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；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。

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