飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于飛機飛行控制系統(tǒng)試驗平臺【技術領域】，特別是涉及一種飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)包括主支撐架、二面角支撐架、前梁盒形件、后梁盒形件、連接件、前緣模擬梁及后緣模擬梁，其中，主支撐架固定在地面上，二面角支撐架固定安裝在主支撐架上，前梁盒形件、后梁盒形件固定安裝在二面角支撐架上，前梁盒形件和后梁盒形件之間通過連接件連接，在前梁盒形件的前緣、后梁盒形件的后緣固定安裝有前緣模擬梁及后緣模擬梁。本發(fā)明通過合理的結(jié)構(gòu)分段、巧妙的部件組合，充分模擬了飛機機翼梁盒段，同時通過結(jié)構(gòu)設計保證機翼段的位置精度要求，便于試驗臺的安裝。
【專利說明】飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于飛機飛行控制系統(tǒng)試驗平臺【技術領域】，特別是涉及一種飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)。
【背景技術】
[0002]各種新研飛機都建有專用的功能試驗臺，即鐵鳥試驗臺。目前鐵鳥試驗臺機翼段大多采用框架結(jié)構(gòu)，框架沿橫向(翼展方向)分為若干段，縱向最多分為兩層，在這種結(jié)構(gòu)形式上安裝的試驗件只能采用激光跟蹤儀、水準儀、經(jīng)緯儀、長桿千分尺等作為測量工具，利用定位銷、調(diào)整螺釘進行定位安裝。對于懸掛支臂繁多的機翼段來說，這種框架結(jié)構(gòu)及其試驗件安裝方式存在以下不足之處:
[0003]1、對于機翼段本身來說，前后梁平面的位置和安裝角、下反角及后掠角三個空間角度的位置，靠最終安裝保證位置精度相當困難；
[0004]2、機翼上試驗件安裝，需根據(jù)具體安裝零件的形狀和安裝精度制造相應的工裝，這部分工作量和成本相當大。對于安裝連接位置較多的懸掛組件，不僅測量工作量大，還需來回反復調(diào)整，才可能達到最終的安裝精度要求，費時費力，安裝周期長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的:
[0006]本發(fā)明通過合理的結(jié)構(gòu)分段、巧妙的部件組合，充分模擬了飛機機翼梁盒段，同時通過結(jié)構(gòu)設計保證機翼段的位置精度要求，便于試驗臺的安裝。
[0007]本發(fā)明的技術方案:
[0008]飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)包括主支撐架、二面角支撐架、前梁盒形件、后梁盒形件、連接件、前緣模擬梁及后緣模擬梁。主支撐架固定在地面上，二面角支撐架固定安裝在主支撐架上，前梁盒形件、后梁盒形件固定安裝在二面角支撐架上，前梁盒形件和后梁盒形件之間通過連接件連接，在前梁盒形件的前緣、后梁盒形件的后緣固定安裝有前緣模擬梁及后緣模擬梁。
[0009]所述的主支撐架由若干立柱、橫梁、斜支撐、上連接板及下連接板組成，其結(jié)構(gòu)尺寸與飛機機翼外形匹配，將各立柱分布在前緣縫翼受力齒條、后緣襟翼滑軌之處，立柱之間通過斜支撐連接，立柱的上下兩端分別安裝有上連接板及下連接板，上連接板的上表面、下連接板的下表面均與鐵鳥試驗臺構(gòu)造水平面平行。
[0010]二面角支撐架包括頂板、底板、中間支撐及加強筋，頂板上表面為二面角，各二面角支撐架沿翼展方向具有模擬機翼的上反角或者下反角的高度布局，沿飛機縱軸方向具有模擬機翼的安裝角的高度布局，底板下表面與鐵鳥試驗臺構(gòu)造水平面平行。
[0011]前梁盒形件和后梁盒形件模擬機翼的翼型。前梁盒形件分為若干段，每段由下底板、上面板、前立板、后立板根據(jù)前梁的形狀焊接而成，前梁平面沿航向縮小一定距離焊接一塊懸掛安裝板，懸掛安裝板厚度視梁盒形件焊接變形量的大小而定，加工時僅加工后焊接的懸掛安裝板，使其保證與前梁平面位置尺寸一樣，大大減小了梁平面的機械加工工作量。
[0012]后梁盒形件分為若干段，每段盒形件由下底板、上面板、前立板、后立板根據(jù)后梁的形狀焊接而成，后梁平面沿航向后縮焊接一塊懸掛安裝板，懸掛安裝板厚度視梁盒形件焊接變形量的大小而定。
[0013]前緣模擬梁及后緣模擬梁模擬機翼安裝各操縱面懸掛和作動器懸掛的前緣梁平面和后緣梁平面。
[0014]本發(fā)明所具有的優(yōu)點:
[0015]本發(fā)明利用主支撐架、二面角支撐架、前梁盒形件、后梁盒形件、連接件、前緣模擬梁及后緣模擬梁模擬梁組合模擬飛機機翼整體梁盒段，減小了梁盒段的結(jié)構(gòu)尺寸，便于梁盒段機械加工，同時保證了安裝精度。
[0016]本發(fā)明的二面角支撐架設計時就模擬了機翼安裝角和下反角，方便了機翼段的安裝，并保證了安裝精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為機翼整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為前后梁盒形件示意圖；
