CN109406044B - 一种起落架缓冲器气压检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于飞机检测技术领域，特别涉及一种起落架气压检测方法，该方法包括：获取P，P为缓冲器气腔压力；获取T，T为缓冲器气腔内开氏温度；根据P及T得到X0，X0为缓冲器处于标准充气状态时，其活塞杆伸出其外筒的理论长度；获取X，X为缓冲器的活塞杆伸出缓冲器伸出外筒的实际长度；根据X0、X及所述缓冲器的特征参数判断得到缓冲器的充气状态。该方法避免了现有技术中，使用液压千斤顶将飞机顶起的步骤，便捷、有效，受环境因素限制小，可避免现有技术中的潜在风险。

Description

一种起落架缓冲器气压检测方法

技术领域

本申请属于飞机检测技术领域，特别涉及一种起落架气压检测方法。

背景技术

起落架是飞机的重要部件，其主要用于在飞机着陆或起飞过程中吸收飞机的撞击载荷，其核心部件为缓冲器。当前，缓冲器多采用油气式结构，其结构如图2所示，包括：外筒1；活塞杆2，其一端设置在外筒1内部，与外筒1内壁密封接触，与外筒1之间围成油腔，其另一端与起落架机轮连接；活塞杆2能够沿外筒1轴向运动，且其内部为空腔；以及，浮动活塞3，设置在空腔内部，且与空腔内壁密封接触，从而将空腔分割为两段，其中一段称为缓冲腔，另一段称为气腔；缓冲腔与油腔靠近油腔，且与油腔通过阻尼孔连通；浮动活塞3能够在空腔内沿轴向运动；油腔内填充液压油，气腔内填充气体。

飞机在着陆或起飞过程中，起落架机轮承受撞击载荷，推动活塞杆3沿轴向向外筒1方向运动，挤压油腔体积，油腔内的液压油通过阻尼孔进入缓冲腔，进而推动浮动活塞3背向外筒1运动，挤压气腔，压缩其内的气体。其中，起落架机轮承受的撞击载荷一部分在液压油流进阻尼孔时被消耗，另一部分储存在气腔内的气体中。

为保证飞机起飞及着陆过程的安全，需要对起落架进行定期维护，其中，涉及到对起落架缓冲器内气体压力的检测，对此，本领域技术人员通常采用的方案是，先将飞机用液压千斤顶顶起，使起落架机轮离地，其后使用压力表测量起落架缓冲器中的气体压力，判断测量得到的压力值是否符合规定，判断得到缓冲器的充气状态。该方案存在以下缺陷：

1)使用液压千斤顶将飞机顶起，费时费力；

2)在某些特殊条件下，使用液压液压千斤顶顶起飞机困难且可能存在风险，例如在舰载面上，进行该操作，由于舰船经常处于摇晃状态，使顶起飞机的难度及风险大大增加。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供一种起落架缓冲器气压检测方法，以克服或减轻上述至少一方面的缺陷。

