一种飞机颤振试飞的激励装置和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115824555A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211379458.3(22)申请日2022.11.04(71)申请人中国商用飞机有限责任公司地址200120上海市浦东新区世博大道1919号申请人中国商用飞机有限责任公司民用飞机试飞中心(72)发明人戴维张绍云侯勇博何航帆刘鹏王啸伟(74)专利代理机构北京八月瓜知识产权代理有限公司11543专利代理师张峰(51)Int.Cl.G01M9/00(2006.01)B64F5/60(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种飞机颤振试飞的激励装置和方法(57)摘要本发明提供了一种飞机颤振试飞的激励装置和方法，包括气动装置和支架装置，所述气动装置包括开槽内滚筒和外固定筒，所述外固定筒套设在所述开槽内滚筒的外侧；所述支架装置包括固定支架，所述固定支架上固定安装有内筒驱动电机，所述内筒驱动电机的输出轴与所述开槽内滚筒固定连接。本发明利用气动力产生颤振激励，激励力幅值频率可调，避免了与飞控系统交联问题，排除了颤振激励效果中连带的气动伺服弹性影响。同时具备较强通用性等显著优势，具有高精度、结构小、改装易、操纵简单、反应快速、效率高等特点。CN115824555ACN115824555A权利要求书1/1页1.一种飞机颤振试飞的激励装置，其特征在于，包括气动装置和支架装置，所述气动装置包括开槽内滚筒和外固定筒，所述外固定筒套设在所述开槽内滚筒的外侧；所述支架装置包括固定支架，所述固定支架上固定安装有内筒驱动电机，所述内筒驱动电机的输出轴与所述开槽内滚筒固定连接。2.根据权利要求1所述的飞机颤振试飞的激励装置，其特征在于，所述开槽内滚筒的侧壁上开设有对称设置的第一开口槽，所述外固定筒上对应所述第一开口槽的位置处也设有第二开口槽。3.根据权利要求1所述的飞机颤振试飞的激励装置，其特征在于，所述外固定筒和所述开槽内滚筒之间设有旋转挡流片。4.根据权利要求3所述的飞机颤振试飞的激励装置，其特征在于，所述旋转挡流片的数量为两个，两个所述旋转挡流片之间的角度可调。5.根据权利要求4所述的飞机颤振试飞的激励装置，其特征在于，两个所述旋转挡流片的两端分别固定有一个同心圆环，两个所述旋转挡流片通过所述同心圆环转动连接。6.根据权利要求5所述的飞机颤振试飞的激励装置，其特征在于，所述固定支架上固定有伺服舵机，所述伺服舵机通过连杆分别与两个所述旋转挡流片连接。7.根据权利要求1所述的飞机颤振试飞的激励装置，其特征在于，所述外固定筒的两端设有轴承，所述开槽内滚筒的两端与所述轴承转动连接。8.根据权利要求1所述的飞机颤振试飞的激励装置，其特征在于，所述外固定筒的外侧固定有小翼，所述小翼与所述外固定筒的两端通过端助固定连接。9.根据权利要求6所述的飞机颤振试飞的激励装置，其特征在于，还包括安装支架，所述安装支架与所述固定支架固定连接，所述安装支架可固定在机翼端肋上。10.一种飞机颤振试飞的激励方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，安装支架固定至机翼端肋，固定支架固定在安装支架的安装面上；S2，内筒驱动电机驱动开槽内滚筒旋转，改变气动部分周围的气流绕流运动，产生频率为内筒转转频率2倍的，周期性正弦交变升力，借助于交变的气动力达到激励飞机结构的目的；S3，通过控制程序，进行颤振试飞中激励力开关、大小、频率的控制，在0～50Hz内实现扫频及恒频激励，以及0％～100％激励力幅值调节。2CN115824555A说明书1/4页一种飞机颤振试飞的激励装置和方法技术领域[0001]本发明涉及飞行器试飞技术领域，尤其是涉及一种飞机颤振试飞的激励装置和方法。背景技术[0002]民用飞机试飞科目中，颤振科目往往代表着，高难度，高风险(一旦颤振发生，机体可能在数秒内发生严重结构破坏)。目前针对颤振科目，向局方表明符合性的方式是，通过对现有飞行条件下飞机振动数据的分析来预测下一个临近实验点是否安全，以此不断扩展飞机的飞行包线直至危险边界。而为了得到更加准确的颤振分析结果，则需要在试飞中对飞机进行外部激励从而提高信噪比，得到准确的分析预测结果。[0003]现有的各种外部激励方式例如：抖杆激励、抖杆激励、抖杆激励、惯性激励、操纵面激励等方式。虽然抖杆激励，操作相对简单，但激励频带窄，不易将高阶模态激发出来；抖杆激励能值较低且不可控，信噪比低；抖杆激励重复性差，改装工作量大；惯性激励，幅值小，设备体积大，对飞机固有模态影响明显；操纵面激励，会与飞控系统串联，对飞控系统等改装难度也较大。发明内容[0004]本发明的目的在于提供飞机颤振试飞的激励装置和方法，利用气动力产生颤振激励，激励力幅值频率可调，避免了与飞控系统交联问题，排除了颤振激励