浅谈军用飞机外挂系统机械环境适应性设计鉴定流程
发布时间：2021-03-28 08:12
为了建立外挂系统机械环境适应性设计及鉴定流程,通过梳理外挂系统在使用寿命周期中预期会遇到的机械环境约束条件,确定外挂系统设计需要研究完成的内容,包括技术要求制定、验证/分析方法、试验/评估结果评定等。详细阐述了机械环境适应性设计必要性,正向定量/定性设计方法以及机械环境鉴定试验流程需要考虑的内容。形成了外挂系统机械环境设计及鉴定流程。以某外挂系统机械环境适应性设计鉴定为例,验证了流程的有效性及经济性。
【文章来源】：装备环境工程. 2020,17(09)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
环境适应性要求的设计流程
·196·装备环境工程2020年9月图2机械环境适应性正向设计及鉴定流程Fig.2Forwarddesignandappraisalprocessofmechanicalenvironmentadaptability障，需要开展外场的排故工作，可以参考上述2）及3）条进行环境适应性分析，指导故障的分析评估，并对提出的结构改进方案进行仿真分析，为改进方案的试验验证提供理论支持。1.3外挂系统机械环境要求制定主机所依据型号研制总要求和外挂的环境特点，以及寿命期环境剖面，进行外挂系统机械环境技术要求设计，以适应在使用寿命中预期会遇到的环境条件。因此在外挂系统机械环境技术要求制定中应遵循以下原则。1）明确外挂系统参数：依据研制要求之外挂系统（武器/吊舱）装机后的作战使用需求及任务能力要求，外挂物挂机技术要求来输出所挂载的型号、数量及质量特性，以及飞行速度-高度范围和机动能力等任务要求，作为飞机/外挂系统机械环境适应性设计的输入。2）明确挂载方式：主机根据主要任务要求明确飞机的外挂系统挂载方式。3）明确挂装位置：主机评估并明确外挂系统的排列位置及构型。依据以上原则，进行外挂系统机械环境技术要求设计。一般情况下，除非特殊规定，加速度及冲击均可以依据载机平台的环境技术要求直接用于外挂系统设计使用，而振动、炮振或噪声由于涉及环境因素较多，需要载机根据外挂系统研制单位提供的设计参数（质量、体积、蒙皮厚度等）进行耐振动、炮振或噪声技术要求制定。1.4定性预计分析在工程研制初步设计阶段，外挂系统（包含内部产品）无法开展仿真预计与分析时，或者在研制进度紧迫、经费不足等特殊情况下，为确保外挂研制工作的顺利开展，将采用定性类比分析预计方法开展其环境适应性预计工作。通过对外挂系统（包含内部产品）或者?
n振动量级项目频率范围/Hz功率谱密度/(g2·Hz1)RMS/grms试验方向试验时间20~1420.02功能试验142~300+3dB/oct300~5000.0423.97YZ1h（耐久试验前后各做30min）20~1420.032耐久试验142~300+3dB/oct300~5000.0675.01YZ46min3.2试验方案及结果试验前，首先依据外形确定试验构型。为保证试验可行性，进行试验夹具设计，通过仿真摸底并确定出加速度响应控制方式的四点平均控制开展试验，控制点分别位于一级悬挂装置前后吊点的夹具上，以及外挂产品的前后吊点专用悬挂装置上，如图3所示。试验平均控制谱型如图4—5所示。由此可见，试验控制谱满足容差要求，且试验后，外挂系统外观、功图3试验安装状态Fig.3Testinstallationstatus图4功能振动试验控制曲线Fig.4Functionalvibrationtestcontrolcurve图5耐久振动试验控制曲线Fig.5Durablevibrationtestcontrolcurve
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种振动夹具结构设计[J]. 朱海波,王亚涛. 无线电通信技术. 2019(02)
[2]外挂设备挂飞振动试验技术研究[J]. 苏华昌,张鹏飞,于亮,洪良友. 强度与环境. 2017(06)
[3]有限元仿真在振动结构疲劳分析中的应用[J]. 刘龙涛,李传日,马甜,乔亮. 装备环境工程. 2013(04)
[4]随机振动环境下航天器结构强度设计方法综述[J]. 张玉梅,韩增尧,邹元杰. 力学进展. 2012(04)
