本發(fā)明涉及一種著陸器起落裝置落震試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：
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起落裝置落震試驗(yàn)是模擬飛行器著陸撞擊的一種動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)，為了使飛行器在著陸撞擊過程中結(jié)構(gòu)部件不超載，起落裝置須有效地吸收著陸撞擊產(chǎn)生的能量，落震試驗(yàn)就是要驗(yàn)證起落裝置緩沖系統(tǒng)在滿足吸收功量的同時(shí)，起落裝置過載和使用行程等技術(shù)指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，以及結(jié)構(gòu)能否達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度和剛度。

常見的落震試驗(yàn)臺(tái)為立柱式，主要有立柱框架、吊籃、起落裝置系統(tǒng)，收放機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、地面沖擊平臺(tái)等組成。其中吊籃主要起模擬飛行器當(dāng)量質(zhì)量、作為起落裝置安裝載體等作用。

傳統(tǒng)的起落裝置落震試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)對(duì)象多為飛機(jī)支柱式起落架，其落震著陸點(diǎn)在試驗(yàn)過程中不會(huì)發(fā)生較大的位移，這樣接地點(diǎn)位置與重心位置能夠較好的重合；且吊籃重量能夠較好的模擬飛機(jī)起落架安裝點(diǎn)處的當(dāng)量質(zhì)量。傳統(tǒng)飛機(jī)起落架落震試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)形式，如專利ZL201010579470.X公開的一種起落架姿態(tài)調(diào)節(jié)方法簡(jiǎn)單的落震試驗(yàn)臺(tái)；專利ZL201520204254.5公開的一種具有可控速帶轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的起落架落震試驗(yàn)臺(tái)；專利ZL200910030808.3公開的一種用于起落架落震試驗(yàn)的扣杯式吊籃，都采用四根滑動(dòng)支柱為主體結(jié)構(gòu)，吊籃為復(fù)雜桁架矩形四邊結(jié)構(gòu)，新型專利都在傳統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改型。

現(xiàn)有如圖6所示的起落裝置，采用了沿著陸器中心軸對(duì)稱布置的四腿起落裝置。這種四腿著陸器起落裝置的緩沖性能通常采用對(duì)稱1/4著陸器模型進(jìn)行落震試驗(yàn)驗(yàn)證。這種1/4著陸器模型不同于傳統(tǒng)支柱式起落架結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)外伸量較大，而著陸器重心位置和起落裝置接地點(diǎn)的相對(duì)位置在緩沖過程中會(huì)發(fā)生偏移，且偏移量較大，會(huì)對(duì)著陸器重心產(chǎn)生較大的翻轉(zhuǎn)力矩。對(duì)于這種1/4著陸器模型起落裝置的落震試驗(yàn)使用傳統(tǒng)落震試驗(yàn)臺(tái)有以下幾個(gè)方面存在不足之處：

1)吊籃與滑動(dòng)支柱接觸力較大：大外伸量對(duì)吊籃系統(tǒng)產(chǎn)生較大的翻轉(zhuǎn)力矩，傳統(tǒng)的起落裝置落震試驗(yàn)臺(tái)吊籃與滑動(dòng)支柱的連接方式主要采用襯套式和滾輪式。在吊籃存在較大翻轉(zhuǎn)力矩的情況下，襯套與滑動(dòng)支柱表面摩擦力較大，吊籃下落加速度較小，導(dǎo)致加速過程的滑動(dòng)距離要求增大，且摩擦力較大會(huì)對(duì)落震試驗(yàn)效果造成不利影響；滾輪與滑動(dòng)支柱間有較大間隙，使翻轉(zhuǎn)力矩對(duì)結(jié)構(gòu)造成的沖擊加大，吊籃姿態(tài)角變化較大，以及吊籃支持剛度較小，都難以滿足試驗(yàn)要求。且傳統(tǒng)起落裝置落震臺(tái)吊籃與四支柱連接點(diǎn)位于同一水平面上，若不考慮裝配間隙，結(jié)構(gòu)屬于超靜定結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)支柱支持力求解復(fù)雜；

2)吊籃結(jié)構(gòu)剛度不足：上述產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)力矩會(huì)在吊籃結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生較大的內(nèi)力，導(dǎo)致吊籃結(jié)構(gòu)等效剛度相對(duì)較小，對(duì)落震試驗(yàn)結(jié)果造成不利影響；

3)吊籃基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)重量大：為滿足剛度需求，傳統(tǒng)起落架落震試驗(yàn)臺(tái)只能通過加強(qiáng)吊籃的方法以提高其結(jié)構(gòu)剛度，從而導(dǎo)致其重量增大。著陸器質(zhì)量較小，而其起落裝置外伸尺寸較大，使得吊籃本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量較大，難以滿足1/4著陸器模型的投放質(zhì)量要求。

