一种飞机机身商载加载系统及加载方法
【专利摘要】本发明涉及一种试验加载方法，特别是一种飞机机身商载加载系统及方法。所述飞机机身商载加载系统包括加载固定设备、加载杠杆系统，其中，加载固定设备固定在机身内部，提供试验加载接口，通过该接口组装加载杠杆系统，在杠杆系统末级杠杆上连接与机身外作动筒相连的穿机身加载连接件，并密封机身蒙皮穿孔处。加载时，加载作动筒施加的载荷通过穿机身加载连接件传递到杠杆系统，通过杠杆系统将载荷按杠杆比进行分配，分配后的载荷通过加载固定设备传递到机身座椅滑轨或地板梁上。同时在加载过程中，机身内部进行充压密封，以保证充压稳定，提高充压加载与作动筒加载的协调性，保证了加载系统的可靠性和真实性。
【专利说明】 一种飞机机身间载加载系统及加载方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种试验加载方法，特别是一种飞机机身商载加载系统及加载方法。
【背景技术】
[0002]全机结构静力、疲劳试验中，机身载荷主要包括:与机身相连的其他部件传递给机身的载荷；机身受到的惯性力；分布在机身表面上的气动力；机身密封舱、进气道、专用舱内的压差，迫降、应急着陆产生的特殊载荷。
[0003]为了尽量真实地模拟机身的受力，理论上需要将各种不同的载荷单独施加，但在实际的试验中，受试验场地和设备的限制，考虑到机身载荷特点及各载荷对结构影响的大小，机身受到的惯性力和分布在机身表面上的气动力一般米用胶布带一杠杆系统在机身蒙皮上加载，机身的压差通过充气施加。传统的胶布带一杠杆系统加载方法可以满足试验整体考核的要求，但对细节上不能真实模拟地板的承载。随着试验技术的日益提高，试验要求日益严格。而如今民用飞机的商载要求在机身内部地板结构或滑轨结构上分布加载，如何在气密结构上施加分布载荷，是飞机静力、疲劳试验必须解决的难题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:提出一种实施机身商载加载方法，可以较为准确地模拟商载的传递，同时进行商载与气密载荷的施加，并减轻了加载设备重量，减小试验扣重困难。
[0005]本发明的技术方案是:一种飞机机身商载加载系统，其包括加载固定设备、加载杠杆系统，其中，加载固定设备固定在机身内部，提供试验加载接口，通过该接口组装加载杠杆系统，在杠杆系统末级杠杆上连接与机身外作动筒相连的穿机身加载连接件，并密封机身蒙皮穿孔处。
[0006]所述加载固定设置在机身内部地板上，设备包括滑轨加载固定设备和地板框加载固定设备。
[0007]滑轨加载固定设备包括加载接头和螺栓，螺栓卡置在滑轨槽中，与加载接头螺接，将加载接头固定在滑轨面上。
[0008]地板框加载固定设备包括专用接头和卡置螺栓，专用接头放置在地板框缘条上，在地板框腹板上采用卡置螺栓卡置。
[0009]所述加载杠杆系统包括第一级杠杆、第二级杠杆和第三级杠杆，所述一级杠杆铰接在加载固定设备接头上，并连接穿机身加载连接件；所述第二级杠杆、第三级杠杆通过杠杆连接件连接在第一级杠杆下部，第三级杠杆通过加载设备与地板框加载固定设备专用接头绞接。
[0010]机身蒙皮穿孔处由密封波纹管密封。
[0011]机身蒙皮加载设备及结构扣重采用悬挂反配重或者主动点扣重；机身货载加载设备采用单独反配重扣重。
[0012]一种飞机机身商载加载方法，其过程如下:
[0013]先进行加载固定设备安装，并在加载固定设备接口安装杠杆系统，杠杆系统末级杠杆上连接穿机身加载连接件，在穿处机身的加载连接件连接加载作动筒；
[0014]加载时，加载作动筒施加的载荷通过穿机身加载连接件将载荷传递到杠杆系统，通过杠杆系统将载荷按杠杆比进行分配，分配后的载荷通过加载固定设备传递到机身座椅滑轨或地板梁上，同时在加载过程中，机身内部进行充压，由密封波纹管进行机身开孔处的密封。
[0015]本发明的技术效果是:本发明解决了以往机身货载或客载无法从外部施加的问题，它的积极效果在于真实准确地模拟了机身的实际受载，为同类型结构的静力、疲劳试验打开了一条机身试验加载的途径。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明飞机机身商载加载系统的结构不意图；
[0017]图2是滑轨加载连接示意图；
[0018]图3是地板框加载连接示意图；
[0019]图4是加载杠杆系统结构示意图；
[0020]图5是加载杠杆系统闻度降低不意图；
[0021]图6是密封波纹管结构示意图；
[0022]图7是密封波纹管密封示意图，
[0023]其中，1-加载固定设备、2-加载密封设备、3-加载杠杆系统、4-加载接头、5-螺栓、6-专用接头、7-卡置螺栓、8- —级杠杆、9- 二级杠杆、10-三级杠杆、11-穿机身加载连接件、12-第一级杠杆、13-第二级杠杆、14-第三级杠杆。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图多本发明做进一步的说明:
[0025]请参阅图1，其是本发明飞机机身商载加载系统包括加载固定设备1、加载密封设备2、加载杠杆系统3。
[0026]其中，加载固定设备的分为两种，一种为滑轨加载固定设备，一种为地板框加载固定设备。
