一种机载HUD用分离机构分离值的设计及试验验证

机载平视显示器(HUD)用的折转机构在飞机应急着陆出现纵向负加速度≥9.0g时,飞行员前方的组合镜须在惯性力作用下分离移出飞行员头部前冲的运动轨迹之外。设计了一种凸轮与拉簧推杆联合作用的分离机构来完成此功能,通过控制拉簧的力值来实现分离机构的分离阀值。分别以凸轮转轴和推杆转轴为矩心进行受力分析,计算推导了负9.0g加速度值与弹簧力值的关系,设计出相应的拉簧。利用SolidWorks Motion软件通过设置接触、弹簧参数,采用直线马达加速度驱动形式加载,加速度曲线为三角形波形,进行了分离值仿真,通过对比设置的加速曲线及弹簧拉伸长度变化曲线,得到分离机构分离时的加速度值为9.98g。在结构动态冲击试验台上,按仿真加速度曲线值进行加载、采用高速摄像机对组合镜分离角度摄像记录,完成了试验验证,对比测定的加速度曲线及组合镜分离角度变化曲线,得到了分离机构的分离阀值为负10.13g。试验曲线与仿真曲线结果基本一致,表明分离机构能够按照设计要求进行分离,满足机载安全要求。