差，挂锁对飞机造成撞击；2)飞机、设备姿态环境复杂，挂锁在导槽行程内存在不可控因素，可能会出现卡滞风险，对飞机造成损坏。

现有的挂装作业系统的过程如图1所示，采用运输车将挂装负载运输到飞机机腹指定位置，举升机构将挂装负载举升到一定高度，挂锁从导槽进口进入挂架的导槽内，挂锁沿着导槽举升到最高挂点位置，完成最高位置负载的挂装，重复以上步骤完成多个负载挂装。

但是该装置也存在下列问题，当挂锁在进入导槽进口时，精度要求高，超误差范围时挂锁会与挂架产生撞击，对飞机造成损坏；挂锁在导槽中上升时，飞机、设备姿态环境复杂，挂锁在导槽行程内存在不可控因素，挂锁与导槽可能会出现卡滞风险，对飞机造成损坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提高飞机挂载安全性的举升系统及方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种提高飞机挂载安全性的举升系统，包括举升平台、挂架装置和阻力监测系统，所述举升平台用于将飞机负载通过所述挂架装置快速挂载在飞机腹部，所述阻力监测系统用于实时监测负载与挂架之间的阻力，并根据获取到的阻力是否异常控制举升平台的举升过程；其中，所述阻力监测系统包括压力传感器和控制模块，所述举升平台包括举升动力机构、调姿平台、用于承载负载的托盘和设置在所述调姿平台上的压力传感器；所述托盘安装在所述调姿平台上，且所述调姿平台安装在所述举升动力机构上；所述控制模块与压力传感器和所述举升动力机构相连；所述挂架装置设置在飞机腹部。

优选的，所述举升系统分为对称的两个举升平台、挂架装置和阻力监测系统。

优选的，所述挂架装置包括挂架、挂锁和导槽，所述导槽竖直设置在所述挂架上，所述挂锁能够沿所述导槽移动；所述举升平台上的负载通过所述挂锁挂载所述导槽上，并从所述导槽最低点导槽进口将负载举升至所述导槽最高挂点。

优选的，所述每个举升平台上设置有四个传感器，分别位于所述调姿平台左右两侧，具体为第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器，其中，所述第一传感器和所述第二传感器分别位于所述调姿平台的左侧前后端；所述第三传感器和所述第四传感器分别位于所述调姿平台的右侧前后端。

优选的，所述举升动力机构采用液压执行机构。

本发明的另一个目的在于提供一种提高飞机挂在安全性的举升方法，采用上述的提高飞机挂在安全性的举升系统，包括以下步骤：

s1，将举升平台移动到飞机负载挂装指定位置，然后通过挂锁将所述举升平台上的负载挂载到所述挂架装置上，此时压力传感器会记录受到的初始压力值，并将该值发送给所述控制模块；

s2，随着负载沿着挂架的导槽向上举升过程，举升平台上设置的压力传感器实时检测举升过程中负载与导槽之间的实时压力值，并将该实时压力值发送给控制模块；

s3，控制模块将接收到的实时压力值和初始压力值进行对比，得到门限值数据，并将所述门限值数据与系统内设置的最大负载门限值进行对比，做出控制决策；

s4，所述举升平台响应所述控制决策，举升执行机构停止或继续工作，其中，当所述举升执行机构停止工作时，调整举升平台姿态，待控制模块给出恢复工作指令后继续工作；

s5，重复步骤s2-s4，直到负载举升到导槽最高点。

优选的，步骤s2和步骤s3之间还包括设置最大负载门限值，所述最大负载门限值为50～150kg。

优选的，所述步骤s3中具体包括：

将门限值数据与最大负载门限值进行对比，当所有的门限值数据都不大于最大负载门限值时，控制模块不做出指示，举升执行机构继续举升负载；

当任何一个门限值数据大于最大负载门限值时，控制模块做出停止举升过程指示，控制举升执行机构停止负载举升过程。

优选的，所述门限值数据包括每个传感器的门限值和所有传感器的门限值之和，将每个传感器的实时压力值与该传感器的初始压力值做差，得到每个传感器的门限值；将所有传感器的实时压力值之和与所有传感器的初始压力值之和做差，得到所有传感器的门限值之和。

优选的，步骤s4中调整举升平台姿态包括前后移动托盘和调整调姿平台的俯仰角方向及大小，其中调姿平台的俯仰角能够采用举升平台的陀螺传感器进行测定。

本发明的有益效果是：

本发明公开了一种提高飞机举升挂装安全性的举升系统及方法，该举升系统在现有的举升平台上添加了阻力监测系统，使得在挂载举升过程中能够实时感知举升过程中负载与挂架之间的阻力变化，当阻力过大或异常时，能够及时停止举升，调整姿态，解除阻力，恢复正常工作，解决负载挂锁进槽和在导槽中卡滞对飞机造成的损坏风险。

附图说明

图1是实施例1中提供的提高飞机举升挂装安全性的举升系统结构示意图；

图2是实施例1中提供的提高飞机举升挂装安全性的压力传感器布置方案示意图；

1是最高挂点，2是导槽，3是挂架，4是导槽进口，5是运输车，6是举升机构，7是调姿平台，8是托盘，9是挂装负载，10是挂锁，11是第一左传感器，12是第二左传感器，13是左举升平台，14是第三左传感器，15是第四左传感器，16是第一右传感器，17是第二右传感器，18是右举升平台，19是第三右传感器，20是第四右传感器；

