技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種艦載機前起落架彈射釋放試驗裝置及其試驗方法，屬于一類飛機起落架試驗技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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艦載飛機在航母上起飛方式有自主起飛、滑躍起飛、彈射起飛三種方式，其中彈射起飛分為蒸汽彈射及電磁彈射等。而彈射起飛具有效率高，彈射周期短，彈射簡便，不區(qū)分艦載機型號等優(yōu)勢，能夠充分發(fā)揮艦載機和航母的作戰(zhàn)性能，是未來發(fā)展的必然方向。

艦載機彈射起飛時，彈射器上的拖梭連接前起落架彈射桿，同時連接前起落架的牽制裝置，然后由拖梭及飛機發(fā)動機同時施加載荷，當(dāng)達(dá)到彈射起飛載荷時，牽制裝置瞬間釋放，由拖梭提供驅(qū)動力通過前起落架傳遞載荷牽引飛機加速滑跑，完成起飛。然而由于彈射時，在牽制桿釋放瞬間前起落架所受載荷變化較大，從而引起前起落架振動等復(fù)雜的受載及運動情況，并且會影響整個彈射過程。因此，研究牽制載荷突卸時前起落架的運動受載情況是必要的，也是艦載機彈射起飛的技術(shù)難點之一。

目前艦載機前起落架彈射釋放試驗在國內(nèi)尚無相關(guān)公開試驗研究報道，國外在該方面研究起步較早，但公開內(nèi)容極少。并且在目前公開的專利中并無相關(guān)研究。相關(guān)文獻(xiàn)多為艦載機彈射過程的理論分析、艦載機彈射起飛動力學(xué)軟件仿真研究、艦載機彈射起飛參數(shù)優(yōu)化等，并沒有相關(guān)的試驗研究。

因此，需要對該問題做進一步的試驗?zāi)M研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種艦載機前起落架彈射釋放試驗裝置及其試驗方法，模擬前起落架在實際彈射釋放瞬間的真實受載情況。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種艦載機前起落架彈射釋放試驗裝置，包括前起落架彈射桿、艦載機前起落架、飛機質(zhì)量慣量模擬機構(gòu)、彈射器模擬系統(tǒng)以及牽制加載系統(tǒng)；

所述飛機質(zhì)量慣量模擬機構(gòu)由鋼梁組件、配重塊以及輪胎構(gòu)成；

所述彈射器模擬系統(tǒng)由彈射滑塊和彈射力氣缸構(gòu)成；

所述牽制加載系統(tǒng)由前起落架牽制桿、牽制滑塊、牽制液壓缸以及限位擋板構(gòu)成；

所述艦載機前起落架安裝在鋼梁組件前端，輪胎安裝在鋼梁組件下方，所述配重塊安裝在鋼梁組件上方，所述艦載機前起落架下末端的前起落架輪胎和輪胎放置在地面上，共同支撐鋼梁組件和配重塊，所述彈射滑塊安裝在艦載機前起落架前方的地面上，所述彈射滑塊上表面具有與前起落架彈射桿連接的接頭，彈射滑塊在地面上前后滑動，所述彈射力氣缸安裝在彈射滑塊下方，彈射力氣缸的載荷輸出端與彈射滑塊連接以推動彈射滑塊向前運動，所述牽制滑塊安裝在前起落架牽制桿后方的地面上，牽制滑塊上表面具有與前起落架牽制桿連接的接頭，牽制滑塊能夠前后滑動，所述牽制液壓缸安裝在牽制滑塊后方的地面上，牽制液壓缸中的活塞桿與牽制滑塊連接以拉動牽制滑塊前后移動，所述限位擋板安裝在鋼梁組件后方以阻礙鋼梁組件向后移動。

本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案：一種艦載機前起落架彈射釋放試驗裝置的試驗方法，步驟如下：

步驟一：按照艦載機的彈射起飛重量調(diào)整配重塊的安裝數(shù)量和安裝位置，使鋼梁組件、艦載機前起落架、輪胎以及配重塊組成的艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)的重量、重心位置以及俯仰轉(zhuǎn)動慣量與真實艦載機匹配；

