為滿足某飛行器推力矢量試驗的測試要求,采用兩臺六分量應變天平和一個空氣橋組成測力裝置來實現飛機全機氣動力和噴管推進特性同時分別測量�；谟邢拊浖�,對天平的應變及空氣橋對天平的干擾進行了分析。結果表明:空氣橋對天平力分量的干擾值優(yōu)于5%,對力矩(滾轉力矩除外)分量的干擾值優(yōu)于15%,達到了設計指標。通過校準獲得了單獨天平、天平帶空氣橋(充壓、不充壓)狀態(tài)下的校準公式,校準結果表明:兩臺天平各分量的綜合加載誤差均優(yōu)于0.3%,天平帶空氣橋(充壓、不充壓)狀態(tài)下各分量的綜合加載誤差優(yōu)于0.5%,空氣橋對天平的干擾量值與有限元分析結果一致。理論分析與實測結果證明:研制的天平及空氣橋達到了預定目標,它的測量精準度高,滿足推力矢量風洞試驗需求。

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圖1測力裝置布局圖

測力裝置的初步布局(圖1)確定后,對空氣橋、管路、殼體等參數模型構成的系統進行流體計算,以確定其外形尺寸是否滿足流動特性要求。1.5結構設計

圖2全機天平

全機天平(圖2)采用對稱布局形式,前、后對稱布置四柱梁用作除軸向力分量以外其他五個分量的測量。軸向力元件位于天平中部,采用支撐片與“T”梁相組合的形式構成單獨測量單元,“T”梁是測量梁,該結構可有效降低力、力矩分量對軸向力的干擾。支撐片可簡化為超靜定梁,軸向力作用下的變形如圖3。....

圖4懸臂梁

圖3超靜定梁前、后四柱梁中,中間兩個柱梁用作法向力、俯仰力矩及滾轉力矩的測量,左右兩個柱梁用作側向力及偏航力矩的測量。由于法向力與側向力比值較大,將左右兩個柱梁的長度設置為較中間兩個柱梁的長度短,那么在偏轉角相同的情況下,短柱梁承受的應力比長柱梁的大。全機天平測量元件的設計思路....

圖5推力天平及空氣橋系統

表4推力天平設計載荷Table4Designloadofthrustbalance載荷分量Y/NMz/(N·m)X/NMx/(N·m)Z/NMy/(N·m)設計值500149140090500149圖6推力天平結構

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