一種救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及降落傘空投技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試 方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著新型戰(zhàn)斗機(jī)性能的不斷提高，對救生傘性能指標(biāo)也提出了更加苛刻的指標(biāo)要 求，如高平原通用、落速不大于5. 43m/s、開傘時(shí)間不大于2. 3s等。為了能夠全面考核救生 傘的性能指標(biāo)，空投試驗(yàn)時(shí)對測試方法也提出了更加嚴(yán)格的要求。目前救生傘開傘力的測 試方法是在左右操縱帶上各串聯(lián)1支拉力傳感器，該測試方法的缺點(diǎn)是：只能對開傘力的 合力進(jìn)行測試，不能真實(shí)反映降落傘實(shí)際開傘時(shí)的受力情況，而降落傘開傘過程是一個(gè)復(fù) 雜的空間三方向的綜合力和力矩。為了能夠精確地研究降落傘開傘力并對假人在開傘過程 中的姿態(tài)進(jìn)行分析。需要通過對假人三個(gè)方向的力和力矩進(jìn)行測試，從而計(jì)算出假人與開 傘力三個(gè)方向分量之間的夾角，可以更好的對降落傘空投過程的受力情況進(jìn)行分析。
[0003] 隨著降落傘試驗(yàn)技術(shù)的不斷發(fā)展，為了全面考核某新型救生傘空投時(shí)的性能指 標(biāo)，針對開傘力的測試方法提出了更加嚴(yán)格的要求，如：開傘力要更加真實(shí)和精確，需要測 試出開傘力三個(gè)方向的分量。為了能夠精確地研究降落傘開傘力并對假人在開傘過程中的 姿態(tài)進(jìn)行分析，需要通過對假人三個(gè)方向的力和力矩進(jìn)行測試，進(jìn)而計(jì)算出假人與開傘力 三個(gè)方向分量之間的夾角。傳統(tǒng)的開傘力測試方法已經(jīng)滿足不了試驗(yàn)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中測量動(dòng)態(tài)開傘的受力情況時(shí)，只測 量每根操縱帶上的拉力的缺陷，提供一種能夠準(zhǔn)確測量動(dòng)態(tài)開傘時(shí)的受力情況，并對其進(jìn) 行分解計(jì)算的救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試方法及裝置。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 本發(fā)明提供一種救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試方法，包括以下步驟：
[0007] S1、在天平測試裝置上設(shè)置96組載荷，通過靜態(tài)校準(zhǔn)試驗(yàn)來模擬救生傘動(dòng)態(tài)開傘 時(shí)的多方向拉力，獲取設(shè)置在天平測試裝置上對應(yīng)的信號(hào)調(diào)理變化器的輸出信號(hào)，并計(jì)算 輸出信號(hào)與載荷的相互關(guān)系，得到天平測試裝置的特征系數(shù)；
[0008] S2、在救生傘左右操縱帶和待測試的軀干假人的左右肩鎖處之間各固定連接一個(gè) 天平測試裝置，接通系統(tǒng)電源，調(diào)試天平測試裝置的輸出信號(hào)，如果各個(gè)通道的輸出信號(hào)都 滿足電壓值的要求，則天平測試裝置滿足測試要求；
[0009] S3、進(jìn)行空投試驗(yàn)，采用單次電平觸法方式獲取天平測試裝置的電壓信號(hào)，并將獲 取到的電壓信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；
[0010] S4、數(shù)據(jù)處理器獲取存儲(chǔ)器中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行濾波處理，并結(jié)合天平測試裝 置的特征系數(shù)，計(jì)算出空投試驗(yàn)救生傘動(dòng)態(tài)開傘力X/Y/Z軸三個(gè)方向的力、力矩和假人的 姿態(tài)角。
[0011] 所述天平測試裝置的測量范圍為：
[0012] X = IOkN, MX = 840N. m, Y = 15kN, MY = 1000N. m, Z = IOkN, MZ = 1700N. m ；
[0013] 其中，X、Y、Z分別表示X/Y/Z軸三個(gè)方向的力，MX、MY、MZ分別表示X/Y/Z軸三個(gè) 方向的力矩。
[0014] 步驟S2中天平測試裝置各個(gè)通道的輸出信號(hào)為+3V時(shí)滿足測試要求。
