一种飞机双侧机轮刹车模拟试验设备及系统的制作方法

1.本实用新型涉及试验设备的技术领域，特别是涉及一种飞机双侧机轮刹车模拟试验设备及系统。


背景技术：

2.机轮刹车是飞机起落架机轮系统必须进行的一项重要动力试验，是确保飞机滑跑安全的重要保证。现有的机轮刹车试验无论单轮、双轮还是三轮都是在机身坐标系中基于单侧机轮刹车机构本身性能进行试验。
3.现有刹车试验目的是测量验证单个机轮系统自身的吸收能量，而不是模拟全机左右起落架的机轮进行刹车试验。实际应用中，飞机左右两个起落架的机轮刹车时，由于刹车机构本身或地面滑移等其它原因产生绕机体重心旋转的不平衡力矩，会直接导致飞机的偏航、激励机身水平弯曲振动或激发前起落架摆振运动，对飞机滑跑安全造成危险，对于轻型飞机及其起落架刚度较差的飞机尤为严重。现有传统的单轮刹车试验只能验证单机轮刹车机构所吸收的能量和刹车距离是否满足飞机设计要求，而不能对上述飞机双侧机轮刹车时产生的不平衡力矩对飞机滑行过程产生的这种潜在不安全因素进行评估。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是：设计一种飞机双侧机轮刹车模拟试验设备及系统，模拟飞机滑跑过程中刹车机构的真实工作状态，获得双侧机轮刹车力矩、能量及其偏差，为飞机滑跑稳定性设计和刹车性能研究提供依据。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种飞机双侧机轮刹车模拟试验设备，包括控制器和两组分别设置于飞轮径向两侧的机轮试验装置；
6.所述机轮试验装置包括机轮、检测机构和加载机构，所述机轮上设有刹车机构，所述加载机构设于所述机轮径向远离另一组所述机轮试验装置的一侧，在飞轮达到刹车速度的状态下，所述加载机构使所述机轮抵接在所述飞轮的外周面上，所述检测机构设于所述加载机构和所述机轮之间；
7.所述刹车机构、检测机构和加载机构与所述控制器电连接。
8.作为优选方案，所述加载机构包括加载平台和用于推动所述加载平台的动力推动装置，所述检测机构安装于所述加载平台。
9.作为优选方案，所述加载平台包括第一侧板、第二侧板和连接所述第一侧板和第二侧板的平板，所述检测机构连接于所述平板靠近所述机轮的一侧，所述动力推动装置的动力输出端连接于所述平板的另一侧。
10.作为优选方案，还包括支撑座，所述支撑座设于所述第一侧板和第二侧板之间，所述动力推动装置设于所述支撑座上。
11.作为优选方案，所述动力推动装置为液压缸，所述液压缸的活塞杆与所述平板连接，所述液压缸的缸体与所述支撑座连接。
12.作为优选方案，所述检测机构为三向测力平台。
13.作为优选方案，所述检测机构靠近所述机轮的一侧设有安装座，所述机轮安装于所述安装座上。
14.作为优选方案，还包括导轨，所述第一侧板和第二侧板的底部开设有与所述导轨连接的凹槽。
15.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种飞机双侧机轮刹车模拟试验系统，包括飞轮、驱动装置以及上述的飞机双侧机轮刹车模拟试验设备，所述飞轮设于两组所述机轮试验装置之间，所述驱动装置与所述飞轮连接，所述驱动装置与所述控制器电连接。
16.作为优选方案，所述驱动装置为电机，所述电机的输出轴通过联轴器与所述飞轮的旋转轴连接。
17.本实用新型实施例与现有技术相比，其有益效果在于：
