一种刹车系统轨道动力试验方法及试验台与流程

1.本发明属于刹车系统轨道动力试验领域，尤其涉及一种刹车系统轨道动力试验方法及试验台。


背景技术：

2.飞机防滑刹车系统研制流程关键的试验为与主机轮的联合试验，目前一般在惯性试验台上完成。惯性试验台主机轮及刹车系统相对于试验空间不运动，通过钢制鼓轮转动模拟地面相对机轮运动，鼓轮配重，转速模拟飞机刹车时被机轮消耗的能量。通过加载装置挤压机轮与旋转的鼓轮模拟飞机重力形成的主机轮与地面之间的载荷。
3.惯性台试验的鼓轮表面为钢铁，通过表面处理，刻纹路模拟真实跑道的水泥、沥青表面。模拟出来的结合系数准确性值得怀疑，国内已有试验台承制方、使用方咨询后，对于鼓轮结合系数的检测也无相应标准，处于长期少检测，不检测的状态。同一套刹车系统在不同惯性试验台的试验数据差异明显，确实反应了不同鼓轮存在明显不同。刹车系统惯性台试验数据与机上刹车系统实际数据的对比，也表现出较大差异。刹车系统惯性台试验的准确性、代表性受到不少质疑。
4.惯性台试验鼓轮的直径，较大的为5米左右，其外周直径长度不到16米。一次刹车试验，刹车距离超过500米，鼓轮旋转多次才能完成一次试验。刹车系统联合试验过程中，先前圈次刹车时鼓轮表面摩擦发热，粘上轮胎磨损下的橡胶，均会影响后续圈刹车试验时的结合系数，影响试验的准确性。惯性试验台还有电惯量模拟、载荷施加不准确、不稳定，施加变载荷困难等等问题，均会影响试验结果的准确性，代表性。


