一種測量飛機輪胎壓縮量的機載設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于飛機剎車試驗技術，具體涉及一種用于飛機機輪在裝機狀態時實時測量輪胎壓縮量的機載設備。
【背景技術】
[0002]飛機輪胎壓縮量是計算飛機滑跑性能、減速性能、滑跑距離、滑跑時間、吸收能量等的參數之一。
[0003]以往對飛機輪胎壓縮量的測量一般都在機輪疲勞試驗臺上進行測量，而機輪疲勞試驗臺上用于安裝機輪的加載頭為剛性加載頭，測量輪胎的壓縮量時直接測量加載頭的位移就能直接測量出輪胎的壓縮量。而對于安裝在起落架上的機輪，由于起落架有結構復雜的緩沖缸的存在，在加載載荷時，緩沖缸的壓縮和輪胎的壓縮位移復合，且起落架的形變會讓輪軸的空間位置、輪軸的旋轉角度發生變化，使得傳統的測量方法只能得出粗略的輪胎壓縮量數據。
[0004]對于輪胎壓縮量的測量，常見的幾種方法有油墨畫針法、平行四邊形機構法、滑動搖臂法、機械臂法、線位移傳感器法、高速攝像法和激光位移傳感器法。《測控技術》2013年第32卷第9期的《起落架落震試驗輪胎壓縮量技術概述》中介紹了在起落架落震試驗中幾種對輪胎壓縮量測量的方法，其中滑動搖臂測量法與本發明有類似之處。此論文闡述的滑動搖臂測量法，是通過測量搖臂與測試平臺間的角度時間歷程曲線，再結合搖臂長度(定值)計算得到輪軸垂向位移時間歷程。由于起落架在壓縮過程中輪軸會產生航向位移，所以搖臂的底部裝有與航向平行的滑軌，搖臂可以沿水平滑槽來回移動。而在現實試驗中，隨著飛機載荷的增加，起落架在壓縮過程中導致輪軸的位移不僅僅是航向位移，還存在與航向水平垂直方向上的位移，這導致了的所述方法中角度測量的誤差。并且，對于需水平安裝且需平行于航向的滑軌，在帶起落架飛機機輪剎車試驗中，機輪壓向的是用于模擬跑道的大慣量鼓輪表面的圓弧面，并沒有可供安裝水平滑槽的空間。
[0005]中國專利CN10212821落震試驗輪胎壓縮量和輪軸位移的圖像測量方法闡述了一種用于測量起落架落震試驗輪胎壓縮量的方法:利用標定的高速攝像機對輪軸上標記點進行高速攝像，完成對標記點的運動過程數字圖像的捕獲，試驗后建立坐標系將圖像坐標換算成物理坐標，得到輪軸的物理坐標來換算出輪胎的壓縮量。此方法克服了傳統的滑動搖臂測量法有測量誤差的弊端，但硬件成本高，實施困難，且不是實時測量，攝像時得到的圖像數據量大，后期軟件處理時算法復雜，工作量大。
[0006]隨著飛機的發展，飛機的性能要求不斷提高，飛機起飛與著陸時速度及重量逐漸增加，起飛與著陸過程中的安全問題日益突出，對輪胎的要求也提出了更高的要求，需精確測量，甚至提供輪胎壓縮的動態變化曲線。以上所述的測量輪胎壓縮量的方法，均是在試驗室環境進行，而對于裝機狀態的輪胎并無可行的測量方法。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是，克服現有技術不能適應裝機狀態的機輪剎車試驗，提供一種測量飛機輪胎壓縮量的機載設備。
[0008]本發明包括激光位移傳感器、傾角傳感器和數據采集系統。所述的傾角傳感器固定于激光位移傳感器表面，安裝固定時，須使傾角傳感器的輸出為0°，并且激光位移傳感器測量的位移方向為垂直向下的重力方向，當激光位移傳感器傾斜時，該激光位移傳感器相對重力方向傾斜的角度與傾角傳感器測量的傾斜角度一致。將激光位移傳感器的數據輸出端和傾角傳感器的數據輸出端分別與數據采集系統的輸入端通過電纜連通。
[0009]本發明所述的飛機輪胎壓縮量測量裝置是在飛機起降試驗時作為機載設備實時監測輪胎壓縮量，利用簡單的測量裝置及方法就能實現對裝機狀態輪胎壓縮量的精確測量，并可得到輪胎壓縮量的實時動態響應曲線。測量得到的數據可對輪胎實際工況的強度、壽命進行準確的評估，為研究性能更佳的航空機輪及輪胎提供可信的試驗依據。
