在航空母舰和舰载机的研制过程中，弹射起飞和拦阻着陆冲击试验是十分重要的环节。弹射起飞是利用航母上的弹射器将飞机从飞行甲板上加速起飞，而拦阻着陆是飞机在降落时，利用跑道上的钢索对飞机进行减速和停止。弹射起飞和拦阻着陆冲击试验，可以验证舰载机及其配套产品在起飞和着陆过程中受到冲击后功能和结构的完好性，对舰载机在服役期间的飞行安全具有重要的意义。
VENZO 800系列振动控制软件的瞬态冲击功能，可以通过阻尼正弦波运行弹射起飞和拦阻着陆冲击试验，采用合理的波形处理，可有效减少试验所需的速度和位移，从而实现通用振动台上能够运行低频高加速度的弹射起飞和拦阻着陆冲击试验。
PART 1 弹射起飞和拦阻着陆冲击的特点
飞机弹射起飞可由一个瞬态振动分隔的两个冲击来模拟；拦阻着陆可由一次冲击和其后紧跟一个瞬态振动来模拟。弹射起飞和拦阻着陆的冲击与其他典型冲击的差别在于：它是由飞机质量和起落架阻尼特性所确定的较低频的瞬态周期振动(近似正弦)。
根据实测数据，典型弹射起飞的加速度时间历程如图所示：
由图可见，弹射起飞冲击由三个阶段组成：第一个阶段是瞬态冲击(可以理解为持续时间较短、能量较高幅值随时间变化的非平稳振动)；第二个阶段是持续时间约为2s的瞬态振动(可理解为持续时间较长、能量较低、幅值随时间变化的非平稳振动)；第三个阶段是另一个瞬态冲击。
典型拦阻着陆的加速度时间历程如图所示：
由图可见，拦阻着陆冲击由两个阶段组成：第一阶段是瞬态冲击过程；第二阶段是持续时间约为3s的瞬态振动。
根据上述介绍并结合波形，可总结出弹射起飞和拦阻着陆冲击环境有以下特点：
（1）瞬态特征：波形具有明显的瞬态变化特征，尽管波形中含有稳态分量，但这种稳态分量并不是主要特征，对试验考核也不重要。
（2）振荡特征：波形是复杂的振荡波形，在忽略稳态分量的情况下，它表现为交变载荷，而不是单脉冲的经典冲击波形。
（3）低频特征：波形的频率较低，其特征与飞机结构的模态特性有关。
（4）大位移、高速度特征：这些波形是在弹射起飞和拦阻着陆过程中测得的，其物理过程本身就具有大位移、高速度的特征。
PART 2 弹射起飞和拦阻着陆冲击的考核方法
目前，针对舰载机及配套产品的弹射起飞和拦阻着陆冲击试验，主要有三种考核模式：一种为通过实测数据进行复杂时域波形复现进行考核；一种为半正弦波经典冲击试验（幅值一般≤12g，脉宽一般为140ms或200ms）；一种为阻尼正弦波冲击试验。
有实测数据时的复杂波形再现方法，虽然对载荷模拟比较真实，但实测数据获取困难且工程实现具有较大难度；半正弦波经典冲击试验是稳态的加速度载荷，具有单向性，而从实测数据来看，弹射拦阻冲击具有振荡、交变特征，所以经典冲击在载荷特性上和拦阻冲击并不吻合。
阻尼正弦波吻合拦阻冲击环境复杂瞬态正负衰减的特点，在没有相应实测试验数据的情况下，通过阻尼正弦波冲击进行试验考核更为准确、有效。
PART 3 弹射起飞和拦阻着陆冲击的位移和速度优化
根据GJB150.18A-2009程序VIII的要求，在没有合适的现场测量数据的情况下，弹射起飞和拦阻着陆试验可以用阻尼正弦波来模拟每次弹射或起飞的过程。
弹射起飞和拦阻着陆冲击试验条件如下式所示：
式中：y——瞬态波加速度，单位g；
Am——瞬态波振幅，单位g；
ξ——阻尼比，取0.025；
ω——模态圆频率，单位rad/s；
t——时间，单位s。
其中，波形圆频率ω由给定飞机的结构分析和第一阶模态的频率综合确定；加速度幅值Am由给定飞机的结构分析、第一阶模态的频率以及装备在第一阶模态振型上所处的位置确定；阻尼比ξ取0.025（即品质因子Q=20）；冲击有效持续时间Te取2s；冲击次数由特定的应用确定，一般根据疲劳寿命计算；冲击间隔时间一般为10s及以上。
对于弹射起飞和拦阻着陆冲击试验，由于试验条件的位移和速度较大，针对振动台无法满足试验需求的情形，VENZO 800控制软件对此进行了速度和位移优化。
如某试验条件为：模态圆频率70.31rad/s，瞬态波振幅Am为8g，阻尼比为0.025，波形有效持续时间2s，冲击次数100次。振动台指标：速度2m/s，位移峰峰值76mm。
优化前：
优化后：
可以看出，优化前，试验所需的速度和位移较大，且位移超出了振动台的指标。优化后，试验所需的速度和位移显著降低，振动台完全可以满足试验的需求。
试验控制波形如图所示：
PART4 弹射起飞和拦阻着陆冲击试验示例
某产品的弹射起飞和拦阻着陆冲击条件如下所示：
式中：y——瞬态波加速度，单位g；
Am——瞬态波振幅，单位g；
ξ——阻尼比，取0.025；
ω——模态圆频率，单位rad/s；
t——时间，单位s。
Te——冲击波形有效持续时间，单位s。Te=2s。
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方向
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瞬态波振幅Am（g）
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频率（Hz）
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次数
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±X（横向）
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8
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12.5
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30
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±Y（纵向）
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10.2
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6.25
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30
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16
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12.5
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15
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18.5
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±Z（垂向）
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7
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12.5
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30
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现需进行±X向的阻尼正弦试验：
（1）打开瞬态冲击模块
（2）设置冲击测试条件，设置如下：
类型选择“衰减正弦波”，设置幅值8g，频率12.5Hz，阻尼比0.025，持续时间2s，采样率一般选取频率的100倍左右。
振动台负荷如下：
速度，位移经优化后，振动台的指标满足该测试条件。
（3）计划表设置如下：
（4）安装测试产品、传感器、连接线缆，设置传感器参数，确认设备连接好即可运行测试条件。运行状态如图所示：
对于有些很大速度和位移的测试条件，如无法在电动振动台上运行测试条件，可选择在液压振动台或弹射拦阻试验机上完成相应的测试条件。
