一种基于场力的飞机静强度试验加载装置的制作方法

1.本申请属于航空航天载荷试验领域，特别涉及一种基于场力的飞机静强度试验加载装置。


背景技术：

2.在飞机静强度试验中，需要在飞机结构上施加气动及惯性载荷，模拟飞机在飞行过程中的结构受载情况，实现对结构的考核。飞机真实的气动及惯性载荷是连续的，在强度试验中，被离散处理成多个加载点，通过传载结构的分配，来进行载荷的模拟施加。
3.本发明提出了一种基于场力的飞机静强度试验加载装置，利用场力的连续性，通过对场强度的控制，实现载荷的模拟加载，载荷的分布更加接近飞机真实受力，提升试验载荷与真实载荷分布的一致性。此外，通过场力加载，无需与飞机结构进行物理连接，可实现非接触式加载，提高试验安全性。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本申请提供了一种基于场力的飞机静强度试验加载装置，包括：
5.场力发生结构，安装在飞机预设距离位置处；场力发生结构对待试验的飞机结构发射场力；
6.场力接收结构，贴附安装在飞机结构上，场力接收结构接收所述场力发生结构发射的场力，场力接收结构将接受的场力传递给飞机结构；
7.场力控制系统，场力控制系统与所述场力发生结构连接，对场力发生结构进行控制。
8.优选的是，场力发生结构布置在试验平台或地面上，场力发生结构在飞机结构处形成力线竖直的力场。
9.优选的是，场力发生结构包括多个具有单独发射场力的单元结构，每个单元结构通过场力隔离层隔开，每个单元结构均与场力控制系统连接，场力控制系统单独控制每个单元结构的场强。
10.优选的是，场力发生结构包括电磁铁。
11.优选的是，场力接收结构包括贴敷在飞机结构的薄膜结构或者是离散安装在飞机表面的多个离散块。
12.优选的是，所述飞机结构按照飞机飞行的真实载荷分为多个载荷分区，每个载荷分区均具有一个场力发生结构以及接受所述场力发生结构的场力的场力接收结构，每个载荷分区的场力发生结构均由场力控制系统单独控制。
13.优选的是，所述飞机结构包括整机以及飞机部件结构。
14.优选的是，所述飞机结构固定安装场力发生结构上方或者具有竖直方向位移自由的安装在场力发生结构的上方。
15.优选的是，所述场力接收结构包括永磁铁。
16.本申请的优点包括：本申请通过飞机结构受到的真实载荷将飞机结构分为多个区域，每个区域安装一套场力发生结构以及场力接收结构，并且每一套场力发生结构以及场力接收结构均可通过场力控制系统单独控制，对飞机的不同区域施加对应的载荷；此外，本申请能够施加非接触载荷，飞机可以与施加载荷的装置之间为非连接结构，能够减少固定装置的影响。
附图说明
17.图1是本申请一优选实施方式飞机静强度试验加载装置对飞机结构的加载示意图。
具体实施方式
18.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方式中的附图，对本申请实施方式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。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，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方式，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方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
19.如图1所示，为了解决上述问题，本申请提供了一种基于场力的飞机静强度试验加载装置，其中场力在本申请中指的是磁场力，包括有电流产生的安培力以及洛仑兹力，包括：
20.场力发生结构3，安装在飞机预设距离位置处；场力发生结构3对待试验的飞机结构发射场力；
21.在一些可选实施方式中，场力发生结构3包括块状的电磁铁，安装在飞机结构的下方预设距离处，与飞机结构保持一定的距离，场力发生结构3可布置在试验平台或地面上，根据试验载荷分布进行分区，各分区的场强度与载荷分布相匹配，并通过场力控制系统4对场力发生结构3进行控制、调节。
22.场力接收结构1，贴附安装在飞机结构上，场力接收结构1接收所述场力发生结构3发射的场力，场力接收结构1将接受的场力传递给飞机结构；在一些可选实施方式中，场力接收结构1包括永磁铁，也可以是电磁铁，其结构形式可以是在飞机结构的薄膜结构或者是离散安装在飞机表面的多个离散块，场力接收结构1不改变飞机结构强度、刚度及频率响应特性。在场环境中，受到与场强度呈数值关系的力载荷。
23.场力控制系统4，场力控制系统4与所述场力发生结构3连接，对场力发生结构3进行控制，在一些可选实施方式中，当场力发生结构3为电磁铁的时候，场力控制系统4可以通过改变电流强度改变场力发生结构3的场强大小，场力控制系统4实现控制不同载荷分区的场强度同步协调变化，用以实现载荷的施加，场强度变化带来的分区载荷变化的速率、精度、同步性、协调性、误差控制应满足试验加载要求。
24.在一些可选实施方式中，场力发生结构3布置在试验平台或地面上，场力发生结构
3在飞机结构处形成力线竖直的力场，力线竖直能够更加有利施加稳定可控的竖直方向的载荷。
25.在一些可选实施方式中，场力发生结构3包括多个具有单独发射场力的单元结构，每个单元结构通过场力隔离层2隔开，每个单元结构均与场力控制系统4连接，场力控制系统4单独控制每个单元结构的场强，单独的结构更便于按照需求施加载荷，场力隔离层2用以隔离各载荷分区不同强度场之间的干扰、隔离场对飞机非预期受载结构、周边环境结构的力学影响。
26.在一些可选实施方式中，所述飞机结构按照飞机飞行的真实载荷分为多个载荷分区，每个载荷分区均具有一个场力发生结构3以及接受所述场力发生结构3的场力的场力接收结构1，每个载荷分区的场力发生结构3均由场力控制系统4单独控制。
27.在一些可选实施方式中，所述飞机结构包括整机以及飞机部件结构。
28.在一些可选实施方式中，所述飞机结构固定安装场力发生结构3上方或者具有竖直方向位移自由的安装在场力发生结构3的上方。
29.本申请的优点包括：本申请通过飞机结构受到的真实载荷将飞机结构分为多个区域，每个区域安装一套场力发生结构3以及场力接收结构1，并且每一套场力发生结构3以及场力接收结构1均可通过场力控制系统4单独控制，对飞机的不同区域施加对应的载荷；此外，本申请能够施加非接触载荷，飞机可以与施加载荷的装置之间为非连接结构，能够减少固定装置的影响。
30.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。


