航空慣性試驗臺鼓輪系統設計

方新文，崔 雄

(中國飛機強度研究所，陜西 西安 710065)

1 引 言

航空慣性試驗臺是模擬飛機機輪的各種工況，檢驗航空輪胎、機輪和剎車裝置性能和可靠性的設備，一般由鼓輪組件、加載設備、液壓設備、控制設備、測量設備等組成。其中，鼓輪組件作為設備的核心組成部分，其在電機的驅動下，提供轉動慣量和速度，模擬飛機動能的能量。同時，鼓輪表面還可進行各種路面工況的模擬。加載設備用來模擬飛機的重量和姿態，帶動機輪相對鼓輪表面加載。加載設備除了能夠模擬飛機垂直鼓輪軸線(水平面內)加載外，還可模擬飛機偏航加載和傾斜加載[1,2]，進行輪胎動態模擬試驗[3]、機輪剎車動力矩試驗等[4]。試驗臺三維數模如圖1所示，在加載作動筒推動下，移動框架沿導軌前進，推動前端連接的回轉軸承、偏航裝置、測力矩搖臂及機輪對鼓輪表面加載。機輪在鼓輪帶動下旋轉，并模擬機輪剎車，測量加載力及剎車力矩、剎車減速度、剎車距離、輪胎轉速、輪胎溫度[5]、剎車盤溫度、吸收能量[6]、剎車效率[7]等指標。

圖1 試驗臺三維數模

本文依據目前已經研制完成的慣性試驗臺，對其鼓輪系統的關鍵設計技術進行介紹。該試驗臺的主要技術指標如下：剎車最大能量112MJ、最小能量2MJ；剎車最大減速度6m/s2；最大剎車速度500km/h；鼓輪直徑3048mm；轉速870r/min；加載載荷范圍0～180kN，載荷控制誤差≤1.0(%FS)；動剎車力矩范圍0kNm～100kNm；靜剎車力矩范圍0kNm～200kNm，精度±0.1%FS；機輪尺寸范圍為直徑380mm≤Φ≤1200mm；輪胎偏航角±20°，調節精度±0.2°；輪胎傾斜角±10°，調節精度±0.2°；機輪溫度測量范圍0～1400℃；……