一种用于模拟空投过程的地面加载设备

本发明属于空投模拟设备，具体涉及一种用于模拟空投过程的地面加载设备。

背景技术：

1、随着航空工业的高速发展，尤其是无人机的广泛应用，空投已经成为一种高效的精准物流方式。在设备研制阶段，空投设备需要经过机型适配性及出舱姿态等试验测试，由于实装空投试验风险大、成本高、组织实施困难，地面试验需求正迅速增长。目前，现有地面试验仅简单模拟货物在舱内的滑动过程，对于空投设备的进一步研究存在以下不足：一、无法根据空投物质量精准调整出舱速度，导致无法模拟高速状态下空投物与货舱系统的匹配性；二、无法在满载荷情况下以额定速度模拟空投物出舱姿态。

2、上述问题导致不能满足空投系统的考核验证，亟需设计出一种用于模拟空投过程的地面加载设备，并对试验过程中的数据进行记录及分析，实现在地面上对空投系统的考核验证，为提升空投设备可靠性、安全性与使用适应性提供有力支撑。

技术实现思路

1、针对上述现有仅简单模拟货物在舱内的滑动过程，不能满足空投系统的考核验证问题，本发明的目的在于，提供一种用于模拟空投过程的地面加载设备，包括牵引绳、空投货台、高速加载装置、牵引导向装置以及缓冲系统，其中，高速加载装置设置在地面上，且与所述牵引绳一端连接，用于给所述牵引绳施加拉力，所述牵引绳另一端从所述高速加载装置上绕出；牵引导向装置设置在地面上，与从所述高速加载装置上绕出的所述牵引绳连接，用于调整所述牵引绳的高度和位置；缓冲系统嵌设在地面，且位于所述高速加载装置和所述牵引导向装置同一侧，用于对空投货台缓冲。该地面加载设备可模拟飞机空投时牵引伞对空投货物的拖动作用过程，通过牵引绳拖曳空投物，实现对空投物的牵引，真实反映空投过程，并对试验过程数据进行记录及分析，实现在地面对空投系统的考核验证。如：货物重量对货物空投姿态的影响；不同出舱速度对货物姿态的影响等。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种用于模拟空投过程的地面加载设备，包括牵引绳和空投货台，还包括：高速加载装置，设置在地面上，且与所述牵引绳一端连接，用于给所述牵引绳施加拉力，所述牵引绳另一端从所述高速加载装置上绕出；牵引导向装置，设置在地面上，与从所述高速加载装置上绕出的所述牵引绳连接，用于调整所述牵引绳的高度和位置；缓冲系统，嵌设在地面上，且位于所述高速加载装置和所述牵引导向装置同一侧，用于对所述空投货台进行缓冲。

4、优选地，所述高速加载装置包括：底座架，与地面固定；液压缸，设置在所述底座架上；直线导轨，设置在所述底座架上；滑轮机构，设置在所述底座架和所述直线导轨上，且与所述牵引绳缠绕。

5、优选地，所述滑轮机构包括：动滑轮组，滑动设置在所述直线导轨上，且与牵引绳缠绕；定滑轮组，设置在所述底座架上，并将从所述动滑轮组伸出的所述牵引绳进行连续折叠，用于放大所述牵引绳的牵引速度和减小所述液压缸的行程；转向滑轮，设置在所述底座架上，用于改变从所述定滑轮组伸出的牵引绳的方向；其中：所述动滑轮组和所述定滑轮组结构相同，均包括四个同轴设置的滑轮。

6、优选地，所述液压缸的内径由理论值确定；

7、理论值计算公式为：

8、；

9、其中，为最大总负载，为最大工作压力，为活塞杆直径，为圆周率；

10、所述液压缸的壁厚不小于最小壁厚，最小壁厚的计算公式为：

11、；

12、其中，为材料抗拉强度，为安全系数；

13、所述液压缸的加载行程容积不小于目标加载行程容积，目标加载行程容积的计算公式为：

14、加载行程；

15、其中，为液压缸内径截面积，为活塞杆外径截面积，

l加载行程为液压缸加载行程。

16、优选地，所述牵引导向装置包括：框架主体，设置在地面上；导向组件，设置在所述框架主体内，用于改变从所述高速加载装置上绕出的所述牵引绳的位置和高度。

17、优选地，所述框架主体下端四角处还分别设置有升降式脚轮，所述升降式脚轮包括：螺纹套筒，靠近所述框架主体下端设置；t型螺杆，螺纹贯穿所述螺纹套筒；脚轮，与所述t型螺杆转动连接，且位于所述螺纹套筒下端。