技术实现要素：

5.本发明的目的：提供一种刹车系统轨道动力试验方法及试验台，达到提高刹车系统联合试验准确性的目的。
6.本发明的技术方案：
7.一种刹车系统轨道动力试验台，包括：
8.环形跑道1，动力小车2和控制中心3；
9.环形跑道1上设置放置动力小车2的轨道；控制中心3控制动力小车2的运动和刹车系统的动作，并接收动力小车2反馈的刹车测试数据；
10.动力小车2上设置通用安装平台，所述安装平台上放置测试用的刹车系统；动力小车2或者刹车系统上安装机轮，所述机轮平时抬起，动力小车2与环形跑道通过车轮接触，当刹车测试时，机轮下放，车轮抬起，测试机轮刹车性能。
11.环形跑道1的道面为里外至少3圈，分别模拟真实的水泥跑道、沥青跑道、土跑道。
12.环形跑道1一圈的长度大于100米。
13.控制中心3位于环形跑道1中心，控制中心3与动力小车2间通过有线或无线的方式连接。
14.动力小车2通过配重或者与轨道的电磁力模拟飞机或车辆重量。
15.动力小车2自带燃料或电池；或者动力小车2不带燃料或电池，通过电缆与电力动力系统连接。
16.动力小车2带主动制动装置。
17.主动制动装置包括：刹车，减速伞，反向驱动。
18.一种刹车系统轨道动力试验方法，包括：
19.步骤1、将试验机轮、刹车系统安装在动力小车通用安装平台上；
20.步骤2、选择环形跑道道面，将动力小车安置在相应的小车轨道上；
21.步骤3、动力小车基础重量配置动力小车配重，模拟飞机或车辆重量；
22.步骤4、启动动力小车加速，根据速度传感器反馈使动力小车速度加速至起刹速度以上，并保持；
23.步骤5、启动伺服阀加载机构，使机轮压在环形跑道上，根据载荷传感器反馈施加正确的初始载荷；
24.步骤6、关闭动力小车动力系统，动力小车在小车轨道、环形跑道上自由减速至起刹速度时，发出刹车指令，使试验刹车系统工作，通过机轮给动力小车减速；
25.步骤7、根据预设的载荷谱调整伺服加载机构载荷，完成试验。
26.还包括：
27.步骤0、动力小车启动加速后的所有试验流程通过控制系统事先设定，实现自动控制。
28.本发明的有益效果：通过在与飞机或车辆跑道表面一致的环形道面上布置轨道小车，用小车模拟飞机或车辆重量，速度，带动机轮滑跑，进行刹车系统动力试验的方法，提高试验的准确性、代表性。
附图说明
29.图1为本发明一种刹车系统轨道动力试验方法及试验台实现后的俯视布局图。
30.图2为本发明一种刹车系统轨道动力试验方法及试验台组成原理图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.一种刹车系统轨道动力试验台，如图1、2所示，包括：
33.环形跑道1，动力小车2和控制中心3；
34.环形跑道1上设置放置动力小车2的轨道；控制中心3控制动力小车2的运动和刹车系统的动作，并接收动力小车2反馈的刹车测试数据；
35.动力小车2上设置通用安装平台，所述安装平台上放置测试用的刹车系统；动力小车2或者刹车系统上安装机轮，所述机轮平时抬起，动力小车2与环形跑道通过车轮接触，当刹车测试时，机轮下放，车轮抬起，测试机轮刹车性能。
36.环形跑道是里外多圈的；环形跑道不同圈的道面分别模拟水泥、沥青、土等跑道；环形跑道一圈的长度应大于100米；环形跑道可以洒水、降雪、结冰等状态下模拟刹车系统极限工况。
37.小车轨道布置在环形跑道上；小车轨道根据环形跑道多圈布置，相邻圈之间的轨道可以共用；小车轨道可支撑模拟飞机或车辆重量的动力小车的重量；小车轨道可支撑大重量的动力小车高速滑跑；小车轨道能消除动力小车转圈高速滑跑时的离心力。
38.如图2所示，动力小车自带燃料或电力动力系统；动力小车通过配重或者与轨道的电磁力模拟飞机或车辆重量；动力小车在负重情况下可通过动力系统牵引加速将滑跑速度提升至刹车系统起刹需要的速度，至少具备400km/h以上的能力；动力小车带刹车系统高压油源、气源、电源等，或者具备安装以上设备的空间；动力小车带安装刹车系统附件、管路、计算机等的平台；动力小车带安装机轮及机轮转轴的机械接口，应该是具备拓展能力以适应不同机轮半轴；动力小车安装机轮及机轮转轴的机械接口可以是两套甚至两套以上，以适用左右轮、或多轮同时试验；动力小车机轮安装接口的上下、左右、前后空间位置需保证机轮在环形跑道上稳定、可靠滑跑；动力小车机轮安装接口上带力矩传感器，可实时快速检测机轮刹车力矩；动力小车机轮安装接口带伺服阀加载机构，可以相对环形跑道调整机轮上下位置，以适应不同半径的机轮；动力小车机轮伺服加载机构带载荷传感器，可实时快速检测机轮压在环形跑道上的力；动力小车机轮伺服加载机构具备实时快速调整载荷力的能力，以模拟需要变载荷试验的工况；动力小车带通过速度传感器或者空间定位实时快速检测自身滑跑速度装置；动力小车带紧急停止试验的功能，应能快速撤掉载荷，并带主动制动装置，例如刹车，减速伞，反向驱动等；动力小车带机轮温度测量装置，可实时快速检测机轮关键部位的温度；动力小车带测试系统采集速度、载荷、力矩、温度等信号，进行记录，并具备事后回放功能；动力小车带操纵系统、测试系统，刹车系统操作人员工作空间或具备操作人员远程操作的接口，操作人员在小车上进行试验室应具备保障人员安全的装置；动力小车的远程控制装置或试验台布置在环形跑道的中心位置。
39.远程控制装置或试验台通过有线或无线方式与动力小车连接。
40.本发明还提供一种刹车系统轨道动力试验方法，
