一种用于起落架落震试验的高低温环境试验装置的制作方法

本发明属于直升机起落架落震试验技术领域，具体涉及一种用于起落架落震试验的高低温环境试验装置。

背景技术：

起落架是直升机上极其重要的部件，它用于飞机的起飞、着陆、地面滑跑和地面停放，起落架的性能直接决定着起飞和着陆的安全性。随着直升机在我国军事、民用、救援等领域的广泛使用，对直升机的安全性也越来越关心。我国幅员辽阔，从南到北、从冬到夏气温变化非常大、特别是新疆、西藏等高海拔地区。根据气象资料以黑龙江哈尔滨和海南海口的气温为例，2013年全年，哈尔滨最高气温40℃，最低气温-25℃，海口最高气温45℃，最低气温0℃。直升机在研制中规定的使用温度一般为-40℃到50℃，在低温或者高温环境下，直升机起落架落震是指模拟直升机着陆、着舰撞击的一种动力特性试验，为了使直升机在着陆、着舰撞击过程中结构元件不超载，起落架必须有效地吸收着陆、着舰撞击时产生的能量；也是验证起落架缓冲系统在满足吸收设计功量的同时，起落架过载，支柱、轮胎使用行程是否满足设计要求，机构是否达到预期的强度和刚度的唯一手段，为装机使用提供科学依据。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于起落架落震试验的高低温环境试验装置，使直升机起落架在-65～+80℃环境下进行落震试验，验证直升机起落架在高低温坏境下吸收设计着陆功量和功量储备的能力，为评价直升机起落架的设计性能提供科学评价。所述装置包括液氮瓶、混合罐、加热棒、磁流体密封搅拌器、缓冲器软式包裹以及机轮软式包裹，其中，

混合罐，用于混合气体；

液氮瓶，连接混合罐，用于向混合罐中输入液氮；

加热棒，设置在所述混合罐中，用于对所述混合罐中的气体加热；

磁流体密封搅拌器，设置在所述混合罐中，用于对所述混合罐中的气体进行搅拌；

缓冲器软式包裹，包裹缓冲器，并通过两条软管连通所述混合罐；

机轮软式包裹，包裹机轮，并通过两条软管连通所述混合罐。

优选的是，所述混合罐上设置有第一气孔、第二气孔、冷气口以及热气口，第一气孔为输入孔，连接液氮瓶的管道可拆卸式连通在该输入孔上，第二气孔连通外界空气，并在第二气孔处设置有阀门，用于控制混合罐内气体的出入。

在上述方案中有优选的是，所述混合罐上第一气孔与液氮瓶的连通管道上设置有电磁阀。

在上述方案中有优选的是，所述缓冲器软式包裹上设置有第三气孔与第四气孔，通过设置在其上的阀门分别连接混合罐的冷气口与热气口。

在上述方案中有优选的是，机轮软式包裹上置有第五气孔与第六气孔，通过设置在其上的阀门分别连接混合罐的冷气口与热气口。

在上述方案中有优选的是，所述混合罐的热气口处设置有负压装置，用于吸取混合罐内的气体。

在上述方案中有优选的是，所述第一气孔、第二气孔、第三气孔、第四气孔、第五气孔与第六气孔处均设置有温度传感器。

在上述方案中有优选的是，所述电磁阀以及第二气孔、第三气孔、第四气孔、第五气孔与第六气孔处的阀门均连接控制系统，由控制系统对阀门的开关进行控制。

在上述方案中有优选的是，所述控制系统为PID控制器，其还连接所述温度传感器。

本发明中，在需要进行低温试验时，通过控制注入混合罐中的液气比例将温度降至目标值，关闭电磁阀，将调节后的气液混合体注入缓冲器软式包裹/机轮软式包裹中，并将气液混合体均匀注入到缓冲器/机轮上的风道横向面，使缓冲器/轮胎气体温度渐渐降低，达到目标值，从而工作室内部达到均匀降温目的。在需要进行高温试验时，通过加热管对气体加热，由于空气被加热后体积膨胀，混合罐内的压力也随至升高，通过软管输送到软式包裹中，使试验件的温度升高，并通过另一条软管产生回路，构成不间断温度循环系统，保持温度的均匀性。

通过本发明提供的装置及进行制冷或制热的方式进行起落架落震试验的高低温环境试验，简便易行，控制精度高，结果稳定。

附图说明

图1为本发明用于起落架落震试验的高低温环境试验装置的一优选实施例的结构示意图。

其中，1为液氮瓶，2为电磁阀，3-1为第一气孔，3-2为第二气孔，3-3为第三气孔，3-4为第四气孔，3-5为第五气孔，3-6为第六气孔，4为混合罐，5为加热棒，6为磁流体密封搅拌器，7为缓冲器软式包裹，8为机轮软式包裹，9为软管，10为负压装置。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明提供了一种用于起落架落震试验的高低温环境试验装置，使直升机起落架在-65～+80℃环境下进行落震试验，验证直升机起落架在高低温坏境下吸收设计着陆功量和功量储备的能力，为评价直升机起落架的设计性能提供科学评价。如图1所示，为本发明用于起落架落震试验的高低温环境试验装置的结构示意图，所述装置主要包括液氮瓶1、混合罐4、加热棒5、磁流体密封搅拌器6、缓冲器软式包裹7以及机轮软式包裹8，其中，

