CN102645325A - 一种飞机操纵力矩与操纵角位移模拟方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航空测试领域,特别涉及飞机操纵***测试领域,其中支架组件(1)固定于试验台架或飞机主结构上,转动式机械信号发生器(2)固定于支架组件(1)上,力矩传感器(3)串联于机械信号发生器输出杆(10)上,操纵盘夹具(6)夹持于操纵盘(7)上,通过机械传动杆(5)将力矩传感器(3)与操纵盘夹具(6)相连,角位移传感器(4)通过机械联动杆(11)与飞机操纵盘(7)相连,通过转动式机械信号发生器(2)输出操纵***测试所需的力矩、角位移信号,带动飞机操纵盘(7)运动,达到模拟飞机操纵力矩与操纵角位移的目的,方便进行飞机操纵***的测试,降低了试验操作员的工作强度,提高试验效率,提高试验结果精确度。
Description
技术领域
本发明属于航空测试领域,特别涉及飞机操纵***测试领域。
背景技术
在飞机设计中,操纵***性能测试试验是飞机设计过程中不可或缺的,而在操纵***性能测试试验过程中,最困难的是如何将操纵力矩与操纵角位移输入,即如何精确模拟驾驶员对飞机进行操纵。在静态测试中,可以由人对驾驶盘进行操纵,通过力矩、角位移传感器读取,但由于人操纵时个人身体素质、个人习惯等干扰因素的影响,会增加测试结果误差。并且人操纵时,不能够精确输入某个量值的操纵力矩或操纵角位移,无法精确测试。在动态试验中,人操纵无法模拟阶跃信号、正弦信号以及其他高频信号。
另外,在申请号为201010119246.2的专利中,提出了一种飞机驾驶盘多维力测量组件及其测量方法,为手柄式的测量组件,即需要人操纵驾驶盘测量其操纵力矩,无法满足精确测量和动态操纵量的模拟。
发明内容
本发明的目的:为解决飞机操纵***操纵力矩与操纵角位移难以模拟的问题,尤其是精确模拟和动态信号的模拟,本发明提出一种飞机操纵力矩与操纵角位移模拟方法,可实现操纵力矩与操纵角位移精确控制,并且通过操纵力矩与操纵角位移的曲线精确得出飞机操纵***的静态性能指标值,同时,可以实现动态操纵力矩信号与操纵位角移信号的模拟,如阶跃信号、高频正弦信号、方波信号、三角波信号以及锯齿波信号,以实现对飞机操纵***动、静态性能的测试需求。
本发明的技术方案:本发明提出的一种飞机操纵力矩与操纵角位移模拟方法,原理由图1所示,包括支架组件1,转动式机械信号发生器2,力矩传感器3,角位移传感器4,机械传动杆5,操纵盘夹具6,机械联动杆11以及飞机操纵盘7。具体实施步骤如下:
(a)将支架组件1固定于试验台架或飞机主结构上;
(b)将转动式机械信号发生器2固定于支架组件1上;
(c)将力矩传感器3串联于机械信号发生器输出杆10上;
(d)将操纵盘夹具6夹持于飞机操纵盘7上;
(e)通过机械传动杆5将力矩传感器3与操纵盘夹具6相连;
(f)将角位移传感器4通过机械联动杆11与飞机操纵盘7相连;
(g)调整支座组件1使飞机操纵盘7处于中立位置,力矩传感器3、角位移传感器4均处于零位;
(h)通过转动式机械信号发生器2输出操纵***测试所需的力矩、角位移信号,带动飞机操纵盘7运动,从而达到模拟飞机操纵力矩与操纵角位移的目的,同时可通过力矩传感器3和角位移传感器4对操纵力矩和操纵角位移进行采集,方便进行飞机操纵***的测试。
支架组件1是可做三轴方向位置调节和一个轴向转动调节的刚性支架。
转动式机械信号发生器2可产生恒定值的力矩和角位移操纵信号,并可根据需要产生各种频率和幅值的波形信号。
本发明产生的积极效果:本发明所提出的一种飞机操纵力矩与操纵角位移模拟方法,可适应于各种操纵方式的操纵***试验,具有适应性强,可靠性高,准确度高的特点,尤其对于飞机操纵***动、静态性能测试方面,极大降低了试验所需的人力物力,降低了试验操作员的工作强度,提高试验效率,提高试验结果精确度。
附图说明