因此，確有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)以解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種著陸器起落裝置落震試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種著陸器起落裝置落震試驗(yàn)裝置，包括提升系統(tǒng)、落震系統(tǒng)、載荷采集系統(tǒng)和臺(tái)架系統(tǒng)，所述提升系統(tǒng)固定于臺(tái)架系統(tǒng)上，落震系統(tǒng)設(shè)于臺(tái)架系統(tǒng)上并可豎直滑動(dòng)，載荷采集系統(tǒng)設(shè)于落震系統(tǒng)下方；

所述臺(tái)架系統(tǒng)包括承力墻、滑軌固定支座和滑動(dòng)支柱，兩根滑動(dòng)支柱通過滑軌固定支座豎直固定在承力墻上；

所述載荷采集系統(tǒng)包括地軌、墊高臺(tái)和六維測(cè)力平臺(tái)，地軌設(shè)于承力墻一側(cè)，墊高臺(tái)設(shè)于地軌上，六維測(cè)力平臺(tái)固定在墊高臺(tái)上；

所述落震系統(tǒng)包括著陸支腿、足墊、直線滾珠軸承、軸承固定套、固定耳片和艙體模擬支架，四個(gè)直線滾珠軸承兩兩為一組分別滑動(dòng)連接在兩滑動(dòng)支柱上，直線滾珠軸承通過軸承固定套連接于艙體模擬支架上，三根著陸支腿的一端鉸接于三塊固定耳片上，固定耳片固定于艙體模擬支架上；

所述提升系統(tǒng)包括電動(dòng)葫蘆安裝架和電動(dòng)葫蘆，電動(dòng)葫蘆安裝架固定于承力墻的頂端，電動(dòng)葫蘆設(shè)于電動(dòng)葫蘆安裝架上。

進(jìn)一步地，所述艙體模擬支架包括橫桿、立桿、安裝桿、支撐桿和配重片，兩所述橫桿相互平行設(shè)置，兩立桿固定于兩橫桿之間，安裝桿固定于橫桿上，支撐桿的上下兩端分別固定于安裝桿上和橫桿上。

進(jìn)一步地，所述固定耳片包括第一固定板、第二固定板、第一緊固螺栓和鉸接臺(tái)，所述第一固定板和第二固定板相互平行設(shè)置，且兩者之間形成有第一安裝調(diào)整間隙，第一緊固螺栓穿接于第一固定板和第二固定板上，鉸接臺(tái)固定于第二固定板上。

進(jìn)一步地，所述軸承固定套包括套體、第二緊固螺栓、第三固定板和第四固定板，所述第三固定板和第四固定板相互平行設(shè)置，且兩者之間形成有第二安裝調(diào)整間隙，第二緊固螺栓穿接于第三固定板和第四固定板上，套體固定于第四固定板上。

本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案：一種著陸器起落裝置落震試驗(yàn)方法，包括如下步驟：

1)檢查試驗(yàn)裝置狀態(tài)正常后，調(diào)整落震系統(tǒng)中的著陸支腿的著陸姿態(tài)，并固定該著陸姿態(tài)，將落震系統(tǒng)提升到預(yù)定高度，落震系統(tǒng)在重力作用下沿滑動(dòng)支柱自由下滑，使著陸支腿上的足墊與六維測(cè)力平臺(tái)接觸來模擬著陸器與地面的碰撞過程，并記錄數(shù)據(jù)；

2)檢查試驗(yàn)裝置的工作狀態(tài)，更換落震系統(tǒng)中的著陸支腿的著陸姿態(tài)，并固定該著陸姿態(tài)；

3)重復(fù)步驟1繼續(xù)試驗(yàn)。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1)兩根滑動(dòng)支柱的布置形式能夠以較小的內(nèi)力平衡落震試驗(yàn)中著陸器與地面撞擊力產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)力矩，且支持力計(jì)算簡(jiǎn)單；

2)采用直線滾珠軸承的滑移形式能夠減小結(jié)構(gòu)配合的間隙，提高了試驗(yàn)測(cè)量精度，能夠較好模擬1/4著陸器模型落震情況；

3)落震系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)重量較小，滿足1/4著陸器模型起落裝置落震試驗(yàn)輕落震當(dāng)量質(zhì)量的落震試驗(yàn)要求。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明主視圖。

圖2為本發(fā)明左視圖。

圖3為本發(fā)明中落震系統(tǒng)的三維結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明中落震系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明中固定耳片的結(jié)構(gòu)圖。

圖6為現(xiàn)有技術(shù)中著陸器起落裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1至圖5所示，本發(fā)明著陸器起落裝置落震試驗(yàn)裝置，包括提升系統(tǒng)100、落震系統(tǒng)200、載荷采集系統(tǒng)300和臺(tái)架系統(tǒng)400，提升系統(tǒng)100固定于臺(tái)架系統(tǒng)400上，落震系統(tǒng)200設(shè)于臺(tái)架系統(tǒng)400上并可豎直滑動(dòng)，載荷采集系統(tǒng)300設(shè)于落震系統(tǒng)200下方。

