一種飛機活動翼裝配中立位置的檢測方法
2023-05-29 08:02:56
一種飛機活動翼裝配中立位置的檢測方法
【專利摘要】一種飛機活動翼面中立位置裝配檢測方法，活動翼通過鉸軸懸掛在固定翼的端頭，建立測量基準坐標系；在穩定狀態下，在測量剖面與固定翼下表面相交輪廓線上選取測量點，建立測量剖面的局部坐標系，將測量點的基準坐標系下的坐標值換算成局部坐標系的坐標值，在局部坐標系內，根據四個點在局部坐標系內的坐標值，計算出固定翼弦線和活動翼弦線的夾角，依次判斷飛機活動翼面的中立位置。
【專利說明】-種飛機活動翼裝配中立位置的檢測方法
【技術領域】
[0001] 本申請屬於飛機製造測試領域，應用在飛機製造過程中活動翼面安裝和調試階 段，具體是一種飛機活動翼面裝配檢測方法。
【背景技術】
[0002] 飛機機翼包括固定機翼（簡稱固定翼）和較接在固定機翼上的活動機翼（簡稱活 動翼），飛機的起降性能和飛行品質是通過飛機活動翼偏轉來實現的，活動翼安裝的準確度 直接影響飛機飛行的安全性和可靠性。飛機停放和正常飛行狀態下，飛機固定翼和活動翼 的弦平面是處於同一個平面中，飛機製造中的術語稱為"活動翼面處於中立位置"，當飛機 起飛、降落、轉彎等時，通過活動翼面的上下（或左右）偏轉來改變飛機姿態。通常，機翼翼 型從最前端到最後端的連接直線成為弦線，機翼的所有弦線都在一個平面內，該個平面稱 為弦平面。
[0003] 理論上，飛機活動翼面安裝是否處於中立位置是通過活動翼弦平面是否與固定翼 弦平面共面來判定的，數學上可W簡化為：在某一特定肋平面的剖面上，活動翼面弦線與固 定翼面弦線的夾角是否為零來判斷。若兩條弦線夾角為零，則活動翼面處於中立位置（零 位），反之則活動翼面不中立，夾角即為此時活動翼面的偏轉角度。由於固定翼面和活動翼 面弦線不可見且無法直接測量，過去，獲得飛機活動面偏轉角度的測量方法是，將角度測量 轉換為直線距離測量，測量的位置選取在翼尖上，測量工具為鋼板尺，測量的距離常稱為剪 刀差。該測量方法存在的問題是：①局部單點測量，不能準確反映飛機活動翼面整體偏轉情 況；②接觸測量，會產生接觸變形，使得測量精度低，精準性差；③人工測量，受人的工作狀 態、技能影響大。基於上述原因，為解決傳統方法存在的問題，提出一種具有廣泛適用性，將 理論判定方法應用於實際工程中的高精度的計算和測量方法。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於提出一種飛機活動翼面裝配中立位置的檢測方法，在飛機裝配 過程中使用，計算、測量並判定飛機活動翼面是否處於中立位置，解決目前測量方法存在的 測量精度低和精準性差的問題。
[0005] 為達到上述目的，本申請採用W下技術方案予W實現。
[0006] -種飛機活動翼面中立位置裝配檢測方法，活動翼通過較軸息掛在固定翼的端 頭，其特徵在於，1)選取飛機已有的水平測量點建立測量基準坐標系；2)在穩定狀態下，選 取貫穿固定翼和活動翼的肋基準面作為測量剖面；3)在測量剖面與固定翼下表面相交輪 廓線上選取al、a2兩個測量點，在測量剖面與活動翼下表面相交輪廓線上選取bl、b2兩個 測量點，活動翼與固定翼的息掛點為0點；4)在上述的基準坐標系下，分別測量位於固定翼 和活動翼下表面上的al、a2、bl、b2四個點的坐標值；5)根據測量坐標值，計算出固定翼弦 線和活動翼弦線的夾角。
[0007] 本申請的有益效果在於；1)將設計理論原理上的飛機固定翼和活動翼弦平面共 面作為判定活動翼處於中立位置的依據，將理論上的飛機活動翼中立位置判定通過數學轉 換和計算來在工程上實現，通過數學上的簡化將判定弦平面共面簡化為某一特定肋平面 處剖面上活動翼弦線與固定翼弦線的夾角，若兩條弦線夾角為零，則活動翼處於中立位置 (零位），反之則活動翼面不中立，稱為活動翼存在偏轉誤差角度；2)飛機機翼剖面和測量 點的布置應能正確反映飛機活動翼的整體位置狀態，並充分考慮到誤差因素的影響，不斷 優化計算方法，從而提高飛機活動翼中立位置的測量精準性。3)選取多於一個的肋基準平 面作為測量剖面，測量並計算得到多個a角，採用數學方法優化確定最終的a角，更準確 地描述飛機活動翼狀態；4)本測量方法具有操作簡單、易於測量、精準度較高的優點，能夠 實現飛機活動翼中立位置快速、高效、精準的測量，為飛機裝配過程的活動翼準確安裝提供 指導。
[0008]W下結合實施附圖對本申請做進一步詳細描述：
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1建立飛機坐標系示意
[0010] 圖2機翼測量剖面選取示意
[0011] 圖3機翼測量剖面與機翼相交外緣輪廓上的測量點
[0012] 圖4活動翼中立計算原理示意
[0013] 圖中編號說明；1飛機機體、2測量儀、3固定翼、4活動翼、5機翼測量剖面、6固定 翼弦線、7活動翼弦線