本申请的技术方案是：

一种起落架缓冲器气压检测方法，包括：

获取P，P为缓冲器气腔压力；

获取T，T为缓冲器气腔内开氏温度；

根据P、T及缓冲器的特征参数得到X0，X0为缓冲器处于标准充气状态时，其活塞杆伸出其外筒的理论长度；

获取X，X为缓冲器的活塞杆伸出缓冲器伸出外筒的实际长度；

根据X0及X判断得到缓冲器的充气状态。

可选地，根据P及T得到X0，包括根据P与T及X0的函数关系式计算得到。

可选地，特征参数包括N、L1、D1、D2以及V_液；

函数关系式为理论函数关系式：

P＝NRT/(πD1*D1*L1+πD2*D2*(L1-X0))/4-V_液)；

其中，

N，为缓冲器处于标准充气状态下，缓冲器气腔内的气体物质的量；

R，为理想气体常数；

L1，为缓冲器活塞杆的长度；

D1，为缓冲器活塞杆的直径；

D2，为缓冲器外筒的直径；

V_液，为缓冲器充有液压油的体积。

可选地，函数关系式为多个拟合函数关系式中的一个；

多个拟合函数关系式，包括：P＝f(X0)_i,i＝1,2,3，……n；

P＝f(X0)_i由T_i时的基准数据拟合得到；

T_i时的基准数据通过T_i时的基准实验得到，T_i时的基准实验在缓冲器处于标准充气状态，且缓冲器气腔内开氏温度为Ti的条件下进行。

可选地，函数关系式为P＝f(X0)_k其中，|T_K-T|≤|T_i-T|，i＝1,2,3，……n。

可选地，根据P及T得到X0，包括通过查阅多个压力及伸出关系图中的一个得到X0；

多个压力及伸出关系图，包括：(P～X0)_i关系图，i＝1,2,3，……n；其中，

(P～X0)_i关系图为根据Ti时的基准数据绘制的P～X0关系图；Ti时的基准数据通过Ti时的基准实验得到，T_i时的基准实验在缓冲器处于标准充气状态，且缓冲器气腔内开氏温度为T_i的条件下进行。

可选地，根据P及T得到X0，为通过查阅(P～X0)_k关系图得到X0，其中，|T_k-T|≤|T_i-T|，i＝1,2,3，……n。

可选地，T_i时的基准实验数据，包括：(P_ij，X0_ij)，j＝1,2,3……m；T_i时的基准实验，包括：

测量步骤：沿缓冲器外筒轴向推动缓冲器活塞杆运动，得到缓冲器的一个基准状态，测量该基准状态下的P、X0；

记录步骤：重复测量步骤m次；

将第q次进行测量步骤得到的P记录为P_iq，将第q次进行测量步骤得到的X0记录为X0_iq，q＝1,2,3……m；从而得到Ti时的基准实验数据(P_ij，X0_ij)，j＝1,2,3……m。

可选地，根据X0及X判断得到缓冲器的充气状态，包括：

步骤一、判断|X0-X|是否超过预定阈值；

步骤二、若|X0-X|未超过预定阈值，则得到缓冲器的充气状态为充气压力正常。

可选地，步骤二中，若|X0-X|超过预定阈值，则判断X0是否大于X；

若X0大于X，则得到缓冲器充气状态为充气压力偏低；

否则，则得到缓冲器充气状态为充气压力偏高。

本申请至少存在以下有益技术效果：提供了一种起落架缓冲器气压检测方法，该方法基于能够直接通过测量得到的数据X及可通过直接测量得到的数据得出的数据X0对缓冲器的充气状态进行判断，该方法避免了现有技术中，使用液压千斤顶将飞机顶起的步骤，便捷、有效，受环境因素限制小，可避免现有技术中的潜在风险。

附图说明

图1是起落架局部结构示意图；

图2是图1中A区域的剖视图；

图3是本申请起落架气压检测方法流程示意图；

图4是本申请起落架气压检测方法中判断缓冲器的充气状态的流程示意图；

图5是本申请一个实施方式中检测气压P与期望伸出量X0的关系图。

其中：

1-外筒；2-活塞杆；3-浮动活塞；

L1-活塞杆的长度；D1-活塞杆直径；X1-气腔沿活塞杆轴向的长度；X2-缓冲腔沿活塞杆轴向的长度；

L2-外筒的长度；D2-外筒的直径；Y1-油腔沿外筒轴向的长度；Y2-活塞杆位于内筒内部分沿轴向的长度；

X-测量得到活塞杆伸出外筒的长度。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1至图5对本申请做进一步详细说明。

一种起落架缓冲器气压检测方法，包括：

获取P，P为缓冲器气腔压力；

获取T，T为缓冲器气腔内开氏温度；

根据P、T及缓冲器的特征参数得到X0，X0为缓冲器处于标准充气状态时，其活塞杆伸出其外筒的理论长度；

获取X，X为缓冲器的活塞杆伸出缓冲器伸出外筒的实际长度；

根据X0及X判断得到缓冲器的充气状态。

上述P、T、X可通过直接测量的方式得到。

进一步地，根据P及T得到X0，包括根据P与T及X0的函数关系式计算得到。

进一步地，缓冲器的特征参数包括：N、L1、D1、D2以及V_液；

函数关系式为理论函数关系式：

P＝NRT/(πD1*D1*L1+πD2*D2*(L1-X0))/4-V_液)；其中，

N，为缓冲器处于标准充气状态下，缓冲器气腔内的气体物质的量；R，为理想气体常数；L1，为缓冲器活塞杆的长度；D1，为缓冲器活塞杆的直径；D2，为缓冲器外筒的直径；V_液，为缓冲器充有液压油的体积。