18、优选地，所述导向组件包括：底部转向滑轮，设置在框架主体内下端，且与从所述高速加载装置上绕出的所述牵引绳缠绕；顶部转向滑轮部件，活动设置在所述框架主体内上端，且与从所述底部转向滑轮绕出的所述牵引绳缠绕，并导出。

19、优选地，所述顶部转向滑轮部件包括：支座，可拆卸设置在所述框架主体上；调节丝杆，转动设置在所述框架主体上，且螺纹贯穿所述支座，用于微调支座的位置；滑轮二，设置在所述支座内，且与所述牵引绳缠绕。

20、优选地，所述缓冲系统包括：砂坑，开挖在地面上；内部支撑架，设置在所述砂坑底部，且所述内部支撑架下端浇筑混凝土，上端铺设砂层；

21、防护框，设置在砂坑内部上端；若干盖板，拼接盖设在所述砂层上，且与防护框上端齐平。

22、优选地，所述滑轮二、所述动滑轮组和所述定滑轮组上分别设置有阻尼装置，所述阻尼装置包括：上阻尼块，设置在下阻尼块正上方，且所述上阻尼块下端开设有弧形槽一；下阻尼块，设置在滑轮座上，且上端开设有与所述弧形槽一相适配的弧形槽二；阻尼调节组件，弹性设置在所述上阻尼块上端，且活动贯穿所述上阻尼块和所述下阻尼块。

23、本发明的有益效果是：本发明公开了一种用于模拟空投过程的地面加载设备，与现有技术相比，本发明的改进之处在于：

24、（1）本发明的用于模拟空投过程的地面加载设备，可模拟飞机空投时牵引伞对空投货物的拖动作用过程，具体通过牵引绳拖曳空投物，实现对空投物的牵引滑行，真实反映货物空投过程，并对试验过程的数据进行记录及分析，实现在地面对空投系统的考核验证，如：货物重量对货物空投姿态的影响，不同出舱速度对货物姿态的影响。且本发明的地面加载设备为1：1模拟，在确保试验安全性的前提下，更精确的获取具有参考意义的试验数据。

25、（2）本发明的高速加载装置可对牵引绳快速施加试验所需拉力，满足空投货台所需达到的速度和时间，其中，高速加载装置中的动滑轮组和定滑轮组的结构构成，使牵引绳在动滑轮组和定滑轮组之间进行四次折叠，从而将牵引绳的牵引速度放大八倍，减小液压缸的行程，实现以液压缸的较小行程即可完成牵引绳的大距离位移。

26、（3）本发明的牵引导向装置可调整牵引绳的高度和位置，使牵引绳的牵引高度与空投货台高度适配，同时确保牵引绳始终位于空投货台的中轴线上，确保拖拉效果；其中，牵引导向装置中的顶部转向滑轮部件可针对空投货台的高度进行微调，更精确保证空投货台牵引点和牵引绳的相对位置，进一步增强牵引绳的拖拉效果和空投货台的稳定性。

1.一种用于模拟空投过程的地面加载设备，包括牵引绳（1）和空投货台（2），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于模拟空投过程的地面加载设备，其特征在于，所述高速加载装置（3）包括：

3.根据权利要求2所述的一种用于模拟空投过程的地面加载设备，其特征在于，所述滑轮机构（304）包括：

4.根据权利要求3所述的一种用于模拟空投过程的地面加载设备，其特征在于，所述液压缸（302）的内径由理论值确定；

5.根据权利要求3所述的一种用于模拟空投过程的地面加载设备，其特征在于，所述牵引导向装置（4）包括：

6.根据权利要求5所述的一种用于模拟空投过程的地面加载设备，其特征在于，所述框架主体（401）下端四角处还分别设置有升降式脚轮（403），所述升降式脚轮（403）包括：

7.根据权利要求6所述的一种用于模拟空投过程的地面加载设备，其特征在于，所述导向组件（402）包括：

8.根据权利要求7所述的一种用于模拟空投过程的地面加载设备，其特征在于，所述顶部转向滑轮部件（4022）包括：

9.根据权利要求1所述的一种用于模拟空投过程的地面加载设备，其特征在于，所述缓冲系统（5）包括：

10.根据权利要求8所述的一种用于模拟空投过程的地面加载设备，其特征在于，所述滑轮二（4022c）、所述动滑轮组（3041）和所述定滑轮组（3042）上分别设置有阻尼装置（6），所述阻尼装置（6）包括：