图1是一种飞机操纵力矩与操纵角位移模拟方法原理图;
图2是双万向节扭力杆结构原理图;
其中1是支架组件,2是转动式机械信号发生器,3是力矩传感器,4是角位移传感器,5是机械传动杆,6是操纵盘夹具,7是飞机操纵盘,8是万向节,9是扭力杆,10是机械信号发生器输出杆,11是机械联动杆。
具体实施方式
本实施例是飞机驾驶盘操纵力矩与操纵角位移模拟方法,原理由图1所示,涉及支架组件1,转动式机械信号发生器2,力矩传感器3,角位移传感器4,机械传动杆5,操纵盘夹具6,飞机操纵盘7。其中飞机操纵盘7为飞机驾驶盘。支架组件1为转动式机械信号发生器2的安装支架,是一个刚性支架,并可做三轴方向的位置调节和绕一个轴向的转动调节,以实现转动式机械信号发生器2的安装位置调节。转动式机械信号发生器2可产生固定值的力矩或角位移操纵信号,并可根据需要产生各种频率的波形信号。机械传动杆5为双万向节扭力杆,由两头的万向节8与中部的扭力杆9组成,用来防止传动机构过约束。操纵盘夹具6为专用夹具,夹持于飞机驾驶盘飞行员握点处,作为飞机驾驶盘操纵力矩与操纵位移的输入点。
本方法采取如下步骤:
(a)将支架组件1通过螺栓固定于试验台架或飞机主结构上;
(b)将转动式机械信号发生器2夹装固定于支架组件1上;
(c)将力矩传感器3与机械信号发生器输出杆10相连并固紧;
(d)将操纵盘夹具6夹持于操纵盘飞行员握点处并固紧;
(e)通过机械传动杆5将力矩传感器3与操纵盘夹具6相连接,并保证机械信号发生器输出杆10转动时,驾驶盘、操纵盘夹具6、机械传动杆5、力矩传感器3做可靠的跟随转动;
(f)将角位移传感器4固定于试验台架或飞机主结构上,并与驾驶盘转轴同轴,通过机械联动杆11与驾驶盘相连,当驾驶盘转动时,角位移传感器4做跟随转动;
(g)调整支座组件1使驾驶盘处于中立位置,力矩传感器3、角位移传感器4均处于零位;
(h)通过转动式机械信号发生器2输出操纵***测试所需的力矩、角位移信号,带动驾驶盘运动,从而达到模拟飞机操纵力矩与操纵角位移的目的,同时可通过力矩传感器3和角位移传感器4对操纵力矩和操纵角位移进行采集,方便进行飞机操纵***的测试。
Claims (4)
1.一种飞机操纵力矩与操纵角位移模拟方法,包括支架组件(1),转动式机械信号发生器(2),力矩传感器(3),角位移传感器(4),机械传动杆(5),操纵盘夹具(7),机械联动杆(11),以及飞机操纵盘(7),其特征在于,本方法的采取如下步骤:
(a)将支架组件(1)固定于试验台架或飞机主结构上;
(b)将转动式机械信号发生器(2)固定于支架组件上;
(c)将力矩传感器(3)串联于机械信号发生器输出杆(10)上;
(d)将操纵盘夹具(6)夹持于飞机操纵盘(7)上;
(e)通过机械传动杆(5)将力矩传感器(3)与操纵盘夹具(6)相连;
(f)将角位移传感器(4)与通过机械联动杆(11)与飞机操纵盘(7)相连;
(g)调整支座组件(1)使飞机操纵盘(7)处于中立位置,力矩传感器(3)、角位移传感器(4)均处于零位;
(h)通过转动式机械信号发生器(2)输出操纵***测试所需的力矩、角位移信号带动飞机操纵盘(7)运动,模拟飞机操纵力矩与操纵角位移,同时通过力传感器和位移传感器对操纵力矩和操纵角位移进行采集。
2.如权利要求1所述的一种飞机操纵力与操纵位移模拟方法,其特征在于,所述支架组件(1)是可做三轴方向位置调节和一个轴向转动调节的刚性支架。
3.如权利要求1所述的一种飞机操纵力与操纵位移模拟方法,其特征在于,所述转动式机械信号发生器(2)可产生恒定值的力矩和角位移操纵信号,并可根据需要产生各种频率和幅值的波形信号。
4.如权利要求1所述的一种飞机操纵力与操纵位移模拟方法,其特征在于,所述机械传动杆(5)为双万向节扭力杆,由两头的万向节(8)与中部的扭力杆(9)固定连接而成。
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