技术特征：
1.一种基于场力的飞机静强度试验加载装置，其特征在于，包括：场力发生结构(3)，安装在飞机预设距离位置处；场力发生结构(3)对待试验的飞机结构发射场力；场力接收结构(1)，贴附安装在飞机结构上，场力接收结构(1)接收所述场力发生结构(3)发射的场力，场力接收结构(1)将接受的场力传递给飞机结构；场力控制系统(4)，场力控制系统(4)与所述场力发生结构(3)连接，对场力发生结构(3)进行控制。2.如权利要求1所述的基于场力的飞机静强度试验加载装置，其特征在于，场力发生结构(3)布置在试验平台或地面上，场力发生结构(3)在飞机结构处形成力线竖直的力场。3.如权利要求1所述的基于场力的飞机静强度试验加载装置，其特征在于，场力发生结构(3)包括多个具有单独发射场力的单元结构，每个单元结构通过场力隔离层(2)隔开，每个单元结构均与场力控制系统(4)连接，场力控制系统(4)单独控制每个单元结构的场强。4.如权利要求1所述的基于场力的飞机静强度试验加载装置，其特征在于，场力发生结构(3)包括电磁铁。5.如权利要求1所述的基于场力的飞机静强度试验加载装置，其特征在于，场力接收结构(1)包括贴敷在飞机结构的薄膜结构或者是离散安装在飞机表面的多个离散块。6.如权利要求1所述的基于场力的飞机静强度试验加载装置，其特征在于，所述飞机结构按照飞机飞行的真实载荷分为多个载荷分区，每个载荷分区均具有一个场力发生结构(3)以及接受所述场力发生结构(3)的场力的场力接收结构(1)，每个载荷分区的场力发生结构(3)均由场力控制系统(4)单独控制。7.如权利要求1所述的基于场力的飞机静强度试验加载装置，其特征在于，所述飞机结构包括整机以及飞机部件结构。8.如权利要求1所述的基于场力的飞机静强度试验加载装置，其特征在于，所述飞机结构固定安装场力发生结构(3)上方或者具有竖直方向位移自由的安装在场力发生结构(3)的上方。9.如权利要求1所述的基于场力的飞机静强度试验加载装置，其特征在于，所述场力接收结构(1)包括永磁铁。

技术总结
本申请属于航空航天载荷试验领域，特别涉及一种基于场力的飞机静强度试验加载装置，本申请提供了一种基于场力的飞机静强度试验加载装置，包括：场力发生结构，安装在飞机预设距离位置处；场力发生结构对待试验的飞机结构发射场力；场力接收结构，贴附安装在飞机结构上，场力接收结构接收所述场力发生结构发射的场力，场力接收结构将接受的场力传递给飞机结构；场力控制系统与所述场力发生结构连接，对场力发生结构进行控制，本申请通过飞机结构受到的真实载荷将飞机结构分为多个区域，每个区域安装一套场力发生结构以及场力接收结构，并且每一套场力发生结构以及场力接收结构均可通过场力控制系统单独控制，对飞机的不同区域施加对应的载荷。施加对应的载荷。施加对应的载荷。


技术研发人员：严冲 杜星 夏峰 夏龙 王海 刘建鹏
受保护的技术使用者：中国飞机强度研究所
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/6/12