18.本实用新型实施例的飞机双侧机轮刹车模拟试验设备及系统，通过在飞轮周向两侧设置机轮试验装置，实现双轮刹车试验，机轮试验装置包括机轮、检测机构和加载机构，通过驱动装置驱动飞轮达到刹车速度后，利用飞轮的机械能和电惯量模拟技术获得飞机运动等效能量，通过控制器控制加载机构向机轮施加载荷，该载荷与飞机机轮刹车时地面对机轮施加的载荷大小相同，并将两组机轮抵接在飞轮的外周，同时启动机轮的刹车机构，直至飞轮停止转动，完成刹车过程。在这一过程中，检测机构检测机轮刹车时的载荷、刹车能量、刹车力矩、压力、滑移等相关参数，控制器通过对同一时刻两侧刹车机轮的刹车压力、力矩、滑移率等参数的变化对比分析，从而获得刹车过程中不平衡刹车力矩大小及其产生的原因，该不平衡力矩可为全机滑行稳定性分析提供依据，完成对飞机滑跑稳定性影响的评估，也为飞机及其刹车机构自身的优化设计提供试验依据。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例的俯视图。
21.图中：
22.1、飞轮；2、驱动装置；3、机轮试验装置；31、机轮；32、检测机构；33、加载机构；331、加载平台；331a、第一侧板；331b、第二侧板；331c、平板；332、动力推动装置；4、支撑座；5、联轴器；6、安装座；7、导轨。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
24.在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或
暗示相对重要性。
25.如图1所示，本实用新型实施例优选实施例的一种飞机双侧机轮刹车模拟试验设备，包括控制器和两组分别设置于飞轮1径向两侧的机轮试验装置3；
26.机轮试验装置3包括机轮31、检测机构32和加载机构33，机轮31上设有刹车机构，加载机构33设于机轮31径向远离另一组机轮试验装置3的一侧，在飞轮1达到刹车速度的状态下，加载机构33使机轮31抵接在飞轮1的外周面上，检测机构32设于加载机构33和机轮31之间；
27.刹车机构、检测机构32和加载机构33与控制器电连接。
28.在本实用新型的飞机双侧机轮刹车模拟试验设备，通过在飞轮1径向两侧设置机轮试验装置3，实现双轮刹车试验，机轮试验装置3包括机轮31、检测机构32和加载机构33，可通过控制器控制加载机构33向机轮31施加载荷，该载荷与飞机机轮刹车时地面对机轮31施加的载荷的大小相同，并将两组机轮31抵接在飞轮1的外周，同时启动机轮31的刹车机构，直至飞轮1停止转动，完成刹车过程。在这一过程中，检测机构32检测机轮31刹车时的载荷、刹车能量、刹车力矩、压力、滑移等相关参数，控制器通过对同一时刻两侧刹车机轮31的刹车压力、力矩、滑移率等参数的变化对比分析，从而获得刹车过程中不平衡刹车力矩大小及其产生的原因，该不平衡力矩可为全机滑行稳定性分析提供依据，完成对飞机滑跑稳定性影响的评估，也为飞机及其刹车机构自身的优化设计提供试验依据。
29.进一步的，加载机构33包括加载平台331和用于推动所述加载平台331的动力推动装置332，检测机构32安装于加载平台331。将检测机构32固定连接在加载平台331上，使检测机构32和加载平台331成为一体，在动力推动装置332的推动下，检测机构32和加载平台331可一起移动。
30.进一步的，加载平台331包括第一侧板331a、第二侧板331b和连接所述第一侧板331a和第二侧板331b的平板331c，检测机构32连接于平板331c靠近机轮31的一侧，动力推动装置332的动力输出端连接于平板331c的另一侧。动力推动装置332推动平板331c，使加载平台331与检测机构32移动，将机轮31抵接在飞轮1的外周上，实现对机轮31施加载荷，模拟机轮刹车时地面对机轮施加的载荷，并通过检测机构32检测在机轮31刹车过程中的载荷、刹车能量、刹车力矩、压力、滑移等相关参数，并由控制器采集数据进行分析。
31.进一步的，还包括支撑座4，支撑座4设于第一侧板331a和第二侧板331b之间，动力推动装置332设于支撑座4上。动力推动装置332推动加载平台331与检测机构32对机轮31施加载荷时，机轮31对加载平台331会产生反作用力，从而作用到动力推动装置332，通过支撑座4支撑动力推动装置332，防止动力推动装置332移动，影响对机轮31加载的效果。
