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1、2007年12月宇航计测技术Dec.,2007第27卷第6期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.27,No.6文章编号:1000-7202(2007)06-0028-03中图分类号:V412文献标识码:A大质量飞行器质心测量方法吴斌王海峰马贵贤(西北工业大学航天学院,西安710072)摘要详细介绍了大质量飞行器质心测量的多支点称重法,针对某大质量飞行器,提出了径向测量的改进方法,算例表明,改进方法极大地提高了系统的测量准确度,可以满足大质量飞行器高准确度质心的测量要求。关键
2、词质心多支点称重大质量飞行器MeasurementMethodofCentroidfortheVehiclewithLargeMassWUBinWANGHai2fengMAGui2xian(CollegeofAstronautics,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072)AbstractThemeasuringmethodofmulti2pivotweightforcentreofmassofflightvehicleswithLargemasswereindetailin
3、troduced.EspeciallyaimatsomegivenflightvehiclewithLargemass,aim2provedmeasuringmethodforcenterofmassoftheaxialandradialwasacquired.Conclusionindicatedthatthehigherprecisionisachievablewhentheimprovedmeasuringmethodwasadopted.KeywordsCenterofmassMulti2pivotweightFlight
4、vehicleswithLargemass1引言将飞行器通过花盆安装在测量台上,在oyz平面上直接测量。测量飞行器x向质心时,由于卫星等飞行高准确度质量特性测量在航空航天工程中有着器不能水平放置,只能倾斜一定的角度进行测量,通重要的意义。由于飞行器结构复杂,元器件繁多,一过坐标变换求出飞行器的质心xc。般理论计算很难准确地确定其质心的几何位置,因此必须进行实际的质量质心位置测量。目前,大型2飞行器质心测量方法试件质心的测量主要采用多点支承质量测量法。多点支承质量测量法用3个或者更多的质量测量传感2.1y向和z向质心测量器共同支承测
5、量台,质心是通过各传感器相对基准质心测量是通过三个质量测量传感器共同完成中心的位置求矩计算。多支点质量测量法结构简的。飞行器安装示意如图1所示。图中飞行器通过花单,并可同时测量出试件的质量。选择高准确度质盆安装在滑台上,滑台安装在测量台上,滑台可以绕量测量传感器,采用一定的处理方法,测量误差仅为ox轴转动0°,90°,180°,270°,测量台下面用三个称±0.1mm。重传感器支撑。称重传感器在上平台上的垂直投影测量飞行器(如卫星等)y,z方向的质心,可以如图2所示。其中点1,2,3为三个称重传感器和测量收稿日期:20072012
6、17作者简介:吴斌(1965-),男,硕士生导师,副教授,研究方向:飞行器结构设计。©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第6期大质量飞行器质心测量方法·29·台的接触点,oy,oz为测量台参考轴,原点o为测量同理0180台的中心,三个称重传感器呈120°分布。设oxyz为z′c=0.5(zc-zc)飞行器坐标轴,点C为飞行器在平面的质心位置,根1=(Δm1gz1-Δm2gz2-Δm3
7、gz3)(8)据传感器分布关系,可知各传感器位置的y,z坐标2mg分别为018001800式中:Δm1=m1-m1,Δm2=m2-m2,Δm3=m3180y1=0,z1=R;-m3。y2=Rcos30°,z2=0.5R;(1)2.2x向质心测量x向质心测量原理如图3所示。y3=Rcos30°,z3=0.5R;测量时,若三个传感器的实测值分别为:m1,m2,m3,则试件总质量m为m=m1+m2+m3(2)图3x向质心测量示意图在oyz平面内对oz轴的取矩求得图1飞行器安装示意图图2传感器安装位置示意图x=1(mgy-mgy)(9)c
8、2233mg根据力矩平衡原理,在平面oyz内对oz取矩,可以飞行器底部为测量基准面,则飞行器底部到得试件的质心yc为质心的距离为1L2=L3-L4(10)yc=(m2gy2-m3gy3)(3)mg式中:L3———滑台或者花盆底部到测试台中心的垂对o