41.根据试验刹车系统所对应的飞机或车辆重量确定动力小车重量等级；
42.根据动力小车重量级别设计小车的轨道轮大小，数量，布局，间距；
43.根据动力小车重量级别及小车轨道轮设计小车轨道宽窄、长短、间距；
44.根据试验刹车系统起刹速度及小车轨道轮设计环形跑道的曲率，在安全滑跑的情况下尽量增大曲率，减小环形跑道直径，减少占地面积；
45.根据小车重量级别、刹车系统起刹速度、小车轨道轮、小车轨道设计动力小车的动力系统；
46.根据动力小车重量级别设计动力小车伺服加载机构，保证通过位置调整使试验机轮依托环形跑道支撑动力小车足够的重量，模拟飞机或车辆压在机轮上的载荷。
47.试验操作步骤：
48.将试验机轮、刹车系统安装在动力小车合理的位置上；
49.连接试验系统液压源、气源、电源；
50.根据试验工况合理选择环形跑道道面，将动力小车安置在相应的小车轨道上；
51.根据试验工况，动力小车基础重量配置动力小车配重；
52.根据试验工况启动动力小车加速，根据速度传感器反馈使动力小车速度加速至起刹速度以上，并保持；
53.根据试验工况启动伺服阀加载机构，使机轮压在环形跑道上，根据载荷传感器反馈施加正确的初始载荷；
54.关闭动力小车动力系统，动力小车在小车轨道、环形跑道上自由减速至起刹速度时，发出刹车指令，使试验刹车系统工作，通过机轮给动力小车减速；
55.根据预设的载荷谱调整伺服加载机构载荷，完成试验；
56.动力小车启动加速后的所有试验流程可通过(远程)控制系统事先设定，实现自动控制，包括所有试验数据记录。
57.一种刹车系统轨道动力试验方法工程实现后，可最大限度真实模拟飞机或车辆滑跑环境，完成刹车系统与机轮的动力试验，得到的试验数据真实、可靠，具有较高的参考借鉴意义。试验台可以通过大量试验优化刹车系统控制律、机轮刹车性能，大大减少机上试验工作量，也避免在装机后出现颠覆性更改。
58.以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种刹车系统轨道动力试验台，其特征在于，包括：环形跑道(1)，动力小车(2)和控制中心(3)；环形跑道(1)上设置放置动力小车(2)的轨道；控制中心(3)控制动力小车(2)的运动和刹车系统的动作，并接收动力小车(2)反馈的刹车测试数据；动力小车(2)上设置通用安装平台，所述安装平台上放置测试用的刹车系统；动力小车(2)或者刹车系统上安装机轮，所述机轮平时抬起，动力小车(2)与环形跑道通过车轮接触，当刹车测试时，机轮下放，车轮抬起，测试机轮刹车性能。2.如权利要求1所述的一种刹车系统轨道动力试验台，其特征在于，环形跑道(1)的道面为里外至少3圈，分别模拟真实的水泥跑道、沥青跑道、土跑道。3.如权利要求2所述的一种刹车系统轨道动力试验台，其特征在于，环形跑道(1)一圈的长度大于100米。4.如权利要求1所述的一种刹车系统轨道动力试验台，其特征在于，控制中心(3)位于环形跑道(1)中心，控制中心(3)与动力小车(2)间通过有线或无线的方式连接。5.如权利要求1所述的一种刹车系统轨道动力试验台，其特征在于，动力小车(2)通过配重或者与轨道的电磁力模拟飞机或车辆重量。6.如权利要求1所述的一种刹车系统轨道动力试验台，其特征在于，动力小车(2)自带燃料或电池；或者动力小车(2)不带燃料或电池，通过电缆与电力动力系统连接。7.如权利要求1所述的一种刹车系统轨道动力试验台，其特征在于，动力小车(2)带主动制动装置。8.如权利要求7所述的一种刹车系统轨道动力试验台，其特征在于，主动制动装置包括：刹车，减速伞，反向驱动。9.一种刹车系统轨道动力试验方法，其特征在于，包括：步骤1、将试验机轮、刹车系统安装在动力小车通用安装平台上；步骤2、选择环形跑道道面，将动力小车安置在相应的小车轨道上；步骤3、动力小车基础重量配置动力小车配重，模拟飞机或车辆重量；步骤4、启动动力小车加速，根据速度传感器反馈使动力小车速度加速至起刹速度以上，并保持；步骤5、启动伺服阀加载机构，使机轮压在环形跑道上，根据载荷传感器反馈施加正确的初始载荷；步骤6、关闭动力小车动力系统，动力小车在小车轨道、环形跑道上自由减速至起刹速度时，发出刹车指令，使试验刹车系统工作，通过机轮给动力小车减速；步骤7、根据预设的载荷谱调整伺服加载机构载荷，完成试验。10.如权利要求9所述的一种刹车系统轨道动力试验方法，其特征在于，还包括：步骤0、动力小车启动加速后的所有试验流程通过控制系统事先设定，实现自动控制。

技术总结
本发明属于刹车系统轨道动力试验领域，尤其涉及一种刹车系统轨道动力试验方法及试验台，达到提高刹车系统联合试验准确性的目的。试验台包括：环形跑道(1)，动力小车(2)和控制中心(3)；环形跑道(1)上设置放置动力小车(2)的轨道；控制中心(3)控制动力小车(2)的运动和刹车系统的动作，并接收动力小车(2)反馈的刹车测试数据；动力小车(2)上设置通用安装平台，所述安装平台上放置测试用的刹车系统；动力小车(2)或者刹车系统上安装机轮，所述机轮平时抬起，动力小车(2)与环形跑道通过车轮接触，当刹车测试时，机轮下放，车轮抬起，测试机轮刹车性能。本发明可应用于航空和车辆刹车试验领域。域。域。


技术研发人员：胡利刚 阳波 宋建民 邹涛 王绪辉 陈博川 邢若瀚 周浩
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/4/18