舰载机全机落震试验方法.pdf

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1、航空学报ActaAerOnauticaetAstrOnauticaSinicaMar．252017Vol38No．3SSN1000．6893CN11—1929／VhtlD：∥hkxb．buaa．educnhkxb@buaaeducnDoI：10．7527／S1000一6893．2016．0294舰载机全机落震试验方法豆清波1，杨智春1’*，刘小川2，牟让科2，杨海21．西北工业大学航空学院，西安7100122．中航工业飞机强度研究所，西安710065摘要：舰载机全机落震试验是在实验室环境下测试舰载机着舰时结构动态载荷、动态

2、响应以及机载设备冲击环境下功能可靠性的重要试验手段。本文提出了舰载机全机落震试验的试验方法，并对试验过程中机翼升力模拟、试验件下沉速度控制、试验件航向速度模拟及机体动态载荷测试等试验过程中的关键技术问题提出了解决方案，并通过试验对技术方案进行了验证。最后通过全机落震试验系统验证了试验方法的可行性及有效性，为舰载机着舰动态载荷及响应的测试提供了可行的试验方法，并为舰载机研制提供可靠的试验数据。关键词：舰载机；试验；全机；载荷；动力学中图分类号：V216．2文献标识码：A文章编号：1000一6893(2017)03—22042

3、1一09舰载机在拦阻着舰过程中，着舰下沉速度是陆基飞机的2倍以上，拦阻平均航向过载超过39[1。]。并且，舰载机着舰过程中，起落架通过拦阻索和甲板灯盖等障碍物时，产生的越障载荷和着舰载荷叠加，共同作用于舰载机机体机构上口‘8]。在大下沉速度、高航向过载以及舰面越障载荷等因素的联合作用下，舰载机着舰载荷相较于相同着陆重量的陆基飞机的正常着陆载荷严重得多∞]。为了全面评估并验证舰载机着舰过程中机体所承受的动态载荷和响应，在舰载机研制过程中，一般通过全机落震试验，在实验室环境下全面考核舰载机结构及重要机载设备和成员的动态载荷及响

4、应∞j。美军将全机落震试验作为舰载机研制过程中必须考核的项目[1“12]。美军标MIL—A一8867明确规定舰载机需在实验室进行全机落震试验，并在诸多型号如A一7、F一8、s_3A、F35等舰载机研制过程中进行了全机落震试验。试验中考虑了重量模拟、着陆姿态模拟、机翼升力加载及发动机转动惯量模拟等因素，同时进行了大量机体应变、加速度和起落架系统的测试及考核。然而，由于全机落震试验作为大型动态试验，试验实施过程技术难度高，试验规模大，目前仅美国成功实施过舰载机全机落震试验，对于试验方法的介绍和具体实施鲜有文字资料报道。国内在舰

5、载机研究方面起步较晚，在全机着陆载荷和动态响应预计方面，大多针对舰载机特点进行理论研究[13。”]。在试验研究方面，对轻型飞机进行过全机水平撞击试验研究[16

6、，针对小型伞降无人机进行过全机着陆试验[1川。然而在舰载机全机落震试验验证方面，由于试验能力和试验方法限制，未进行过舰载机全机落震试验，型号研制收稿日期：2016—05—10；退修日期：2016—08—26；录用日期：2016—11·09；网络出版时间：2016—11—3015：18网络出版地址：wwwcnkinet／kcms／de协

7、

8、门1．1929V201611

9、30．1518006．htmI基金项目：国家级项目*通讯作者．E—mail：yangzc@nwpu．edu．cn}

10、崩格武t豆清波．杨智春，朗小J¨．等．舰载机全机落震试验方法￡也．航空学报，2017，38(3)：220421．DouQ8，YANGZc，uuXc．eta

11、．Testmet№dfor矧

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14、e卜basedaIrcfan￡Jj．ActaAeronautIcaetAstronautlcas{nlca，2017，38(3)：220421．220421．1航空学报中一般仅对起落架系统性能进

15、行试验验证和评估‘18“]。1全机落震试验方法舰载机全机落震试验是在实验室环境下进行的大型动态全机试验。试验时需要模拟真实飞机着舰环境，模拟飞机着舰的主要控制因素包括着舰姿态控制、下沉速度模拟、航向速度模拟和机翼升力施加等。在满足着舰边界条件下搭建动态多通道、多物理量测试系统，用于记录试验过程中，起落架地面载荷、飞机机体结构动态载荷及响应以及机载设备的动态响应及可靠性。试验在带机翼升力和机轮航向速度模拟的全机落震试验系统上进行，试验系统示意图如图1所示。试验进行时，首先检查试验件状态，保证试验件重量配平，确定试验件重心位置

16、，检查起落架充填参数。通过试验件姿态调整装置对试验件姿态进行调整，以达到试验要求的试验件俯仰和滚转角度。根据试验需要考核的下沉速度将试验件由起吊装置提升至给定高度。确认试验件高度后，启动飞机航向速度模拟装置，在实验室环境下，飞机航向速度采用相对运动原理，通过机轮带转装置将起落架轮胎沿飞机逆航向进行带转，