一種通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置及試驗方法
【專利摘要】發(fā)明公開了一種通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置及試驗方法，該裝置包含：飛機試驗件；上固定支架，通過若干懸吊鋼索將該飛機試驗件與上固定支架固定連接；起吊裝置，該飛機試驗件通過第一鋼索引出并與第二鋼索的掛鉤連接；及，撞擊平臺。本發(fā)明提供的試驗裝置及方法，利用單擺運動及能量守恒原理，使飛機達(dá)到預(yù)定的水平速度，具備良好的通用性，不需要特意制造大型動力裝置對飛機進(jìn)行加速，使得飛機試驗件的縱軸與地面平行，并正好以12.2米/秒的縱向水平速度撞擊到設(shè)置在飛機試驗件前面的撞擊平臺上；并通過巧妙的懸吊系統(tǒng)設(shè)計，保證了飛機在提升過程中和下滑過程中都始終保持水平姿態(tài)，并且還具有良好的糾正偏航和防止飛機擺動的作用。
【專利說明】一種通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置及試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬飛機設(shè)計【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種試驗裝置及試驗方法，特別涉及一種飛機縱向水平撞擊試驗裝置及試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)美國最新的聯(lián)合使用規(guī)范指南《機上人員系統(tǒng)抗墜毀手冊》(JSSG-2010-7)，在通用飛機全尺寸飛機縱向墜撞試驗中，需將整架飛機加速至水平速度達(dá)到12.2米/秒、并保證姿態(tài)的穩(wěn)定性，實施較為困難，目前國內(nèi)尚未開展過此方面試驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種飛機縱向全機水平撞擊試驗的裝置和方法，使得飛機試驗件的縱軸與地面平行，并正好以12.2米/秒的縱向水平速度撞擊到設(shè)置在飛機試驗件前面的撞擊平臺上。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置，其特征在于，該裝置包含:
飛機試驗件；
上固定支架，通過若干懸吊鋼索將所述飛機試驗件與上固定支架固定連接；
起吊裝置，所述飛機試驗件通過第一鋼索引出，并與連接在第二鋼索上的掛鉤連接；第二鋼索纏繞在安裝于起吊裝置的吊鉤上的滑輪I上；第二鋼索的另一端通過安裝于立柱上的滑輪II固定在立柱上；及
撞擊平臺，該撞擊平臺位于飛機試驗件垂直懸掛狀態(tài)時的飛機試驗件的縱向正前方。所述的裝置還包含立柱，第二鋼索通過安裝于立柱上的滑輪II固定在立柱上。
[0005]所述的裝置還包含設(shè)置在起吊裝置的吊鉤上的滑輪I。
[0006]所述的裝置還包含設(shè)置在立柱上的滑輪II。
[0007]所述的起吊裝置選擇吊車。
[0008]所述的裝置進(jìn)行通用飛機縱向水平撞擊試驗的方法，其特征在于，該方法包含:步驟1，利用單擺運動及能量守恒原理，使飛機試驗件達(dá)到預(yù)定的水平速度12.2米/
秒，所算出的飛機試驗件離地面的高度Η ；
步驟2，通過懸吊鋼索懸吊在上固定支架上，上固定支架支持在桁梁上，然后將飛機試驗件從初始懸吊的平衡位置Α緩慢、平穩(wěn)地拉升到離地面某一高度Η，此時采用掛鉤鎖住，通過第一鋼索、掛鉤、第二鋼索、立柱、滑輪II將飛機試驗件保持在位置B ；