步驟二：將艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)放置在地面上，將前起落架彈射桿與彈射滑塊連接，前起落架牽制桿與牽制滑塊連接，將限位擋板安裝在鋼梁組件的后方，固定在地面上，使鋼梁組件不能向后移動；

步驟三：給彈射力氣缸的無活塞桿腔充氣，調(diào)整無活塞桿腔的氣壓使彈射力氣缸的推力與艦載機彈射釋放瞬間的彈射力大小相等，然后保持彈射力氣缸的無活塞桿腔氣壓保持不變；

步驟四：給牽制液壓缸的有活塞桿腔提供高壓油，使?fàn)恐埔簤焊桌瓌訝恐苹瑝K向后移動，帶動前起落架牽制桿、艦載機前起落架、鋼梁組件一起向后運動，鋼梁組件被限位擋板擋住以后，隨著牽制液壓缸載荷增加，前起落架牽制桿張緊力達(dá)到極限載荷后前起落架牽制桿解鎖，前起落架牽制桿與艦載機前起落架分離，在彈射力氣缸的推動下，彈射滑塊帶動艦載機前起落架和鋼梁組件一起向前運動，前起落架牽制桿解鎖瞬間，艦載機前起落架的約束條件和載荷輸入與真實的艦載機彈射釋放瞬間一致。

進一步地，步驟一中艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)的重量和重心位置根據(jù)艦載機起飛重量、彈射力、發(fā)動機推力計算得出，計算方法如下

其中，msyt為鋼梁組件、艦載機前起落架、輪胎以及配重塊組成的艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)的總質(zhì)量；mhk為彈射滑塊的質(zhì)量；mjzj為艦載機的真實起飛重量；fts為艦載機彈射釋放時刻的彈射力；ff為艦載機的發(fā)動機推力；lmsyt為艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)的中心位置距離輪胎的航向距離；lmjzj為真實的艦載機重心位置與主起落架輪胎的航向距離。

本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明實現(xiàn)了在實驗室中沒有艦載機發(fā)動機的情況下模擬艦載機彈射釋放過程的前起落架試驗，降低了試驗規(guī)模，節(jié)約試驗成本；該試驗裝置適用于不同起飛重量的彈射型艦載機，也適用于不同結(jié)構(gòu)形式的前起落架。

附圖說明：

圖1為艦載機前起落架彈射釋放試驗裝置的結(jié)構(gòu)圖。

其中：

1、彈射滑塊，2、前起落架彈射桿，3、艦載機前起落架，4、配重塊，5、鋼梁組件，6、輪胎，7、限位擋板，8、彈射力氣缸，9、前起落架牽制桿，10、牽制滑塊，11、牽制液壓缸。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

本發(fā)明艦載機前起落架彈射釋放試驗裝置包括：前起落架彈射桿2、艦載機前起落架3、飛機質(zhì)量慣量模擬機構(gòu)、彈射器模擬系統(tǒng)以及牽制加載系統(tǒng)；其中飛機質(zhì)量慣量模擬機構(gòu)由鋼梁組件5、配重塊4以及輪胎6構(gòu)成；彈射器模擬系統(tǒng)由彈射滑塊1和彈射力氣缸8構(gòu)成；牽制加載系統(tǒng)由前起落架牽制桿9、牽制滑塊10、牽制液壓缸11以及限位擋板7構(gòu)成。

