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GB/T38924.5-2020无人机冲击试验机原理组成、参数和测试流程

GB/T 38924.5 这个无人机冲击试验标准分两大块:一个是飞行冲击,模拟飞行颠簸、起降、运输路上遇到的瞬时冲击力;

GB/T 38924.5 这个无人机冲击试验标准分两大块:一个是飞行冲击,模拟飞行颠簸、起降、运输路上遇到的瞬时冲击力;另一个是自由跌落,就是模拟搬东西手滑掉地上的场景,两种对应两套完全不同的设备。

一、两种设备都是啥原理、由啥组成

1. 飞行冲击试验机

原理

说白了就是个能精准 “猛晃一下” 的测试台。它能输出力度、时长都卡得特别准的瞬时冲击力,波形是标准的 “后峰锯齿形”,就跟你坐公交突然急刹车那一下的感觉类似,只不过参数完全可控。用它来测无人机的机身结不结实、零件会不会松、电路会不会颠出故障。

核心组成部分

冲击台本体:一般用气、液压或者电磁驱动,把无人机固定上去之后,能精准输出指定力度、指定时长的标准冲击,不是乱晃。

固定夹具:把无人机牢牢卡在台面上,保证冲击方向正正好对准前后、左右、上下六个方向,不歪、也不会额外给机子加多余的力。

传感器 + 数据采集:分两种传感器。一种装在夹具和机子连接的地方,用来精准控制冲击参数;另一种贴在无人机关键部位,实时记录机子实际承受的冲击力。这些传感器都得提前校准,测量范围够宽,误差不能超过 10%,保证数据靠谱。

电控 + 记录系统:提前设好冲击多大、持续多久、每个方向冲几次,它就能自动按顺序跑完六个方向的测试,还能实时把冲击波形、数据都存下来。

安全防护:带过载自动停的保护,还有防样品飞溅的罩子,免得测试的时候机子碎了溅出来伤人。

2. 自由跌落试验机

原理

这个更好理解,就是模拟搬运无人机掉地上的情况。它能让机子从设定好的高度,不带任何推、拽的干扰,纯自由落体砸到硬台面上,测整机抗摔能力和摔完功能还正不正常。

核心组成部分

硬台面:底下是混凝土或者厚钢板的平整硬台面,保证摔下去的时候台面不会缓冲卸力,冲击力实打实落在无人机上。

释放机构:能精准定位高度,松手的瞬间特别干脆,既不推机子也不卡它,保证是纯自由落体。

高度调节:高度能在 2.5 厘米到 1 米之间精准调,对应不同高度的掉落场景。

姿态固定工装:保证每次跌落前,无人机的姿势都一模一样,比如就是正常摆放的姿态,不会每次歪歪扭扭的,测出来没可比性。

二、核心测试参数都是啥

1. 飞行冲击的关键参数

标准波形是后峰锯齿波,力度、持续时间都有严格的误差范围,不能瞎调;

单次冲击的持续时间是 11 毫秒,就是一瞬间的事;

要测 3 个互相垂直的方向,每个方向正反都得测,也就是前后、左右、上下一共 6 个方向;

每个方向要冲 3 次;

冲击带来的速度变化,实际测出来的值和标称值误差不能超过 10%。

不同机型、不同重量,要求的冲击力度也不一样,简单说下:

多旋翼无人机:0.25~50 公斤的,前后方向是 5g(g 是重力加速度,数值越大冲击力越强),左右和上下是 2.5g;50~150 公斤的,前后是 6g,左右上下是 3g。

固定翼、无人直升机:不分方向,0.25~50 公斤的全都是 5g,50~150 公斤的全都是 6g。

2. 自由跌落的关键参数

跌落高度可选:2.5cm、5cm、10cm、25cm、50cm、1m,常用的是 2.5cm、10cm、50cm、1m 这几档;

跌落姿态:就是无人机正常运输、正常放置的姿势;

跌落次数:每个指定的跌落位置,要摔 2 次;

跌落台面:必须是混凝土 / 钢制的硬平台面。

三、测试流程

1. 飞行冲击测试步骤

第一步,前期准备。先把无人机从头到尾查一遍:外观有没有问题,机身、机臂、桨叶、起落架这些关键结构尺寸对不对,再开机把所有功能、性能都测一遍,把初始数据记下来,留着后面对比。然后把机子用夹具固定在冲击台上,贴好传感器,最后校准设备,设好所有测试参数。

第二步,正式测试。全程无人机都要开机正常工作着。按六个方向挨个测,每个方向连续冲 3 次。全程盯着数据,保证冲击的力度、时长、速度变化都在标准要求的范围内,不能超差。

第三步,测完复检。全部冲完之后,把机子拿下来,再查一遍外观、结构尺寸,再开机跑一遍所有功能性能,和测试前的数据做对比。

2. 自由跌落测试步骤

第一步也是准备工作,和飞行冲击一样,先把初始的外观、尺寸、功能性能都测好记下来。然后调好跌落高度,把无人机固定成规定的姿势。

第二步正式摔。启动释放装置,让无人机直直掉下去。每个指定位置都摔 2 次,每次摔完可以先大概瞅一眼,有没有明显摔碎、变形的地方。

第三步全部摔完之后,再做全面检查:外观、结构、功能性能都复测一遍,记录好数据。