32.进一步的，动力推动装置332为液压缸，液压缸的活塞杆与平板331c连接，液压缸的缸体与支撑座4连接。通过液压油推动活塞杆，使活塞杆推动加载平台331，使加载平台331与检测机构32整体移动，将机轮31抵接在飞轮1的外周，实现对机轮31加载，且可承受较大的机轮31的反作用力，结构简单，工作可靠。此外，动力推动装置332还可以使气缸或电机与传动机构配合实现往复运动的装置。
33.进一步的，检测机构32为三向测力平台，并配合相应的传感器，可以在模拟飞机两侧机轮31刹车时，测量机轮31刹车时的载荷、刹车能量、刹车力矩、压力、滑移等相关参数，并由控制器对两侧机轮31的参数进行分析，从而获得刹车过程中不平衡刹车力矩大小及其
产生的原因，该不平衡力矩可为全机滑行稳定性分析提供依据，完成对飞机滑跑稳定性影响的评估，也为飞机及其刹车机构自身的优化设计提供试验依据。
34.进一步的，检测机构32靠近机轮31的一侧设有安装座6，机轮31安装于安装座6上。当动力推动装置332推动加载平台331时，由于检测机构32安装于加载平台331的平板331c上，机轮31安装在检测机构32的安装座6上，故检测机构32和机轮31同时移动，直至机轮31抵接在飞轮1的外周，加载平台331继续施加载荷，使载荷达到与飞机实际刹车过程时地面对机轮31施加的载荷的大小相同，并完成机轮31的刹车过程，检测机构32测量相关参数。
35.进一步的，还包括导轨7，第一侧板331a和第二侧板331b的底部开设有与导轨7连接的凹槽。通过凹槽和导轨7配合连接，使加载平台331在动力推动装置332推动时沿导轨7移动，并准确将机轮31抵接在飞轮1的外周，防止偏移。
36.本实用新型实施例优选实施例的一种飞机双侧机轮刹车模拟试验系统，包括飞轮1、驱动装置2以及上述的飞机双侧机轮刹车模拟试验设备，飞轮1设于两组机轮试验装置3之间，驱动装置2与飞轮1连接，驱动装置2与控制器电连接。由驱动装置2驱动飞轮1转动并达到刹车速度，控制器控制机轮试验装置3动作，直至飞轮1停止转动，完成刹车过程，并测量相关参数。
37.进一步的，如图2所示，驱动装置2为电机，电机的输出轴通过联轴器5与飞轮1的旋转轴连接。通过电机驱动飞轮1转动，使飞轮1达到刹车时的速度，开始机轮31的刹车试验。
38.本实用新型的工作过程为：驱动装置2驱动飞轮1，当飞轮1速度达到刹车速度时，控制器控制动力推动装置332推动加载平台331移动，使检测机构32和机轮31同时向靠近飞轮1的方向移动，直至机轮31抵接在飞轮1的外周，动力推动装置332继续推动加载平台331，使加载在机轮31上的载荷与飞机实际刹车时地面施加在机轮31上的载荷的大小相同，同时启动机轮31的刹车机构，当飞轮1停止转动时完成刹车过程，检测机构32在这一过程中测量两侧机轮31刹车时的载荷、刹车能量、刹车力矩、压力、滑移等相关参数并由控制器采集数据。
39.综上，本实用新型实施例提供一种飞机双侧机轮刹车模拟试验设备及系统，通过在飞轮周向两侧设置机轮试验装置，实现双轮刹车试验，机轮试验装置包括机轮、检测机构和加载机构，当驱动装置驱动飞轮达到刹车速度后，通过控制器控制加载机构的动力推动装置推动检测平台与加载平台将两组机轮抵接在飞轮的外周，并向机轮施加载荷，该载荷与飞机机轮刹车时地面对机轮施加的载荷大小相同，同时启动机轮的刹车机构，直至飞轮停止转动，完成刹车过程。在这一过程中，检测机构检测机轮刹车时的载荷、刹车能量、刹车力矩、压力、滑移等相关参数，控制器通过对同一时刻两侧刹车机轮的刹车压力、力矩、滑移率等参数的变化对比分析，从而获得刹车过程中不平衡刹车力矩大小及其产生的原因，该不平衡力矩可为全机滑行稳定性分析提供依据，完成对飞机滑跑稳定性影响的评估，也为飞机及其刹车机构自身的优化设计提供试验依据。
40.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。