Способ измерения нагрузок опор шасси летательного аппарата Советский патент 1993 года по МПК G01M5/00 

Изобретение относится к авиации, в частности к оборудованию системы бортовых измерений, предназначенных для накопления статистических данных о правильности действий экипажа и данных аэродинамических испытаний конструкции передней и ос- ,новных опор шасси летательного аппарата, а также фиксации этих данных как при разбеге, так и при пробеге по взлетной полосе.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности измерений величин нагрузок во всем диапазоне эксплуатационных режимов летательного аппарата.

На фиг. 1 изображен общий вид самолета; на фиг.2 и 3 -графики зафиксированных параметров нагрузок и моментов по х, у, z на передней и основных опорах шасси по времени; на фиг.4 - вид по стрелке А на

фиг.1; на фиг.5 - узел I на фиг.1; на фиг.6 - узел II на фиг.1; на фиг.7 - узел III на фиг.4; на фиг.8 - схема подключения тензомостов к источнику электропитания и бортовой регистрирующей аппаратуре типа Гамма 3101.

Способ измерения нагрузок опор шасси летательного аппарата 1 осуществляется, посредством смонтированных на передней 2 и основных 3 - стойках шасси приспособлений со средствами измерения деформаций в диапазоне действующих нагрузок (в виде тензометрических датчиков) 4, кинематических датчиков 5V имеющих средства измерения вибрации 6 и величины обжатия штоков амортизации 7 опор шасси, а также датчики числа оборотов колес 8, и соединители 9 электрически подключенные к борто00

со

ел

Os

о

вой регистрирующей аппаратуре 10 с помощью электропроводки 11, размещенной вдоль переднего 12 и заднего 13 лонжеронов крыла 14 летательного аппарата и обеспечивающей передачу сигналов (импульсов) при перемещении его колес 15 по поверхности 16, относительно оси 33 подвижного штока 34. Магниты 35 закреплены на реборде колеса 36, что обеспечивает срабатывание этой группы датчиков 8. Передняя стойка 2 имеет складной подкос 37 и раскосы 28 с тензодатчиком 4. Все захваты состоят из, по крайней мере, двух кронштейнов 38 и 39 с упругозластичным покрытием 40 (типа резины НО-68-1) со стороны контактной, поверхности на стойках 2 и 3 шасси, ребра 41 для установки соединителей 9, имеющих блочную часть 42 и другую часть 43 (система гнездо-вилка).

Имеются крепежные элементы 44. Тен- зомосты 45 (Момент относительно оси х и 46 (Ру - нагрузка на стойку по оси у) могут (как вариант исполнения собираться на блочной части 42), чтобы обеспечить передачу сигнала в широком диапазоне нагрузок с учетом воздействия нагрева - охлаждения, ультрафиолетового излучения, эрозии, действия топлива и гидравлических жидкостей, особенно в местах их заправки. Одни из концов 47 соединителей 9 электрически подключены либо к тензодатчикам 4, либо к другим датчикам для снятия (фиксации) сигнала возникающих деформаций нагрузок или от перемещений. На передней стойке 2 шасси средство измерения вибрации 6 закреплено на поворотном элементе 17, имеющем демпфер 18, на верхнем 19 шлиц-шарнире наклеены тензометрические датчики 4 и составной захват для крепления соединителя 9 и одного из хомутов 21 электропроводки 11. На нижнем 22 шлиц-шарнире размещен другой захват 23, а герконы 24 датчика числа оборотов 8 установлены на подвижном штоке 25.

На основных стойках 3 шасси монтируют кинематический датчик 5 для взаимодействия с верхним 26 шлиц-шарниром, имеется подкос 27 и раскосы 28 для наклейки тензодатчиков 4 (типа КФ5П1..,) и поворотные цапфы-консоли 29 и их привод 3 О (на чертеже не показан). Другая группа гер- конов 24 посредством кронштейна 31 закреплена на неподвижной части 32. Местный разброс 48 величин сигналов также фиксируется и затем обрабатывается при расшифровке величины действующих нагрузок. Стойка 2 имеет траверсу 49.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

При посадке (или разбеге) летательного аппарата 1 по поверхности 16 взлетной полосы его путевая скорость (v -) изменяется, следовательно изменяется и число оборотов колеса 15 и угловая скорость (со) магнитов 35 совершающих перемещение относительно магнитоуправляемых контактов (герконов) 24 на передней 2 стойке и герконов 3.0 на основных стойках 3 шасси. Частота включений-выключений регистрируется на бортовой аппаратуре 10 (так работают датчики числа оборотов 8) Действующие при посадке или разбеге: нагрузки 5 (см.фиг. 1)

рхпередн. передняя ОПОра, х-я нагрузка рупередн. передНЯЯ опора, Y-я нагрузка ргпередн. передняя опора, 2-я нагрузка

0

(боковая)

5

0

Рх

V

осн.

роен

ргонс.

