一种机翼气动载荷随动加载装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种机翼气动载荷随动加载装置，包括载荷作动器和随动装置，机翼试验件的载荷施加点处设有可检测该载荷施加点变形角度的机翼角位移传感器，载荷作动器上设有可测量其向机翼试验件施力大小的力传感器；载荷作动器的底部固定在所述随动装置上，所述随动装置可推拉载荷作动器的底端以保持载荷作动器的轴线与所述载荷施加点处的法线重合，所述随动装置设有可测量载荷作动器的轴线相对于所述随动装置的角度变化的作动器角位移传感器，所述随动加载装置能够在未知机翼形变的情况下，采用被动方式进行载荷的随动加载，实现大展弦比长直机翼在试验过程中产生较大变形时的气动载荷大小和方向的真实模拟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器载荷试验
，特别涉及一种机翼气动载荷随动加载装置。
技术介绍
机翼在进行强度试验时，试验加载系统需真实的模拟机翼在受力变形时气动载荷的大小和方向，一般来说，即机翼蒙皮的受力方向应始终保持与当前受力点处机翼曲线的法线方向一致。大展弦比长直机翼在试验过程中，随着载荷的施加，机翼出现了很大的变形，普通固定形式的载荷施加已不能够正确的模拟气动载荷的方向。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种机翼气动载荷随动加载装置，包括载荷作动器和随动装置，机翼试验件的载荷施加点处设有可检测该载荷施加点变形角度的机翼角位移传感器，通过载荷作动器向机翼试验件的载荷施加点处施力，即气动载荷的施力装置，载荷作动器上设有可测量其向机翼试验件施力大小的力传感器；载荷作动器的底部固定在所述随动装置上，所述随动装置可推拉载荷作动器的底端以保持载荷作动器的轴线与所述载荷施加点处的法线重合，即改变气动载荷施加角度的装置，所述随动装置设有可测量载荷作动器的轴线相对于所述随动装置的角度变化的作动器角位移传感器。优选的，所述随动装置包括滑轨、滑块和随动作动器，滑块可沿滑轨移动，随动作动器的底部固定在滑轨上，随动作动器的活塞与滑块相固定，载荷作动器的底部以铰接方式和滑块相固定；即通过随动作动器推拉滑块来移动载荷作动器的底部，以改变气动载荷施加角度。优选的，机翼角位移传感器、力传感器和作动器角位移传感器均将信号实施反馈给外部设备，所述外部设备根据所述反馈信号控制载荷作动器和随动作动器的动作，即力传感器反馈载荷施加点的受力大小，机翼角位移传感器反馈载荷施加点的变形角度，作动器角位移传感器反馈载荷作动器的角度变化，外部设备根据这些反馈信号控制载荷作动器和随动作动器的推拉力度，以此实现闭环控制。优选的，滑轨的轴线和机翼试验件的轴线在地面的投影相重合，用于对一个载荷施加点的进行轴向试验。优选的，力传感器与帆布的一端固定，帆布的另一端固定在载荷施加点处，即当载荷施加点在机翼上表面且机翼气动载荷随动加载装置在机翼下方时，将帆布一端固定在载荷施加点上，另一端固定在力传感器上，施加载荷是采用拉的方式来施加。本专利技术提供的一种机翼气动载荷随动加载装置，能够在未知机翼形变的情况下，采用被动方式进行载荷的随动加载，实现大展弦比长直机翼在试验过程中产生较大变形时的气动载荷大小和方向的真实模拟，同时也可将该装置拓展使用，满足空间内不同方向载荷的随动加载，并节省大量的试验成本。附图说明图1是机翼气动载荷随动加载装置的结构示意图；图2是机翼气动载荷随动加载装置中的滑轨的位置关系示意图；图3是机翼气动载荷随动加载装置的控制流程图。附图标记：机翼试验件1，机翼角位移传感器2，载荷作动器3，力传感器4，滑轨5，滑块6，随动作动器7，作动器角位移传感器8。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，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，均仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术保护范围的限制。下面结合附图对本专利技术提供的一种机翼气动载荷随动加载装置进行说明。如图1及图2所示，本专利技术提供的一种机翼气动载荷随动加载装置，包括载荷作动器3和随动装置，机翼试验件1的载荷施加点处设有可检测该载荷施加点变形角度的机翼角位移传感器2，通过载荷作动器3向机翼试验件1的载荷施加点处施力，即气动载荷的施力装置，载荷作动器3上设有可测量其向机翼试验件1施力大小的力传感器4；其中一种载荷作动器3的施加力的方式是，力传感器4与帆布的一端固定，帆布的另一端固定在载荷施加点处，即当载荷施加点在机翼上表面且机翼气动载荷随动加载装置在机翼下方时，将帆布一端固定在载荷施加点上，另一端固定在力传感器4上，施加载荷是采用拉的方式来施加；当载荷施加点在机翼上表面时采用此种方式施加力。