图3是采用实施例1中的举升系统进行安全举升的过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，且本发明中所述的压力、阻力均为传感器检测到的举升平台和挂架装置之间产生的相互作用力。

实施例1

本实施例提供了一种提高飞机挂载安全性的举升系统，包括举升平台、挂架装置和阻力监测系统，所述举升平台用于将飞机负载通过所述挂架装置快速挂载在飞机腹部，所述阻力监测系统用于实时监测负载与挂架之间的阻力，并根据获取到的阻力是否异常控制举升平台的举升过程；其中，所述阻力监测系统包括压力传感器和控制模块，所述举升平台包括举升动力机构、调姿平台、用于承载负载的托盘和设置在所述调姿平台上的压力传感器；所述托盘安装在所述调姿平台上，且所述调姿平台安装在所述举升动力机构上；所述控制模块与压力传感器和所述举升动力机构相连；所述挂架装置设置在飞机腹部。

如图1所示，本实施例中的所述举升系统分为对称的两个举升平台、挂架装置和阻力监测系统。

其中，所述挂架装置包括挂架、挂锁和导槽，所述导槽竖直设置在所述挂架上，所述挂锁能够沿所述导槽移动；所述举升平台上的负载通过所述挂锁挂载所述导槽上，并从所述导槽最低点导槽进口将负载举升至所述导槽最高挂点。

如图2所示，所述每个举升平台上设置有四个传感器，分别位于所述调姿平台左右两侧，具体为第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器，其中，所述第一传感器和所述第二传感器分别位于所述调姿平台的左侧前后端；所述第三传感器和所述第四传感器分别位于所述调姿平台的右侧前后端。

本实施例中的所述举升动力机构采用液压执行机构，也在举升平台设置有陀螺传感器，用于测定举升平台的俯仰角。

实施例2

本实施例提供了一种提高飞机挂在安全性的举升方法，采用实施例1中记载的提高飞机挂在安全性的举升系统，如图3所示，主要包括以下步骤：

s1，将举升平台移动到飞机负载挂装指定位置，然后通过挂锁将所述举升平台上的负载挂载到所述挂架装置上，此时压力传感器会记录受到的初始压力值，并将该值发送给所述控制模块；

s2，随着负载沿着挂架的导槽向上举升过程，举升平台上设置的压力传感器实时检测举升过程中负载与导槽之间的实时压力值，并将该实时压力值发送给控制模块；

s3，控制模块将接收到的实时压力值和初始压力值进行对比，得到门限值数据，并将所述门限值数据与系统内设置的最大负载门限值进行对比，做出控制决策；

s4，所述举升平台响应所述控制决策，举升执行机构停止或继续工作，其中，当所述举升执行机构停止工作时，调整举升平台姿态，待控制模块给出恢复工作指令后继续工作；

s5，重复步骤s2-s4，直到负载举升到导槽最高点，若悬挂多个负载，则重复步骤s1-s4。

步骤s2和步骤s3之间还包括设置最大负载门限值，所述最大负载门限值为50～150kg，根据实际需要进行调整。

所述步骤s3中具体包括：

将门限值数据与最大负载门限值进行对比，当所有的门限值数据都不大于最大负载门限值时，控制模块不做出指示，举升执行机构继续举升负载；

当任何一个门限值数据大于最大负载门限值时，控制模块做出停止举升过程指示，控制举升执行机构停止负载举升过程。

本实施例中的所述门限值数据包括每个传感器的门限值和所有传感器的门限值之和，将每个传感器的实时压力值与该传感器的初始压力值做差，得到每个传感器的门限值；将所有传感器的实时压力值之和与所有传感器的初始压力值之和做差，得到所有传感器的门限值之和。

本实施例中，步骤s4中举升执行机构停止工作具体为液压执行机构泄压，调整举升平台姿态包括前后移动托盘和调整调姿平台的俯仰角方向及大小，其中调姿平台的俯仰角能够采用举升平台的陀螺传感器进行测定。

具体实施方式

采用实施例1中的举升系统进行一次完整的挂载过程，包括以下步骤：首先通过运输车将举升平台整体运输到飞机机腹指定位置，然后采用举升动力机构将托盘内的负载举升到一定高度，将负载上的挂锁从导槽的最底端(导槽进口)进入挂架装置的导槽内，随着举升平台的继续举升过程，挂锁沿着导槽一直举升到最高挂点位置，完成最高位置负载的挂装，重复以上步骤完成多个负载挂装。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本发明公开了一种提高飞机举升挂装安全性的举升系统，该举升系统在现有的举升平台上添加了阻力感知系统，使得在挂载举升过程中能够实时感知举升过程中负载与挂架之间的阻力变化，当阻力过大或异常时，能够及时停止举升，调整姿态，解除阻力，恢复正常工作，解决负载挂锁进槽和在导槽中卡滞对飞机造成的损坏风险。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。