【具體實施方式】
[0014] 參見附圖：
[0015] 首先，選取飛機已有的水平測量點建立測量基準坐標系。為了使飛機機體1上的 水平測量點能準確表示飛機狀態，使所有測量點中的某一點的微小偏差，不至於影響到整 個飛機的狀態，建立飛機坐標系的測量點應基於空間包容性原則覆蓋飛機整個測量區域： 機身測量點在機頭和機身尾段選取，機翼測量點在左右外翼接近翼尖處選取。
[0016] 飛機翼面剖面和測量點的選取。在穩定狀態下，選取貫穿固定翼3和活動翼4的 肋基準面作為測量剖面5。測量剖面選取位置為飛機翼面外形較為穩定的肋位處，且垂直於 翼面弦平面，最好是固定翼裝配工裝上的定位基準點所在的肋基準平面。
[0017] 測量點的選取：在測量剖面5與固定翼3下表面相交輪廓線上選取點al、和點a2 作為兩個測量點，在測量剖面5與活動翼4下表面相交輪廓線上選取點bl和點b2作為兩 個測量點，設活動翼4與固定翼3的息掛點為A點，活動翼的翼尖為B點，固定翼的前端為 0點，AB為活動翼的弦線，OA為固定翼的弦線；
[0018] 在基準坐標系下，分別測量位於固定翼和活動翼下表面上的al、a2、bl、b2四個測 量點的坐標值；
[0019] 建立測量剖面的局部坐標系，W固定翼3的前端0點為原點，機翼弦線為X軸線， 垂直於弦平面方向為Y軸線；
[0020] 將測量的al、a2、bl、b2四個點在基準坐標系下的坐標值換算成局部坐標系的坐 標值，在局部坐標系內點ai的坐標為（X。。yj，點32的坐標為（x,2,yj，
[00川點bi的坐標為（Xbi,yj，點ba的坐標為（?,yb2)。
[0022] 最後在局部坐標系內，根據al、a2、bl、b2四個點在局部坐標系內的坐標值，計算 出固定翼弦線和活動翼弦線的夾角，依次判斷飛機活動翼面的中立位置。
[0023] 具體計算方法如圖4所示：
[0024]al、a2、bl、b2點為測量剖面與固定翼和活動翼外緣廓交線上的四個測量點；A點 為活動翼面的息掛較鏈交點，此點為飛機固定翼與活動翼共有點；OA為固定翼的弦線，AB 為活動翼的弦線；線alA，，a2A，blA，b2A為測量點到息掛交點的連線，a為活動翼弦線AB 與固定翼弦線OA的夾角。
[00巧]由於固定翼上al，a2兩點是在工藝設計中確定的，它們與固定翼弦線的相對位置 是一定的，通過al，a2點分別向固定翼弦線做垂線，分別交於a3,a4點，al與a3之間的長 度為hal，a2與a4之間的長度為ha2。同理，由於活動翼上bl，b2兩點是在工藝設計中確 定的，它們與活動翼弦線的相對位置是一定的，通過bl，b2點分別向活動翼弦線做垂線，分 別交於b3,b4點，bl與b3之間的長度為化1，b2與b4之間的長度為化2。
[0026]點al的坐標為（xal,yal)，點a2的坐標為（xa2,ya2)，
[0027]點bl的坐標為（xbl,ybl)，點b2的坐標為（xb2,yb2)，
[002引 點a3的坐標為（xa3,ya：3);
[0029]xa3 =xal,ya3 =yal+hal
[0030]點a4 的坐標為（xa4,ya4)
[0031]x4 =xa2,ya4 =ya2+ha2 [003引點b3的坐標為（xb3,yb：3);
[0033]xb3 =xbl,yb3 =ybl+hbl
[0034]點b4 的坐標為（xb4,yb4)。
[00；35]xb4 =xb巧b4 =yb2+hb2
【權利要求】
1. 一種飛機活動翼面中立位置裝配檢測方法，活動翼通過鉸軸懸掛在固定翼的端頭， 其特徵在於： 1) 選取飛機已有的水平測量點建立測量基準坐標系； 2) 在穩定狀態下，選取貫穿固定翼和活動翼的肋基準面作為測量剖面； 3) 在測量剖面與固定翼下表面相交輪廓線上選取al、a2兩個測量點，在測量剖面與活 動翼下表面相交輪廓線上選取bl、b2兩個測量點； 4) 在上述步驟1)所述的基準坐標系下，分別測量位於固定翼和活動翼下表面上的al、 a2、bl、b2的坐標值； 5) 建立測量剖面的局部坐標系，以固定翼的前端0為原點，機翼弦線為X軸線，垂直於 弦平面方向為Y軸線； 6) 將步驟5)測量的al、a2、bl、b2四個點的基準坐標系下的坐標值換算成步驟5)以 0為原點局部坐標系的坐標值； 7) 在局部坐標系內，根據al、a2、bl、b2四個點在局部坐標系內的坐標值，計算出固定 翼弦線和活動翼弦線的夾角，依次判斷飛機活動翼面的中立位置。
【文檔編號】G01B21/00GK104359433SQ201410546196
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】白永紅, 張佔虎, 陳曉華, 尹國棟, 孫太山, 孔翠萍 申請人:中航飛機股份有限公司西安飛機分公司