所述随动装置包括滑轨5、滑块6、随动作动器7和作动器角位移传感器8，滑块6可沿滑轨5移动，随动作动器7的底部固定在滑轨5上，随动作动器7的活塞与滑块6相固定，载荷作动器3的底部以铰接方式和滑块6相固定，其中滑轨5的轴线和机翼试验件1的轴线在地面的投影相重合，用于对一个载荷施加点的进行轴向试验；通过随动作动器7推拉滑块6来移动载荷作动器3的底部，以保持载荷作动器3的轴线与所述载荷施加点处的法线重合，即实时改变气动载荷施加角度，作动器角位移传感器8用于测量载荷作动器3的轴线相对于所述随动装置的角度变化；其中，机翼角位移传感器2、力传感器4和作动器角位移传感器8均将信号实施反馈给外部设备，所述外部设备根据所述反馈信号控制载荷作动器3和随动作动器7的动作，即力传感器4反馈载荷施加点的受力大小，机翼角位移传感器2反馈载荷施加点的变形角度，作动器角位移传感器8反馈载荷作动器3的角度变化，外部设备根据这些反馈信号控制载荷作动器3和随动作动器7的推拉力度，以此实现闭环控制。下面通过具体的实施例对本专利技术作进一步详细的描述。具体实施例：构建机翼气动载荷随动加载装置，若试验需要则将滑轨5放置于机翼下面并使两者的轴线在地面的投影相重合，若载荷施加点在机翼上表面，则可用帆布将载荷施加点和力传感器4连接，若载荷施加点在机翼下表面，则直接用载荷作动器3往载荷施加点施加推力即可。在未施加载荷时，载荷施加点处的变形角度为零度，此时载荷作动器3的轴线与机翼法线重合，当外部设备给载荷作动器3载荷命令后，载荷作动器3从零开始增加施加载荷，力传感器4实时反馈载荷施加点处的受力大小，此时载荷施加点由于受力而产生变形，也即产生变形角度；产生变形角度之后，会相继产生两个闭环控制，首先是随动闭环控制，然后是载荷闭环控制，两个闭环控制同时进行并相互影响，在协调动作下实现随动加载的过程；随动闭环控制的过程是，产生变形角度后，机翼角位移传感器2反馈该变形角度，外部设备接收该反馈值，并给随动作动器7随动命令，随动作动器7根据命令推动或拉动滑块6，通过移动载荷作动器3的底部来改变载荷作动器3的轴线方向，作动器角位移传感器8实时反馈载荷作动器3的角度变化，当角度变化使载荷作动器3的轴线与所述载荷施加点处的法线重合后，外部设备控制随动作动器7停止动作，完成一个闭环循环，此时由于载荷闭环控制也在发生，因此变形角度随时变化，因此随动闭环控制过程也一直循环下去；载荷闭环控制的过程是，载荷作动器3的施加力一直存在，随动闭环控制一直在发生，因此载荷作动器3的施加力的方向也一直在调整，因此变形角度一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机翼气动载荷随动加载装置，其特征在于，包括载荷作动器(3)和随动装置，机翼试验件(1)的载荷施加点处设有可检测该载荷施加点变形角度的机翼角位移传感器(2)，载荷作动器(3)上设有可测量其向机翼试验件(1)施力大小的力传感器(4)；载荷作动器(3)的底部固定在所述随动装置上，所述随动装置可推拉载荷作动器(3)的底端以保持载荷作动器(3)的轴线与所述载荷施加点处的法线重合，所述随动装置设有可测量载荷作动器(3)的轴线相对于所述随动装置的角度变化的作动器角位移传感器(8)。

【技术特征摘要】
1.一种机翼气动载荷随动加载装置，其特征在于，包括载荷作动器(3)和随动装置，机翼试验件(1)的载荷施加点处设有可检测该载荷施加点变形角度的机翼角位移传感器(2)，载荷作动器(3)上设有可测量其向机翼试验件(1)施力大小的力传感器(4)；载荷作动器(3)的底部固定在所述随动装置上，所述随动装置可推拉载荷作动器(3)的底端以保持载荷作动器(3)的轴线与所述载荷施加点处的法线重合，所述随动装置设有可测量载荷作动器(3)的轴线相对于所述随动装置的角度变化的作动器角位移传感器(8)。2.根据权利要求1所述的机翼气动载荷随动加载装置，其特征在于，所述随动装置包括滑轨(5)、滑块(6)和随动作动器(7)，滑块(6)可沿滑轨(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小鹏，盛磊，于江侠，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21