本发明属于飞机气动弹性技术领域，尤其涉及一种全机地面共振试验水浮支持系统。
背景技术：
全机地面共振试验是飞机首飞前必须完成的大型地面试验之一，同时也是验证、考察飞机动态特性及完善颤振分析模型的可靠手段与重要依据，在飞机研制过程中具有极其重要的意义。对于飞机全机地面共振试验面言，除了试验所采用的模态试验方法外，飞机支持方式在试验中具有重要地位，支持系统设计一直是飞机全机地面共振试验重要的基础性工作。因此在全机地面共振试验中，首先需要考虑的是飞机的支持系统，支持系统除了安全可靠外，最关键的设计指标是满足刚体支持频率低的要求(即支持系统对飞机自身弹性模态频率的影响要小，要求刚体支持频率低于最低阶弹性模态频率的1/3)。
目前国内外全机地面共振试验中所采用的支持方式主要有三种：起落架支持、悬挂弹簧支持以及空气弹簧支持。起落架支持是比较简易的方式，但是缺点也比较明显，无法保证刚体支持频率，会对弹性模态频率产生较大的影响；悬挂弹簧支持可以根据飞机刚体支持频率的要求进行特种弹簧的设计，但是很难同时保证刚体支持频率低和吊挂强度足够大的要求；空气弹簧支持系统能够满足刚体支持频率的要求，但是该系统结构复杂、设计加工周期长、制造成本高、通用性差。
因此，为了准确考量飞机的振动特性，需要设计一种简单高效且能满足刚体支持频率要求的全机地面共振试验支持系统。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种全机地面共振试验水浮支持系统，用于解决上述问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全机地面共振试验液浮支持系统，其包括
承压桶，所述承压通用于将飞机的起落架装置包裹起来，从而为起落架提供支持；
储液箱，所述储液箱内装有一定体积的液体，承压桶置于储液箱内用于通过浮力的作用抵消承压桶上分配的飞机的重量，且储液箱的顶部开有排液孔；
排液装置，所述排液装置通过排液管与储液箱顶部的排液孔相互连接；
通过承压桶、储液箱、排液装置将飞机支持起来，进而可以通过共振试验设备进行飞机固有振动模态的测试。
进一步地，所述液体优选为水。
进一步地，承压桶和储液箱的数量与起落架的数量相同，而排液装置则为一个，通过排液管分别连接于储液箱的排液孔。
进一步地，排液管为橡胶管。
进一步地，根据实际飞机重量和最低阶弹性频率值来确定承压桶底部面积，所述底部面积越小越好。
进一步地，所述承压桶的高度将根据排水量大小来确定，满足承压桶的体积与液体密度的乘积大于支持点分配的飞机重量。
进一步地，储水箱顶部排液孔的尺寸能够防止飞机和承压桶放入储水箱时排水不畅而导致水溢出到地面上。
本发明的全机地面共振试验液浮支持系统不仅能够满足刚体支持频率低的要求，而且通用性好，通过承压桶尺寸的调节可以满足不同飞机的支持要求。同现有技术相比，这里设计的液浮支持系统弥补了以往起落架支持和悬挂弹簧支持无法满足刚体支持频率低的要求，以及空气弹簧支持系统机构复杂、制造成本高的缺点，使得本发明的支持系统简单实用、方便调节、通用性好。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明实施例的全机地面共振试验液浮支持系统示意图。
附图标记：
1-承压桶，2-储液箱，3-排液装置，4-飞机，5-起落架装置，6-共振试验设备。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
本发明的全机地面共振试验液浮支持系统主要包含三个部分：承压桶1、储液箱2、排液装置3，见附图1所述的全机地面共振试验液浮支持系统示意图。
承压桶1的作用是将飞机4前后的多个起落架装置5包裹起来，从而提供多点支持位置。图中所示的飞机为前三点式支撑。
储液箱2里面装有一定数量的液体，从而能够通过浮力的作用抵消承压桶1上分配的飞机4的重量，且储液箱顶部开有排液孔；
排液装置3为橡胶管，与储液箱2顶部的排液孔相互连接，当飞机4连同承压桶1放入储液箱2时，如果液面抬升高度高于排液孔，则储液箱2中的液会通过排液装置3的橡胶管排到蓄液池中；
通过液浮支持系统将飞机4支持起来，进而可以通过共振试验设备6进行飞机4固有振动模态的测试。
通过承压桶1、储液箱2、排液装置3构成的液浮支持系统，不仅可以提供较低的刚体支持频率，而且通过承压桶1底部尺寸的调整，可以实现对飞机4刚体支持频率的调整，从而满足不同类型飞机的测量要求。
需要说明的是，上述液体优先选用水，经济实惠、取用方便。
在本发明中国，承压桶1和储液箱2的数量与起落架的数量相同，而排液装置3则为一个，通过排液管分别连接于储液箱2的排液孔。
另外对本发明的液浮支持系统在全机地面共振试验中的具体实施方案进一步说明。
首先是承压桶1的设计：承压桶1的首要关键尺寸为底部面积s，根据浮力计算公式f＝ρshg和无阻尼单自由度系统固有频率计算公式
从上述计算公式可以看出，飞机刚体支持频率大小随承压桶1底部面积的增加而增大，而随飞机重量的增加而减小。因此，要满足飞机刚体支持频率较低的要求时，需要根据实际飞机重量和最低阶弹性频率值来确定承压桶1底部面积。而承压桶的另一关键尺寸为高度，具体数值将根据排液量大小来确定，基本要求是承压桶体积与液密度的乘积大于支持点分配的飞机重量。
其次是储液箱2的设计：储液箱2的尺寸大小首先必须大于承压桶1的尺寸，各个储液箱2的内部装液量需要大于各个支持位置分配的飞机重量。在储液箱2的顶部要有排液孔，排液孔尺寸要足够大，以防止飞机4和承压桶1放入储液箱2时排液不畅而导致液溢出到地面上。
最后是排液装置3的设计：排液装置3可以采用简易的橡胶管，主要为了将储液箱2中排出的液引流到排液装置3(蓄水池)中。需要说的是，排液装置3中的橡胶管应具有一定的支持强度，以保证其不会弯折导致储液箱2内的液体不能流通至排液装置3内。
本发明的全机地面共振试验液浮支持系统不仅能够满足刚体支持频率低的要求，而且通用性好，通过承压桶尺寸的调节可以满足不同飞机的支持要求。同现有技术相比，这里设计的液浮支持系统弥补了以往起落架支持和悬挂弹簧支持无法满足刚体支持频率低的要求，以及空气弹簧支持系统机构复杂、制造成本高的缺点，使得本发明的支持系统简单实用、方便调节、通用性好。
以上所述，仅为本发明的最优具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。