飞机座椅弹射试验用测试系统设计

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1、第卷第期弹道学报年月飞机座椅弹射试验用测试系统设计李豪杰江小华程翔张河南京理工大学机械工程学院,南京,利,摘要该文结合弹射试验系统用测试系统随同座持弹射出去的存储测试方法设计了对弹射筒的主要验收指标加速度峰值、离轨速度等进行检验的浏试系统弹射试,—、、验证实该系统工作可靠在完成既定功能的前提下比原系统具有体积小结构简单易于操作等优,点该测试系统的研制对于飞机座持弹射筒的产品设计与质量检验均具有指导,意义和实际应用价值并在实践中得到了应用关键,,飞词座椅弹射筒存储测试系统机中图分类号,,在飞机特别是战斗机中机组人员的生命至关重要遇到危险时在紧急情况下利用座椅弹,可实,射装置将人员与座椅一起弹射

2、出机舱现危险情况下迅速脱离飞机保障生命安全座椅弹,射装置中弹射筒的工作参数很重要弹射筒利用炸药将弹射筒的机械锁炸开在火药爆炸气体的,,推力下将座椅连同乘员沿导轨推出在座椅被推出的过程中主要有两方面要求过载要小否,,则乘员无法承受速度要快否则会危及生命在座椅弹射装置安装前要对座椅弹射筒进,行的弹射试验保障弹射筒达到指标要求对弹射筒的检验在模拟飞机座椅的试验架上进,行主要测试指标包括最大过载值及峰值时间和座椅弹射时脱离轨道的离轨速度为完成对弹射筒的检验,采用模拟弹射的方法模拟弹射试验架主要包括导轨、模拟座椅及配重、击发发火机构、回收系统等使用的测试系统采用硬线测试技术,传感器为波纹管传感器,离轨

3、信号采用导轨上的机械触点开关,离轨速度通过标高塔和照像枪测试经换算得到数据记录采用光敏记录示波器与纸带记录该系统主要不足每次测试前需对传感器静态标定次试验间要重新连接拉断的信号线试验后处理要手工测量记录曲,线整个试验过程较复杂费时费力本文设计了一种用于弹射筒试验的存储测试系统在保,,,障测试功能前提下简化了试验与数据处理过程提高了测试精度达到了较理想的效果系统设计系统测试原理,,根据对弹射筒的测试要求利用加速度传感器记录整个弹射过程的加速度信号经过处收稿一一日期弹道学报第卷理即可达到测试检验的要求最大过载值。、的检测最大过载值、是通过记录座椅整个弹射过程中的加速度曲,线求取最大值获得。。离轨

4、速度的检测离轨速度可通过对测试得到的加速度曲线进行处理得一,一到对加速度一次积分得到速度时间曲线二次积分得到行程时间曲线座椅在轨道上的行程是,,。。已知的则可得到对应行程的速度即座椅飞出时的离轨速度测试系统组成,试验中由于记录信号部分要随座椅被弹射出去因此设计了与模拟发射架相分离的存储测试系统测试系统包括部分存储测试模块和数据处理模块存储测试模块由传感器、信号调理、存储器、电源等组成,用于弹射中记录弹射全过程的加速度信号该模块,、以处理芯片为核心控制器完成对传感器信号的采集信号放,大与滤波消除座椅与轨道摩擦产生的机械噪声处理并经位转换后写人存储器,,该部分通过集成与封装测试时作为整体与被弹射

5、的座椅固连而与弹射架及地面系统无任何物理连接数据处理模块由笔记本、通讯及处理软件组成,用于完成对存储测试模块的工作参数设置、数据回读通讯以及检验结果后处理系统结构原理如图所示、传放大滤波一感处理电路转换存储器”门通讯接口、数据处理器计算机显示、打印图弹射简模拟发射测试系统框图,存储测试方法的采用提供了更完善的弹射测试数据采用该测试系统不仅可测试轨道,,比上的座椅运动参数也可测试得到弹射过程中座椅被抛出后的过载曲线原有的硬线测试,系统扩展了可测试范围利于弹射筒的设计参考并可提供更完善的检验结果系统关健技术及其实现传感器选择,传感器关系到系统的测试精度根据测试要求本系统主要测试弹射筒发射后座椅在

6、导,属于,轨上的加速运动方程低频信号加速度曲线类似于火炮发射时的膛压曲线但作用时间为秒级为避免机械振动、电磁干扰的影响,传感器频带选择为。根据弹射座椅,,的加速度峰值加速度传感器量程选择为士由于传感器需与座椅一同弹射出去必须要,有一定的抗冲击能力综合以上要求系统设计中选用低频性能较好的压阻式传感器控制电路设计控制电路中根据传感器的灵敏度和测试系统的输人电压范围进行信号放大电路第期李豪杰等飞机座椅弹射试验用测试系统设计的,,、放大倍数设计滤波设计根据测试信号要求为了能够对低频信号反应而对高频电磁机,,,械振动抗干扰在设计中采用数字滤波器将系统的频带设计为低通滤波上限截止频率选为,,信号触发方式

7、采用内触发模式根据模拟弹射击发时引起的振动触发信号保障采集的正常适时触发触发电平设计可根据测试范围在测试前通过数据处理模块进行通讯设定数据处理模块软件设计,数据处理模块设计是以软件为核心设计的用高级语言开发了处理软件通过计算、、、机串口与存储测试模块进行通讯主要功能包括参数设置初始化设置回读控制显示控制、计算、存储等电源选择存,储测试模块中为十一供电为了使用中电源获取与更换都比较方便设计中,选用节的号电池电路