[0027]如图2所示，滑轨加载固定设备包括加载接头4和螺栓5，螺栓5卡置在滑轨槽中，并与加载接头4螺接，将加载接头固定在滑轨面上。加载时载荷通过加载接头4传递到滑轨上，其既可施加向上载荷，也可施加向下载荷，同时满足加载定位要求。
[0028]如图3所示，地板框加载固定设备包括专用接头6和卡置螺栓7。其中，专用接头6为类双耳结构，其两侧面放置在地板框缘条上，在地板框腹板上采用卡置螺栓7卡置。加载时载荷通过专用接头6传递到地板框上，这种设备仅可施加向下载荷，试验时满足加载定位要求。
[0029]所述加载杠杆系统包括一级杠杆8、二级杠杆9和三级杠杆10以及穿机身加载连接件11。如图4所示，在采用滑轨加载固定设备的加载点中，所述一级杠杆8铰接在加载固定设备接头上，其本身的预留接头，与二级杠杆9、三级杠杆10铰接，并连接穿机身加载连接件11，铰接孔安装连接螺栓。如图5所示，在采用地板框加载固定设备的加载点中所述杠杆系统中的第二级杠杆13、第三级杠杆14通过杠杆连接件连接在第一级杠杆12下部，第三级杠杆14通过加载设备与地板框加载固定设备专用接头铰接，从而有效降低高度。
[0030]如图6所示，加载密封设备采用安装在机身蒙皮上的密封波纹管。由于充压时内部压力大于外部压力，密封波纹管的内部密封圈依靠机身内部气压将其压紧在机身内部蒙皮上，外部密封圈通过密封卡槽卡置在外部蒙皮上，依靠橡胶良好的弹性及充气压力，解决机身蒙皮变形后密封的问题。
[0031]此外，本发明商载加载杠杆系统采用减重设计方式，具体减重设计如下:
[0032]I)使用工字钢代替传统的槽钢杠杆系统；
[0033]2)在杠杆设计时引入等强度设计理念，根据承载进行变截面设计；
[0034]3)在充分考虑强度和刚度的前提下加工出减重孔。
[0035]本发明中机身扣重分为两部分:机身蒙皮加载设备及结构扣重采用悬挂反配重或者主动点扣重的方法；机身货载加载设备采用单独反配重扣重的方法。
[0036]本发明飞机机身商载加载系统装配过程如下:
[0037]先进行加载固定设备安装，并在加载固定设备接口安装杠杆系统，杠杆系统末级杠杆上连接穿机身加载连接件，并用密封波纹管进行蒙皮孔的密封，同时在穿处机身的加载连接件连接加载作动筒，以实施加载。
[0038]本发明飞机机身商载加载系统进行加载试验时，其具体过程如下:
[0039]加载作动筒施加的载荷通过穿机身加载连接件将载荷传递到杠杆系统，通过杠杆系统将载荷按杠杆比进行分配，分配后的载荷通过加载固定设备传递到机身座椅滑轨或地板梁上。同时在加载过程中，机身内部进行充压，由密封波纹管进行机身开孔处的密封，以保证充压稳定，提高充压加载与作动筒加载的的协调性，保证了加载系统的可靠性和真实性。
【权利要求】
1.一种飞机机身商载加载系统，其特征在于:包括加载固定设备、加载杠杆系统，其中，加载固定设备固定在机身内部，提供试验加载接口，通过该接口组装加载杠杆系统，在杠杆系统末级杠杆上连接与机身外作动筒相连的穿机身加载连接件，并密封机身蒙皮穿孔处。
2.根据权利要求1所述的飞机机身商载加载系统，其特征在于:所述加载固定设置在机身内部地板上，设备包括滑轨加载固定设备和地板框加载固定设备。
3.根据权利要求2所述的飞机机身商载加载系统，其特征在于:滑轨加载固定设备包括加载接头和螺栓，螺栓卡置在滑轨槽中，与加载接头螺接，将加载接头固定在滑轨面上。
4.根据权利要求3所述的飞机机身商载加载系统，其特征在于:所述加载杠杆系统包括一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆，所述一级杠杆铰接在加载固定设备接头上，并连接穿机身加载连接件。
5.根据权利要求2所述的飞机机身商载加载系统，其特征在于:地板框加载固定设备包括专用接头和卡置螺栓，专用接头放置在地板框缘条上，在地板框腹板上采用卡置螺栓卡置。
6.根据权利要求5所述的飞机机身商载加载系统,其特征在于:所述加载杠杆系统包括第一级杠杆、第二级杠杆和第三级杠杆，所述第二级杠杆、第三级杠杆通过杠杆连接件连接在第一级杠杆下部，第三级杠杆通过加载设备与地板框加载固定设备专用接头铰接。
7.根据权利要求1所述的飞机机身商载加载系统，其特征在于:机身蒙皮穿孔处由密封波纹管密封。
8.根据权利要求1所述的飞机机身商载加载系统，其特征在于:机身蒙皮加载设备及结构扣重采用悬挂反配重或者主动点扣重；机身货载加载设备采用单独反配重扣重。
9.一种飞机机身商载加载方法，其特征在于，过程如下: 先进行加载固定设备安装，并在加载固定设备接口安装杠杆系统，杠杆系统末级杠杆上连接穿机身加载连接件，在穿处机身的加载连接件连接加载作动筒； 加载时，加载作动筒施加的载荷通过穿机身加载连接件将载荷传递到杠杆系统，通过杠杆系统将载荷按杠杆比进行分配，分配后的载荷通过加载固定设备传递到机身座椅滑轨或地板梁上，同时在加载过程中，机身内部进行充压，由密封波纹管进行机身开孔处的密封。
【文档编号】B64F5/00GK104139867SQ201310169979
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月10日 优先权日:2013年5月10日
【发明者】王征, 夏峰, 李晓冬, 王刚, 郭冬梅, 左佳 申请人:中国飞机强度研究所