艦載機前起落架3安裝在鋼梁組件5前端，輪胎6安裝在鋼梁組件5下方，艦載機前起落架3下末端的前起落架輪胎與試驗裝置的輪胎6的距離由艦載機的前主輪距確定，前起落架輪胎和試驗裝置的輪胎6放置在地面上，共同支撐鋼梁組件5和配重塊4。配重塊4安裝在鋼梁組件5上方，可以調(diào)整配重塊4的數(shù)量和安裝位置來模擬艦載機的起飛重量、重心位置以及俯仰轉(zhuǎn)動慣量。彈射滑塊1安裝在艦載機前起落架3前方的地面上，彈射滑塊1上表面具有與前起落架彈射桿2連接的接頭，彈射滑塊1可以在地面上前后滑動，彈射力氣缸8安裝在彈射滑塊1下方，彈射力氣缸8的載荷輸出端與彈射滑塊1連接，可以推動彈射滑塊1向前運動。牽制滑塊10安裝在前起落架牽制桿9后方的地面上，牽制滑塊10上表面具有與前起落架牽制桿9連接的接頭，牽制滑塊10可以前后滑動，牽制液壓缸11安裝在牽制滑塊10后方的地面上，牽制液壓缸11的活塞桿與牽制滑塊10連接，可以拉動牽制滑塊10前后移動。限位擋板7安裝在鋼梁組件5后方，固定在地面上，可以阻礙鋼梁組件5向后移動。

本發(fā)明艦載機前起落架彈射釋放試驗裝置實現(xiàn)的艦載機質(zhì)量模擬方法為：按照艦載機的彈射起飛重量調(diào)整配重塊4的安裝數(shù)量和安裝位置，使鋼梁組件5、艦載機前起落架3、輪胎6以及配重塊4組成的飛機模擬裝置的重量、重心位置以及俯仰轉(zhuǎn)動慣量與真實艦載機保持匹配，艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)的俯仰轉(zhuǎn)動慣量與真實艦載機的俯仰轉(zhuǎn)動慣量相等，艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)的總質(zhì)量和重心位置根據(jù)艦載機起飛重量、彈射力、發(fā)動機推力計算得出，計算方法如下：

其中，msyt為鋼梁組件5、艦載機前起落架3、輪胎6以及配重塊4組成的艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)的總質(zhì)量；mhk為彈射滑塊1的質(zhì)量；mjzj為艦載機的真實起飛重量；fts為艦載機彈射釋放時刻的彈射力；ff為艦載機的發(fā)動機推力；lmsyt為艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)的中心位置距離輪胎6的航向距離；lmjzj為真實的艦載機重心位置與主起落架輪胎的航向距離。

本發(fā)明艦載機前起落架彈射釋放試驗裝置的試驗方法，步驟如下：

步驟一：按照艦載機的彈射起飛重量調(diào)整配重塊的安裝數(shù)量和安裝位置，使鋼梁組件5、艦載機前起落架3、輪胎6以及配重塊4組成的艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)的重量、重心位置以及俯仰轉(zhuǎn)動慣量與真實艦載機匹配；

步驟二：將艦載機質(zhì)量模擬機構(gòu)放置在地面上，將前起落架彈射桿2與彈射滑塊1連接，前起落架牽制桿9與牽制滑塊10連接，將限位擋板7安裝在鋼梁組件5的后方，固定在地面上，使鋼梁組件5不能向后移動；

步驟三：給彈射力氣缸8的無活塞桿腔充氣，調(diào)整無活塞桿腔的氣壓使彈射力氣缸8的推力與艦載機彈射釋放瞬間的彈射力大小相等，然后保持彈射力氣缸8的無活塞桿腔氣壓保持不變；

步驟四：給牽制液壓缸11的有活塞桿腔提供高壓油，使?fàn)恐埔簤焊?1拉動牽制滑塊10向后移動，帶動前起落架牽制桿9、艦載機前起落架3、鋼梁組件5一起向后運動，鋼梁組件5被限位擋板7擋住以后，隨著牽制液壓缸11載荷增加，前起落架牽制桿9張緊力達(dá)到極限載荷后前起落架牽制桿9解鎖，前起落架牽制桿9與艦載機前起落架3分離，在彈射力氣缸8的推動下，彈射滑塊1帶動艦載機前起落架3和鋼梁組件5一起向前運動，前起落架牽制桿9解鎖瞬間，艦載機前起落架3的約束條件和載荷輸入與真實的艦載機彈射釋放瞬間一致。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以作出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。