[0010]本發明能夠做為機載設備使用，在飛機胎壓監控系統出現故障時也可監測飛機輪胎是否處于爆胎狀態。
【附圖說明】
[0011]圖1:輪胎壓縮量測量裝置正視圖；
[0012]圖2:輪胎壓縮量測量裝置側視圖。
[0013]附圖代號說明:
[0014]1-起落架;2-輪軸;3-激光位移傳感器;4-傾角傳感器;5-機輪輪胎;6_跑道;7_數據采集系統。
【具體實施方式】
[0015]本實施例為用于測量某型艦載飛機起降試驗的飛機輪胎壓縮量的測量裝置。
[0016]本發明的飛機輪胎壓縮量測量裝置主要由激光位移傳感器3、傾角傳感器4和數據采集系統7組成。
[0017]所述的傾角傳感器4為測量傳感器與重力方向的傾斜角，通過卡具固定于激光位移傳感器3表面，安裝固定時，須使傾角傳感器的輸出為0°，并且激光位移傳感器3測量的位移方向為垂直向下的重力方向。使用時，當激光位移傳感器3傾斜時，該激光位移傳感器相對重力方向傾斜的角度與傾角傳感器測量4的傾斜角度一致。
[0018]將激光位移傳感器3的數據輸出端和傾角傳感器4的數據輸出端分別與數據采集系統7的輸入端通過電纜連通。
[0019]實施時，所述的激光位移傳感器3通過卡具固定安裝于輪軸上，安裝方向為其測量位移方向為垂直向下。
[0020]所述的數據采集系統7為常規的便攜式數據采集系統，用于實時采集激光位移傳感器3和傾角傳感器4的輸出，并實時換算出輪胎壓縮量值。
[0021]試驗時，將數據采集器7放置于飛機機艙內；將激光位移傳感器3通過卡具固定安裝于輪軸上，安裝方向為其測量位移方向為垂直向下。通過電纜將激光位移傳感器3、傾角傳感器4和數據采集器7相連。
[0022]測量時，激光位移傳感器3測量輪軸到地面的距離L，傾角傳感器4測量出激光位移傳感器3在航向平面上相對重力方向的傾斜角α。
[0023]某型飛機輪胎的半徑R為已知值。輪軸的軸高H=L*C0Sa，輪胎的壓縮量AR = R-L*
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【主權項】
1.一種測量飛機輪胎壓縮量的機載設備，其特征在于，包括激光位移傳感器、傾角傳感器和數據采集系統，所述的傾角傳感器固定于激光位移傳感器表面，安裝固定時，須使傾角傳感器的輸出為0°，并且激光位移傳感器測量的位移方向為垂直向下的重力方向，當激光位移傳感器傾斜時，該激光位移傳感器相對重力方向傾斜的角度與傾角傳感器測量的傾斜角度一致，將激光位移傳感器的數據輸出端和傾角傳感器的數據輸出端分別與數據采集系統的輸入端通過電纜連通。
【專利摘要】一種測量飛機輪胎壓縮量的機載設備，包括激光位移傳感器、傾角傳感器和數據采集系統。傾角傳感器固定于激光位移傳感器表面，使傾角傳感器的輸出為0°，并且激光位移傳感器測量的位移方向為垂直向下的重力方向，當激光位移傳感器傾斜時，該激光位移傳感器相對重力方向傾斜的角度與傾角傳感器測量的傾斜角度一致。本發明利用簡單的測量裝置及方法就能實現對裝機狀態輪胎壓縮量的精確測量，并可得到輪胎壓縮量的實時動態響應曲線。測量得到的數據可對輪胎實際工況的強度、壽命進行準確的評估，為研究性能更佳的航空機輪及輪胎提供可信的試驗依據。本實用新型能夠做為機載設備使用，在飛機胎壓監控系統出現故障時也可監測飛機輪胎是否處于爆胎狀態。
【IPC分類】G01M99/00
【公開號】CN205280389
【申請號】CN201520939525
【發明人】鄧偉林, 習鶴, 張煒, 馬曉軍, 肖繼平
【申請人】西安航空制動科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年11月23日