步驟3，試驗時開啟掛鉤，飛機在懸吊鋼索拉住的狀態(tài)下，沿著圓弧軌跡一直下落到最低的A點位置，此時飛機縱軸與地面平行，并正好以12.2米/秒的縱向水平速度撞擊到設(shè)置在飛機試驗件前面的撞擊平臺上，完成全機水平撞擊試驗。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案，利用單擺運動原理，采用懸吊下滑方法，首先將飛機用四根長度相同的鋼索(左右各兩根)懸吊至水平位置，鋼索在航向視圖上為一等腰梯形，在側(cè)向視圖上為一矩形，然后通過起吊裝置將飛機拉至預(yù)定高度H，飛機被提升的高度Η可以由能量守恒定律及飛機縱向撞擊水平速度V確定，H=V2/2g，其中g(shù)為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋藭r懸吊鋼索在側(cè)向視圖上組成為一平行四邊形。試驗開始，釋放掛鉤，飛機做單擺運動，通過勢能轉(zhuǎn)換為動能達(dá)到水平速度12.2米/秒，并與撞擊平臺發(fā)生撞擊。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點是:(1)利用單擺運動及能量守恒原理，使飛機達(dá)到預(yù)定的水平速度，具備良好的通用性，不需要特意制造大型動力裝置對飛機進(jìn)行加速，即可使得飛機試驗件的縱軸與地面平行，并正好以12.2米/秒的縱向水平速度撞擊到設(shè)置在飛機試驗件前面的撞擊平臺上；(2)通過四根長度相同的鋼索懸吊飛機，鋼索在航向視圖上為等腰梯形，在側(cè)向視圖上為矩形，這種巧妙的懸吊系統(tǒng)設(shè)計，保證了飛機在提升過程中和下滑過程中都始終保持水平姿態(tài)，并且還具有良好的糾正偏航和防止飛機擺動的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的一種通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置的側(cè)向示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的一種通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置的航向示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步地說明。
[0014]如圖1所示，為本發(fā)明的一種通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置的側(cè)向示意圖，該裝置包含:
飛機試驗件4 ；
上固定支架5，通過若干懸吊鋼索6將所述飛機試驗件4與上固定支架5固定連接；
起吊裝置1，所述飛機試驗件4通過第一鋼索3引出，并與連接在第二鋼索7上的掛鉤2連接；第二鋼索7纏繞在安裝于起吊裝置1的吊鉤10上的滑輪I 11上；第二鋼索7的另一端通過安裝于立柱8上的滑輪II 13固定在立柱8上；優(yōu)選地，該起吊裝置1選擇吊車；及撞擊平臺9，該撞擊平臺9位于飛機試驗件4垂直懸掛狀態(tài)時的飛機試驗件的縱向正前方。
本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，所述的裝置還包含立柱8，第二鋼索7固定在立柱8上。
[0015]本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，所述的裝置還包含設(shè)置在起吊裝置1的吊鉤10上的滑輪I 11，如圖2所示。
[0016]本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，所述的裝置還包含設(shè)置在立柱8上的滑輪II 13，如圖2所示。
[0017]本發(fā)明還提供了一種通用飛機縱向水平撞擊試驗方法:步驟1，利用單擺運動及能量守恒原理，使飛機試驗件達(dá)到預(yù)定的水平速度12.2米/秒，所算出的飛機試驗件離地面的高度Η ;步驟2，將飛機通過四根長度相同的懸吊鋼索6懸吊在上固定支架5上，上固定支架5支持在桁梁12上(如圖2所示)，然后將飛機試驗件4從初始懸吊的平衡位置Α緩慢、平穩(wěn)地拉升到離地面某一高度H，此時采用掛鉤2鎖住，通過第一鋼索3、掛鉤2、第二鋼索7、立柱8、滑輪13將飛機4保持在位置B。