[5]振动夹具的测试方法研究[J]. 吴瑞轩. 装备环境工程. 2010(06)
[6]随机振动试验夹具设计与研究[J]. 郭荣平,段文颖,施军. 振动.测试与诊断. 1997(01)
本文编号：3105193
【文章来源】：装备环境工程. 2020,17(09)
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【部分图文】：
环境适应性要求的设计流程
·196·装备环境工程2020年9月图2机械环境适应性正向设计及鉴定流程Fig.2Forwarddesignandappraisalprocessofmechanicalenvironmentadaptability障，需要开展外场的排故工作，可以参考上述2）及3）条进行环境适应性分析，指导故障的分析评估，并对提出的结构改进方案进行仿真分析，为改进方案的试验验证提供理论支持。1.3外挂系统机械环境要求制定主机所依据型号研制总要求和外挂的环境特点，以及寿命期环境剖面，进行外挂系统机械环境技术要求设计，以适应在使用寿命中预期会遇到的环境条件。因此在外挂系统机械环境技术要求制定中应遵循以下原则。1）明确外挂系统参数：依据研制要求之外挂系统（武器/吊舱）装机后的作战使用需求及任务能力要求，外挂物挂机技术要求来输出所挂载的型号、数量及质量特性，以及飞行速度-高度范围和机动能力等任务要求，作为飞机/外挂系统机械环境适应性设计的输入。2）明确挂载方式：主机根据主要任务要求明确飞机的外挂系统挂载方式。3）明确挂装位置：主机评估并明确外挂系统的排列位置及构型。依据以上原则，进行外挂系统机械环境技术要求设计。一般情况下，除非特殊规定，加速度及冲击均可以依据载机平台的环境技术要求直接用于外挂系统设计使用，而振动、炮振或噪声由于涉及环境因素较多，需要载机根据外挂系统研制单位提供的设计参数（质量、体积、蒙皮厚度等）进行耐振动、炮振或噪声技术要求制定。1.4定性预计分析在工程研制初步设计阶段，外挂系统（包含内部产品）无法开展仿真预计与分析时，或者在研制进度紧迫、经费不足等特殊情况下，为确保外挂研制工作的顺利开展，将采用定性类比分析预计方法开展其环境适应性预计工作。通过对外挂系统（包含内部产品）或者?
n振动量级项目频率范围/Hz功率谱密度/(g2·Hz1)RMS/grms试验方向试验时间20~1420.02功能试验142~300+3dB/oct300~5000.0423.97YZ1h（耐久试验前后各做30min）20~1420.032耐久试验142~300+3dB/oct300~5000.0675.01YZ46min3.2试验方案及结果试验前，首先依据外形确定试验构型。为保证试验可行性，进行试验夹具设计，通过仿真摸底并确定出加速度响应控制方式的四点平均控制开展试验，控制点分别位于一级悬挂装置前后吊点的夹具上，以及外挂产品的前后吊点专用悬挂装置上，如图3所示。试验平均控制谱型如图4—5所示。由此可见，试验控制谱满足容差要求，且试验后，外挂系统外观、功图3试验安装状态Fig.3Testinstallationstatus图4功能振动试验控制曲线Fig.4Functionalvibrationtestcontrolcurve图5耐久振动试验控制曲线Fig.5Durablevibrationtestcontrolcurve
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种振动夹具结构设计[J]. 朱海波,王亚涛. 无线电通信技术. 2019(02)
[2]外挂设备挂飞振动试验技术研究[J]. 苏华昌,张鹏飞,于亮,洪良友. 强度与环境. 2017(06)
[3]有限元仿真在振动结构疲劳分析中的应用[J]. 刘龙涛,李传日,马甜,乔亮. 装备环境工程. 2013(04)
[4]随机振动环境下航天器结构强度设计方法综述[J]. 张玉梅,韩增尧,邹元杰. 力学进展. 2012(04)
[5]振动夹具的测试方法研究[J]. 吴瑞轩. 装备环境工程. 2010(06)
[6]随机振动试验夹具设计与研究[J]. 郭荣平,段文颖,施军. 振动.测试与诊断. 1997(01)
本文编号：3105193
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