本發(fā)明中的臺(tái)架系統(tǒng)400包括承力墻2、滑軌固定支座3和滑動(dòng)支柱4，兩根滑動(dòng)支柱4通過滑軌固定支座3豎直固定在承力墻2上。

載荷采集系統(tǒng)300包括地軌5、墊高臺(tái)6和六維測(cè)力平臺(tái)7，地軌5設(shè)于承力墻2一側(cè)，墊高臺(tái)6設(shè)于地軌5上，六維測(cè)力平臺(tái)7固定在墊高臺(tái)6上。

落震系統(tǒng)200包括著陸支腿81、足墊82、直線滾珠軸承9、軸承固定套10、固定耳片11和艙體模擬支架12，四個(gè)直線滾珠軸承9兩兩為一組分別滑動(dòng)連接在兩滑動(dòng)支柱4上，直線滾珠軸承9通過軸承固定套10連接于艙體模擬支架12上，三根著陸支腿81的一端鉸接于三塊固定耳片11上，固定耳片11固定于艙體模擬支架12上。

提升系統(tǒng)100包括電動(dòng)葫蘆安裝架1和電動(dòng)葫蘆13，電動(dòng)葫蘆安裝架1固定于承力墻2的頂端，電動(dòng)葫蘆13設(shè)于電動(dòng)葫蘆安裝架1上。

本發(fā)明中的艙體模擬支架12包括橫桿121、立桿122、安裝桿123、支撐桿124和配重片125，兩橫桿121相互平行設(shè)置，兩立桿122固定于兩橫桿121之間，安裝桿123固定于上端的橫桿121上，支撐桿124的上下兩端分別固定于安裝桿123上和下端的橫桿121上。

為便于調(diào)節(jié)著陸支腿81在艙體模擬支架12上的姿態(tài)，固定耳片11包括第一固定板111、第二固定板112、第一緊固螺栓113和鉸接臺(tái)114，第一固定板111和第二固定板112相互平行設(shè)置，且兩者之間形成有第一安裝調(diào)整間隙115，第一緊固螺栓113穿接于第一固定板111和第二固定板112上，鉸接臺(tái)114固定于第二固定板112上。在安裝固定耳片11時(shí)，艙體模擬支架12對(duì)應(yīng)設(shè)于固定耳片11的第一安裝調(diào)整間隙115內(nèi)，擰緊第一緊固螺栓113，安裝固定耳片11。

本發(fā)明中的固定耳片11結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝位置方便調(diào)節(jié)，針對(duì)著陸器起落裝置各安裝點(diǎn)空間位置復(fù)雜的特點(diǎn)，可以輕易實(shí)現(xiàn)著陸支腿姿態(tài)變換。固定耳片11連接的方式允許著陸支腿安裝點(diǎn)在較大的范圍內(nèi)移動(dòng)，對(duì)于安裝點(diǎn)位置相近的著陸支腿可采用結(jié)構(gòu)相似的艙體模擬支架，從而降低試驗(yàn)成本和縮短試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間。

軸承固定套10包括套體101、第二緊固螺栓102、第三固定板103和第四固定板104，第三固定板103和第四固定板104相互平行設(shè)置，且兩者之間形成有第二安裝調(diào)整間隙，第二緊固螺栓102穿接于第三固定板103和第四固定板104上，套體101固定于第四固定板104上。軸承固定套10在艙體模擬支架12上的安裝方式與固定耳片11在艙體模擬支架12上的安裝方式相同。

本發(fā)明落震系統(tǒng)的重心位置靠近直線滾珠軸承9，和真實(shí)1/4著陸器模型情況接近，通過調(diào)節(jié)配重片125質(zhì)量使落震系統(tǒng)的質(zhì)量達(dá)到落震試驗(yàn)投放質(zhì)量的要求，且調(diào)節(jié)配重片125在艙體模擬支架上的位置可以模擬著陸器真實(shí)重心位置。

本發(fā)明著陸器起落裝置落震試驗(yàn)方法，包括如下步驟：

1)檢查試驗(yàn)裝置狀態(tài)正常后，調(diào)整落震系統(tǒng)中的著陸支腿的著陸姿態(tài)，并固定該著陸姿態(tài)，將落震系統(tǒng)提升到預(yù)定高度，落震系統(tǒng)在重力作用下沿滑動(dòng)支柱自由下滑，使著陸支腿上的足墊與六維測(cè)力平臺(tái)接觸來模擬著陸器與地面的碰撞過程，并記錄數(shù)據(jù)；

2)檢查試驗(yàn)裝置的工作狀態(tài)，更換落震系統(tǒng)中的著陸支腿的著陸姿態(tài)，并固定該著陸姿態(tài)；

3)重復(fù)步驟1繼續(xù)試驗(yàn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。