основная опора, х-я нагрузка основная опора, у-я нагрузка основная опора, z-я нагрузка (боковая),

а также моменты: Мх, My, Mz и Мт - момент торможения колеса вернее деформаций возникающей от действия этих сил и моментов фиксируются тензодатчиками 4, сигналы от которых поступают на различные, электросхемы тензомосгов типа 45 и 46 и,

0 далее на аппаратуру 10 по электропроводке 11. Аналогично, осуществляется фиксация на аппаратуре 10 сигналов измеряемой величины перемещений с датчиков 5, средств вибрации 6, величины обжатия штоков,

5 амортизации 7 во всем диапазоне действу- ющих нагрузок и во взаимосвязи с данными сигналов от датчиков оборотов 8 с увязкой по времени перемещения колес 15 по поверхности 16 взлетной полосы.

Путем контроля записей сигналов (импульсов) на бортовой аппаратуре 10 можно определять и неравномерность касания колесами 15 поверхности .16, т.е. контролировать правильность действий пилота при

5 разборе-расследовании летного происшествия или проведении испытаний для сертификации летательного аппарата по международным нормам.

Измеряют нагрузки Рх, Ру, Pz в прямо0 угольной системе координат, моменты изгиба MX, My, Mz, а также уровень.вибраций Пх,у,г и число оборотов колёс,г

При измерениях сигнальйй); деформаций (при нагружении стоек шзЩй, самолета ИЛ-114, во всех эксплуатацй ых режимах: разбег, уборка выпуск опоЦщ Ьи, перегрузки на элементы шассй ечполете, процесс посадки и послепосадочмая пробежка по взлетной полосе, руление до полной остановки двигателей, а также

5

стендовая отработка при статических испытаниях опор шасси используются тензодат- чики 4, типа КФ5П1,.., наклеенные на силовые элементы опор шасси самолета ИЛ 114, проходящего заводские и государ- ственные испытания,

Благодаря выполнению захватов в виде соединенных между собой на силовых элементах опор шасси кронштейнов с упругоэ- ластичным покрытием, установки на них соединителей соблюдаются необходимые зазоры, позволяющие исключить вероятность задевания на неподвижные и подвиж- ные элементы (части) опор шасси и фюзеляжа (его створок в отсека), и, следова- тельно, повысить безопасность и точность измерений, так как исключена возможности сползания (перемещения) захватов из зоны проведения замеров величин перемещений и вызванных деформаций.

В целом возрастает достоверность исследования процесса нагружения конструкции летательного аппарата при определении его работоспособности в различных режимах эксплуатации и для проведения заводских ис- пытаний и сертификации самолета ИЛ-114.

Заявленный объект изобретения обеспечивает преимущества и новый технический эффект в сравнении с прототипом, заключающийся в выдаче точных сигналов для определения величин нагрузок, действующих во всем эксплуатационном диапазоне летательного аппарата.

На предприятии выпущены рабочие чертежи, рекомендованные в производство.

Формула изобретения Способ измерения нагрузок опор шасси летательного аппарата с помощью смонтированных на его элементах тензометриче- ских датчиков и приспособлений со средствами контроля перемещений опор, электрически подключенных к бортовой регистрирующей аппаратуре посредством соединителей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерений величин нагрузок во всем диапазоне эксплуатационных режимов летательного аппарата, осуществляют в трех взаимно перпендикулярных направлениях замер сигналов тензометрическими датчиками в зоне их контакта с силовыми элементами опор шасси, измерение уровней вибраций и числа обрротов колес и одновременную фиксацию указанных сигналов на бортовой регистрирующей аппаратуре, причем фиксацию сигналов от тензометриче- ских датчиков совмещают по времени с сигналами от средств контроля перемещений опор, средств вибрации и оборотов колес во всем диапазоне эксплуатационных режимов летательного аппарата.

Изобретение относится к авиации, в частности к оборудованию системы бортовых измерений, предназначенных для накопления статистических данных о правильности действий экипажа и данных аэродинамических испытаний конструкции передней и основных опор шасси летательного аппарата. Цель изобретения - повышение точности и достоверности измерений величин нагрузок во всем диапазоне эксплуатационных режимов летательного аппарата. Это достигается тем, что осуществляют в трех взаимно перпендикулярных направлениях замер сигналов тензометрическими датчиками в зоне их контакта с силовыми элементами опор шасси, измерение уровней вибраций и числа оборотов колес и одновременную фиксацию указанных сигналов на бортовой регистрирующей аппаратуре, причем фиксацию сигналов от тензометрических датчиков совмещают по времени с сигналами от средств контроля перемещений опор, средств вибрации и оборотов колес во всем диапазоне эксплуатационных режимов л е-/ тательного аппарата. 8 ил. ел

.Ј№Ш

Фиг.1

ФиаЗ

х

/г.у

noettoS- Р2 о/юры

1818566

Ч

/////Г/У//7/ 7/7/ /7/ f

fO

) ем(/ц-ш0рн

Фиг.5

U9

| Ь t

S .

38

Фиг8