[0015] 步驟S3中電壓信號(hào)的采樣時(shí)間為20s，采樣頻率為1K。
[0016] 本發(fā)明還提供一種救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試裝置，包括過渡接頭、天平保 護(hù)套、天平主體和天平基座；
[0017] 所述天平主體通過鍵、鍥與天平基座連接；
[0018] 所述過渡接頭通過鍵和內(nèi)六角螺栓與所述天平主體連接；
[0019] 所述天平基座通過2個(gè)內(nèi)螺紋圓柱銷、4個(gè)內(nèi)六角螺栓與假人背板連接；
[0020] 所述天平保護(hù)套與所述天平基座連接。
[0021] 所述過渡接頭和所述天平主體可拆卸連接。
[0022] 天平主體和所述天平基座可拆卸連接。
[0023] 天平保護(hù)套和所述天平基座可拆卸連接。
[0024] 過渡接頭上部設(shè)有降落傘操縱帶連接口，可以與降落傘操縱帶相連接。
[0025] 本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明的救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試方法通過在 假人上設(shè)置的天平測試裝置獲取救生傘動(dòng)態(tài)開傘時(shí)的真實(shí)受力情況，并結(jié)合模擬試驗(yàn)時(shí)得 出的特征系數(shù)，對受力進(jìn)行分解，得到各個(gè)方向的真實(shí)受力情況的值，能夠更方便、準(zhǔn)確的 測量救生傘在動(dòng)態(tài)開傘時(shí)的三個(gè)方向的力和力矩，并計(jì)算出假人與開傘力的三個(gè)方向分量 的夾角，為空投、跳傘提供可靠的數(shù)據(jù)，對假人在開傘過程中的姿態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，對評(píng) 價(jià)救生傘的安全性能有著重要的參考價(jià)值。
【附圖說明】
[0026] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：
[0027] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試方法的流程圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試方法的系統(tǒng)工作框圖；
[0029] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試裝置的側(cè)視圖；
[0031] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試裝置的裝配示意圖；
[0032] 圖中1-內(nèi)六角螺栓，2-鍵，3-過渡接頭，4-天平保護(hù)套，5-天平主體，6-假人， 內(nèi)螺紋圓柱銷，8-假人背板，9-天平基座，10-鍵，11-鍥，12-內(nèi)六角螺栓，13-假人前蓋 板。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0034] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試方法，包括以下步 驟：
[0035] S1、在天平測試裝置上設(shè)置96組載荷，通過靜態(tài)校準(zhǔn)試驗(yàn)來模擬救生傘動(dòng)態(tài)開傘 時(shí)的多方向拉力，獲取設(shè)置在天平測試裝置上對應(yīng)的信號(hào)調(diào)理變化器的輸出信號(hào)，并計(jì)算 輸出信號(hào)與載荷的相互關(guān)系，得到天平測試裝置的特征系數(shù)。
[0036] S2、在救生傘左右操縱帶和待測試的軀干假人的左右肩鎖處之間各固定連接一個(gè) 天平測試裝置，該天平測試裝置的測量范圍為：
[0037] X = 10kN，MX = 840N. m，Y = 15kN，MY = 1000N. m，Z = IOkN, MZ = 1700N. m ;其中， X、Y、Z分別表示X/Y/Z軸三個(gè)方向的力，MX、MY、MZ分別表示X/Y/Z軸三個(gè)方向的力矩。
[0038] 接通系統(tǒng)電源，調(diào)試天平測試裝置的輸出信號(hào)，如果各個(gè)通道的輸出信號(hào)為+3V 左右時(shí)滿足測試要求，則天平測試裝置滿足測試要求。