上述公开的理论函数关系式，是基于缓冲器内填充液压油的体积具有不可压缩性及可满足工程应用的气体状态方程得到，其过程阐述如下：

V＝V_空-V_缓

＝πD1*D1*L1/4-(V_液-V_油)

＝πD1*D1*L1/4-V_液+V_油

＝πD1*D1*L1/4-V_液+πD2*D2*Y1/4

＝πD1*D1*L1/4-V_液+πD2*D2*(L2-Y2)/4

＝πD1*D1*L1/4-V_液+πD2*D2*(L1-X0)/4

＝(πD1*D1*L1+πD2*D2*(L1-X0))/4-V_液；

PV＝NRT；

P＝NRT/V

＝NRT/(πD1*D1*L1+πD2*D2*(L1-X0))/4-V_液)，其中，

V，为所述缓冲器的气腔体积；

N，为所述缓冲器处于标准充气状态下，所述缓冲器气腔内的气体物质的量；

R，为理想气体常数；

V_空，为所述缓冲器活塞杆2内空腔的体积；

V_缓，为所述缓冲器缓冲腔的体积；

V_液，为所述缓冲器充有液压油的体积；

V_油，为所述缓冲器油腔的体积；

D1，为所述缓冲器活塞杆2的直径；

D2，为所述缓冲器外筒1的直径；

L1，为所述缓冲器活塞杆2的长度；

L2，为所述缓冲器外筒1的长度；

Y1，为所述缓冲器油腔沿其外筒1轴向的长度；

Y2，为所述缓冲器活塞杆2位于所述缓冲器内筒1内部分沿轴向的长度。

在应用上述理论函数关系式，对于其涉及的参数，针对于某一类型的缓冲器，本领域技术人员，可通过查阅缓冲的结构参数得到，也可通过直接测量得到，亦通过其他容易想到或者本领域经常采用的手段得出。经试验验证根据上述理论函数关系式得到的X0与实际相差不超过1％，可满足在本领域内的技术应用。

进一步地，函数关系式为多个拟合函数关系式中的一个；多个拟合函数关系式，包括：P＝f(X0)_i i＝1,2,3，……n；其中，P＝f(X0)_i由T_i时的基准数据拟合得到；T_i时的基准数据通过T_i时的基准实验得到，T_i时的基准实验在缓冲器处于标准充气状态，且缓冲器气腔内开氏温度为T_i的条件下进行。`

上述拟合函数关系式，由基准实验得到的基准数据直接拟合得到，其准确性可以得到保证。

进一步地，函数关系式为P＝f(X0)_k其中，k∈(1，2，3，……n)，且|T_k-T|≤|T_i-T|，i＝1,2,3，……n。对此，本领域技术人员容易理解的是P＝f(X0)_k为多个拟合函数关系式中的一个，其由T_k时的基准数据拟合得到，T_k在T_i i＝1,2,3，……n中最接近T。

进一步地，根据P及T得到X0，包括通过查阅多个压力及伸出关系图中的一个得到X0；多个压力及伸出关系图，包括：(P～X0)_i关系图，i＝1,2,3，……n；其中，(P～X0)_i关系图为根据T_i时的基准数据绘制的P～X0关系图；T_i时的基准数据通过T_i时的基准实验得到，T_i时的基准实验在缓冲器处于标准充气状态，且缓冲器气腔内开氏温度为T_i的条件下进行。