[0018]第二鋼索7是很長的鋼索，一端與掛鉤2連接，另一端固定在立柱8上。中間纏繞在滑輪I 11、滑輪II 13上，其中滑輪I 11安裝在吊鉤10上，滑輪II 13安裝在立柱8上。因為飛機在起吊過程中，鋼索7會動，通過滑輪，一方面可以實現(xiàn)鋼索的變向，另一方面可以大大降低鋼索7與結(jié)構(gòu)的摩擦力。
[0019]第二鋼索、立柱、滑輪和吊車、4跟懸吊鋼索共同將飛機試驗件保持在位置B，其中第二鋼索、立柱、滑輪-掛鉤2作為一個系統(tǒng)將飛機拉住，當(dāng)掛鉤2松開的時候，飛機就會向下擺動，與撞擊平臺發(fā)生撞擊。
[0020]步驟3，試驗時開啟掛鉤2，飛機在懸吊鋼索6拉住的狀態(tài)下，沿著圓弧軌跡一直下落到最低的A點位置，此時飛機縱軸與地面平行并正好以12.2米/秒的縱向水平速度撞擊到設(shè)置在飛機前面的撞擊平臺9上，完成全機水平撞擊試驗。
[0021]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置，其特征在于，該裝置包含:飛機試驗件(4)；上固定支架(5)，通過若干懸吊鋼索(6)將所述飛機試驗件(4)與上固定支架(5)固定連接；起吊裝置(1)，所述飛機試驗件(4)通過第一鋼索(3)引出，并與連接在第二鋼索(7)上的掛鉤(2)連接；第二鋼索(7)纏繞在安裝于起吊裝置(1)的吊鉤(10)上的滑輪I (11)上；第二鋼索(7)的另一端通過安裝于立柱(8)上的滑輪II (13)固定在立柱(8)上；及撞擊平臺(9)，該撞擊平臺(9)位于飛機試驗件(4)垂直懸掛狀態(tài)時的飛機試驗件的縱向正前方。
2.如權(quán)利要求1所述的通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置，其特征在于，所述的裝置還包含立柱(8)，第二鋼索(7)通過安裝于立柱(8)上的滑輪II (13)固定在立柱(8)上。
3.如權(quán)利要求2所述的通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置，其特征在于，所述的裝置還包含設(shè)置在起吊裝置(1)的吊鉤(10)上的滑輪1(11)。
4.如權(quán)利要求3所述的通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置，其特征在于，所述的裝置還包含設(shè)置在立柱(8)上的滑輪II (13)。
5.如權(quán)利要求1所述的通用飛機縱向水平撞擊試驗裝置，其特征在于，所述的起吊裝置(1)選擇吊車。
6.一種采用權(quán)利要求1-5中任意一項所述的裝置進(jìn)行通用飛機縱向水平撞擊試驗的方法，其特征在于，該方法包含:步驟1，利用單擺運動及能量守恒原理，使飛機試驗件(4)達(dá)到預(yù)定的水平速度12.2米/秒，所算出的飛機試驗件離地面的高度Η ；步驟2，通過懸吊鋼索(6)懸吊在上固定支架(5)上，上固定支架(5)支持在桁梁(12)上，然后將飛機試驗件(4)從初始懸吊的平衡位置Α緩慢、平穩(wěn)地拉升到離地面某一高度Η，此時采用掛鉤(2)鎖住，通過第一鋼索(3)、掛鉤(2)、第二鋼索(7)、立柱(8)、滑輪II (13)將飛機試驗件(4)保持在位置B ；步驟3，試驗時開啟掛鉤(2)，飛機在懸吊鋼索(6)拉住的狀態(tài)下，沿著圓弧軌跡一直下落到最低的A點位置，此時飛機縱軸與地面平行，并正好以12.2米/秒的縱向水平速度撞擊到設(shè)置在飛機試驗件(4)前面的撞擊平臺(9)上，完成全機水平撞擊試驗。
【文檔編號】G01M7/08GK103645026SQ201310612232
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】馬常亮, 魏榕祥, 項小平, 蘇開鑫, 朱親強, 梅李霞, 鄒群飛, 張憲政, 江鵬, 靖達(dá), 李森, 周加亮, 閆明, 龔思楚, 歐陽逍, 黃曉霞, 熊盼 申請人:江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司