混合罐4，用于混合气体，本实施例中混合罐4的容积为150L-200L；

液氮瓶1，连接混合罐4，用于向混合罐4中输入液氮；

加热棒5，设置在所述混合罐4中，用于对所述混合罐4中的气体加热；

磁流体密封搅拌器6，设置在所述混合罐4中，用于对所述混合罐4中的气体进行搅拌；

缓冲器软式包裹7，包裹缓冲器，并通过两条软管9连通所述混合罐4；

机轮软式包裹8，包裹机轮，并通过两条软管9连通所述混合罐4。

在本实施例中，所述混合罐4上设置有第一气孔3-1、第二气孔3-2、冷气口以及热气口，参考图1，其中，第一气孔3-1为输入孔，连接液氮瓶1的管道可拆卸式连通在该输入孔上，第二气孔3-2连通外界空气，并在第二气孔3-2处设置有阀门，用于控制混合罐内气体的出入。

可以理解的是，初始状态时，混合罐4上的第二气孔3-2与外界连通，保证了混合罐4内具备常温状态下足够量的空气；之后，关闭第二气孔3-2，通过第一气孔3-1向混合罐4内冲入液氮，液氮在进入到混合罐4内后，转化为氮气，从而吸收周围环境内的热量，达到制冷的目的，再之后，对冷气进行搅拌后输送到缓冲器软式包裹7，或者机轮软式包裹8中。

在本实施例中，所述混合罐4上第一气孔3-1与液氮瓶1的连通管道上设置有电磁阀2，电磁阀2的目的在于控制液氮瓶1内的液氮流出。

所述缓冲器软式包裹上设置有第三气孔3-3与第四气孔3-4，通过设置在其上的阀门分别连接混合罐的冷气口与热气口，同理，机轮软式包裹上置有第五气孔3-5与第六气孔3-6，通过设置在其上的阀门分别连接混合罐的冷气口与热气口。

需要说明的是，缓冲器软式包裹上的第三气孔3-3/第四气孔3-4与混合罐的冷气口与热气口连接关系参考图1，对应关系部限定，比如，第三气孔3-3可以连接冷气口，此时，第四气孔3-4连接热气口，或者，第三气孔3-3可以连接热气口，此时，第四气孔3-4连接冷气口，同理，对于机轮软式包裹8同样适用。再次参考图1，第一条软管9的一端连接混合罐4的冷气口后，分两条输送管道，分别将气体输送到缓冲器软式包裹7与机轮软式包裹8中，第二条软管9的一端连接混合罐4的热气口后，也分两条输送管道，分别将气体输送到缓冲器软式包裹7与机轮软式包裹8中，这样，在缓冲器软式包裹7或机轮软式包裹8中，均形成了闭环回路，气体自混合罐4的热气口/冷气口流出后，经过缓冲器软式包裹7/机轮软式包裹8，又通过混合罐4的冷气口/热气口流回混合罐4。

需要说明的是，所述混合罐的热气口处设置有负压装置10，用于吸取混合罐内的气体。可以理解的是，负压装置10仅设置在热气口出口端即可，当对混合罐4内的气体加热后，通过负压装置10将热气抽取到缓冲器软式包裹7/机轮软式包裹8，再由混合罐4的冷气口流回混合罐4，如果没有负压装置10，气体将不能得到循环。与之不同的是，冷气口处不需要设置负压装置，液氮转换为氮气时，本身具有升压的功能，将冷气通过冷气口排入到缓冲器软式包裹7/机轮软式包裹8之后，混合罐4内需要不断地制造高压冷气，从而保证冷气源源不断的输送到试验件中。

本实施例还提供了一套控制装置及电气装置，为此，首先需要在所述第一气孔、第二气孔、第三气孔、第四气孔、第五气孔与第六气孔处均设置有温度传感器。

其次，所述电磁阀以及第二气孔、第三气孔、第四气孔、第五气孔与第六气孔处的阀门均连接控制系统，由控制系统对阀门的开关进行控制。

本实施例中，电磁阀2是一种具有带数字显示功能的电磁阀，温度传感器具有从-100℃～200℃的测量功能。作动筒软式包裹7和机轮软式包裹8根据实际试验件尺寸订制，其材料为耐温范围-90℃～200℃的特种硅橡胶做成。

所述控制系统为PID控制器，其还连接所述温度传感器，PID自动根据温度传感器传来的温度对上述阀门进行开关控制，比如机轮软式包裹8的某一气孔检测到温度没有达到预期的低温，此时，需要打开电磁阀，向混合罐4中注入液氮。

本发明中，在需要进行低温试验时，通过控制注入混合罐中的液气比例将温度降至目标值，关闭电磁阀，将调节后的气液混合体注入缓冲器软式包裹/机轮软式包裹中，并将气液混合体均匀注入到缓冲器/机轮上的风道横向面，使缓冲器/轮胎气体温度渐渐降低，达到目标值，从而工作室内部达到均匀降温目的。在需要进行高温试验时，通过加热管对气体加热，由于空气被加热后体积膨胀，混合罐内的压力也随至升高，通过软管输送到软式包裹中，使试验件的温度升高，并通过另一条软管产生回路，构成不间断温度循环系统，保持温度的均匀性。

本实施例对上述装置还进行了外壳设计与加工，做成可移动式试验设备，将液氮瓶与混合罐分别划分为两个区域，同时新增电气区域与控制区域，液氮瓶与混合罐连通，两者之上的阀门依照上述控制原理进行电路集成，存置在电气区域，并电联控制区域内的控制设备，最后将四部分区域组装成一可移动的设备，所述设备底部设有脚轮和/或支撑脚。

通过本发明提供的装置及进行制冷或制热的方式进行起落架落震试验的高低温环境试验，简便易行，控制精度高，结果稳定。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。