[0039] S3、進(jìn)行空投試驗(yàn)，采用單次電平觸法方式獲取天平測試裝置的電壓信號(hào)，并將獲 取到的電壓信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；電壓信號(hào)的采樣時(shí)間為20s，采樣頻率為1Κ。
[0040] S4、數(shù)據(jù)處理器獲取存儲(chǔ)器中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行濾波處理，并結(jié)合天平測試裝 置的特征系數(shù)，計(jì)算出空投試驗(yàn)救生傘動(dòng)態(tài)開傘力X/Y/Z軸三個(gè)方向的力、力矩和假人的 姿態(tài)角。
[0041] 在本發(fā)明的救生傘動(dòng)態(tài)開傘力多方向的測試方法的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所 示，是本實(shí)施例的系統(tǒng)工作框圖。
[0042] 測試降落傘開傘力多方向分量的步驟如下：
[0043] S1、確定天平主體的特征系數(shù)：通過96組載荷靜態(tài)加載獲得天平對應(yīng)的信號(hào)調(diào)理 變換器的輸出信號(hào)與載荷的相互關(guān)系，天平校準(zhǔn)時(shí)給信號(hào)調(diào)理變換器（把天平信號(hào)±20mv 調(diào)理放大到2V-4V之間）的供電電壓為直流12V ;
[0044] 天平分量的基本表示公式為：
[0045] Δηγ= f(X, Y, Ζ,Μχ,Μγ,Μζ)
[0046] 按冪級(jí)數(shù)在χ = 〇, γ = 〇,…Mz= 0展開到二次項(xiàng)，即為：
[0047]
[0048] 其中，i = 乂：(4,22，1：(為4，乂為1方向的力，￥為7方向的力，2為2方向的力， Mx為χ方向的力矩，Md y方向的力矩，Mz為z方向的力矩。
[0049] 通過靜態(tài)校準(zhǔn)試驗(yàn)，將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)通過上述的最小二乘法處理，得到天平的特征系 數(shù)如下：
[0050] X = 8. 61661 XUx-0. 08912XY+0. 01055XZ-2. 64076ΧΜχ-〇. 32651 XMy+0. 21155 ΧΜζ+0. 00020XXXX-0. 00012XXXY+0. 00011 XXXZ-0. 00129XXXMx+0. 00084XXXMy-0. 00177XXXMz+0. 00063XYXY+0. 00003XYXZ-0. 00109XYXMx+0. 00010XYXMy+0. 00 466XYXMz+0. 00073XZXZ-0. 00120XZXMx-0. 00503XZXMy+0. 00012XZXMz-0. 08178 XMxXMx-0.0 5359 X MxXMy-0.0 1791 XMxXMz+0. 00119 XMy XMy-0. 00833 XMyXMz-0.00 100 X Mz X Mz
[0051] Y = 16. 01270XUy-0. 00526XX-0. 01468XZ+0. 52690XMx+l. 39200XMy+0. 5219 2XMz+0. 00001XYXY-0. 00054XYXX+0. 00011XYXZ-0. 00006XYXMx+0. 00061XYXMy +0. 00092XYXMz-0. 00034XXXX-0. 00013XXXZ-0. 00323XXXMx-0. 00747XXXMy-0. 0 0516XXXMz+0. 00016XZXZ-0. 00972XZXMx+0. 00175XZXMy+0. 00062XZXMz+0. 0061 4 XMx X Mx-0. 09466 XMxXMy+0. 00842 X Mx XMz+0· 01709 XMyXMy+0. 00130 XMyXMz-0.0 0126XMzXMz
[0052] Z = 6. 87172XUz+0. 01371 XY+0. 00546XX+0. 01942XMx+0. 78699XMy-〇. 01479 XMz+0. 00007 XZX Z+0. 00005 XZX Y-〇. 00056 XZX X+0. 00027 XZX Mx+0. 00005 X Z XMy-0. 00046XZXMz-0. 00003XYXY+0. 00001XYXX+0. 00706XYXMx-0. 00019XYXMy+0. 00 003XYXMz-0. 00014XXXX+0. 00172XXXMx+0. 00406XXXMy+0. 00149XXXMz+0. 01593 XMx XMx+0. 05194 X MxXMy-0.0 4519 XMxXMz-0. 00177 XMyXMy-0.00 059 XMyXMz-0.00 003