进一步地，根据P及T得到X0，为通过查阅(P～X0)_k关系图得到X0，其中，k∈(1，2，3，……n)，且|T_k-T|≤|T_i-T|，i＝1,2,3，……n。对此，本领域技术人员容易理解的是(P～X0)_k为多个压力及伸出关系图中的一个，其由T_k时的基准数据绘制得到，T_k在T_i i＝1,2,3，……n中最接近T。

进一步地，Ti时的基准实验数据，包括：(P_ij，X0_ij)，j＝1,2,3……m；T_i时的基准实验，包括：测量步骤：沿缓冲器外筒轴向推动缓冲器活塞杆运动，得到缓冲器的一个基准状态，测量该基准状态下的P、X0；记录步骤：重复测量步骤m次；将第q次进行测量步骤得到的P记录为P_iq，将第q次进行测量步骤得到的X0记录为X0_iq，q＝1,2,3……m；从而得到T_i时的基准实验数据(P_ij，X0_ij)，j＝1,2,3……m。

进一步地，根据X0及X判断得到缓冲器的充气状态，包括：步骤一、判断|X0-X|是否超过预定阈值；步骤二、若|X0-X|未超过预定阈值，则得到缓冲器的充气状态为充气压力正常。

进一步地，步骤二中，若|X0-X|超过预定阈值，则判断X0是否大于X；若X0大于X，则得到缓冲器充气状态为充气压力偏低；否则，则得到缓冲器充气状态为充气压力偏高。

作为对本申请中所公开的一个更为具体地实施方式参照如下：

测量得得到飞机缓冲器在某一状态下的P＝3.0MPa、T、X＝290mm，

根据T查阅(P～X0)k关系图，如图5所示，得到X0＝300mm；

若预定阈值设定为5mm，则得到缓冲器充气状态为充气压力偏低。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种起落架缓冲器气压检测方法，其特征在于，包括：

获取P，所述P为缓冲器气腔压力；

获取T，所述T为所述缓冲器气腔内开氏温度；根据所述P、所述T及所述缓冲器的特征参数得到X0，所述X0为所述缓冲器处于标准充气状态时，其活塞杆(2)伸出其外筒(1)的理论长度；

获取X，所述X为所述缓冲器的活塞杆(2)伸出所述缓冲器伸出外筒(1)的实际长度；

根据所述X0及所述X判断得到所述缓冲器的充气状态；

所述根据所述P及所述T得到X0，包括根据所述P与所述T及所述X0的函数关系式计算得到；

所述函数关系式为多个拟合函数关系式中的一个；

多个所述拟合函数关系式，包括：P＝f(X0)_i,i＝1,2,3，……n；

所述P＝f(X0)_i由T_i时的基准数据拟合得到；

所述T_i时的基准数据通过T_i时的基准实验得到，所述T_i时的基准实验在所述缓冲器处于标准充气状态，且所述缓冲器气腔内开氏温度为T_i的条件下进行；

所述函数关系式为P＝f(X0)_k，由T_k时的基准数据拟合得到，其中，k∈(1，2，3，……n)，|T_K-T|≤|T_i-T|，i＝1,2,3，……n。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，

所述T_i时的基准实验数据，包括：(P_ij，X0_ij)，_j＝1,2,3……m；

所述T_i时的基准实验，包括：

测量步骤：沿所述缓冲器外筒(1)轴向推动所述缓冲器活塞杆(2)运动，得到所述缓冲器的一个基准状态，测量该基准状态下的P、X0；

记录步骤：重复所述测量步骤m次；

将第q次进行所述测量步骤得到的P记录为P_iq，将第q次进行所述测量步骤得到的X0记录为X0_iq，_q＝1,2,3……m；从而得到所述T_i时的基准实验数据(P_ij，X0_ij)，j＝1,2,3……m。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述X0及所述X判断得到缓冲器的充气状态，包括：

步骤一、判断|X0-X|是否超过预定阈值；

步骤二、若|X0-X|未超过预定阈值，则得到所述缓冲器的充气状态为充气压力正常。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，

所述步骤二中，若|X0-X|超过预定阈值，则判断X0是否大于X；

若所述X0大于X，则得到所述缓冲器充气状态为充气压力偏低；否则，则得到所述缓冲器充气状态为充气压力偏高。

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