[0019]圖3為前緣模擬梁示意圖；
[0020]圖4為后緣模擬梁示意圖；
[0021]圖5為主支撐架示意圖；
[0022]圖6為二面角支撐架示意圖；
[0023]圖7為每段梁盒形件示意圖。
[0024]其中，1-主體結(jié)構(gòu)、2- 二面角支撐架、3-前梁盒形件、4-后梁盒形件、5-連接件、6-前緣模擬梁、7-后緣模擬梁、8-立柱、9-橫梁、10-斜支撐、11-上連接板、12-下連接板、13-頂板、14-底板、15-中間支撐、16-加強筋、17-下底板、18-上面板、19-前立板、20-后立板、21-加強筋板、22-懸掛安裝板。
【具體實施方式】
[0025]現(xiàn)就對本發(fā)明的詳細實施過程進行以下說明。
[0026]鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)包括主支撐架1、二面角支撐架2、前梁盒形件3、后梁盒形件4、連接件5、前緣模擬梁6及后緣模擬梁7，主支撐架I通過地腳螺栓固定在地面上，二面角支撐架2通過鉸制孔螺栓固定安裝在主支撐架I上，前梁盒形件3、后梁盒形件4固定安裝在二面角支撐架2上，前梁盒形件3和后梁盒形件4之間通過連接件5連接，在前梁盒形件的前緣、后梁盒形件的后緣固定安裝有前緣模擬梁6及后緣模擬梁7。
[0027]主支撐架I由若干立柱8、橫梁9、斜支撐10、上連接板11及下連接板12組成，其結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)所要模擬的飛機機翼外形和設備的機械加工能力而定，各立柱8分布在前緣縫翼受力齒條、后緣襟翼滑軌之處，立柱8之間通過斜支撐10連接，立柱8的上下兩端分別安裝有上連接板11及下連接板12，上連接板11的上表面、下連接板12的下表面均與鐵鳥試驗臺構(gòu)造水平面平行。[0028]二面角支撐架2包括頂板13、底板14、中間支撐15及加強筋16，頂板13上表面為二面角，各二面角支撐架2沿翼展方向具有模擬機翼的上反角或者下反角的高度布局，沿飛機縱軸方向具有模擬機翼的安裝角的高度布局。底板14下表面與鐵鳥試驗臺構(gòu)造水平面平行。
[0029]前梁盒形件3和后梁盒形件4模擬機翼的翼型。設計前梁盒形件3時，根據(jù)飛機前緣上縫翼齒輪、齒條、作動線系、操縱面安裝位置及其操縱面加載安裝位置，將前梁盒形件3分為若干段。每段由下底板17、上面板18、前立板19、后立板20根據(jù)前梁的形狀焊接而成，考慮到前梁的機械加工情況，將前梁平面沿航向縮小一定距離，再根據(jù)前梁上各懸掛支臂的安裝位置另外焊接一塊懸掛安裝板22，懸掛安裝板22厚度視前梁盒形件3焊接變形量的大小而定，加工時僅加工焊接的懸掛安裝板22，使其保證與前梁平面位置尺寸一樣，從而大大減小了梁平面的機械加工工作量。為了增強前梁盒形件3的強度、剛度，在前梁盒形件3內(nèi)部根據(jù)梁平面上安裝的結(jié)構(gòu)件位置焊接了若干加強筋板21，在盒形件的頂部預留了方孔以便于零組件的安裝。
[0030]后梁盒形件4設計，根據(jù)飛機后緣上襟翼滑軌、絲杠、作動線系、襟翼操縱面、副翼操縱面、機械備份線系、擾流板操縱面、各操縱面驅(qū)動作動筒及加載裝置的安裝位置，將后梁盒形件4分為若干段。每段盒形件由下底板17、上面板18、前立板19、后立板20根據(jù)后梁的形狀焊接而成，考慮到梁的機械加工情況，將后梁平面沿航向縮小一定距離，再根據(jù)后梁上各懸掛支臂的安裝位置另外焊接一塊懸掛安裝板22，懸掛安裝板22厚度視后梁盒形件4焊接變形量的大小而定，加工時僅加工焊接的懸掛安裝板22，使其保證與后梁平面位置尺寸一樣。
[0031]前緣模擬梁6及后緣模擬梁7模擬機翼安裝各操縱面懸掛和作動器懸掛的前緣梁平面和后緣梁平面。
[0032]本機翼模擬結(jié)構(gòu)安裝實施步驟如下:第一，利用激光跟蹤儀安裝好主支撐架I ;第二，將二面角支撐架2分別與前梁盒形件3及后梁盒形件4通過鉸制孔螺栓固定在一起，利用激光跟蹤儀測量安裝，同時保證梁平面的位置及整個機翼的后掠角；第三，通過連接件5將前梁盒形件3及后梁盒形件4用過孔螺栓連接在一起，使機翼段構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)，增加強度、剛度；第四，在前緣模擬梁6和后緣模擬梁7上的各操縱面懸掛及作動器懸掛在飛機型架上安裝完成后，通過其上的定位孔定位，分別連接在前梁盒形件3和后梁盒形件4上；第五，將所有試驗件安裝到位。
[0033]下面以在某型飛機鐵鳥試驗臺機翼段設計為例，對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0034]某型飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)單側(cè)包括10個主支撐架、28個二面角支撐架、5段前梁盒形件、5段后梁盒形件、連接件若干、4塊前緣模擬梁及5塊后緣模擬梁。
[0035]主支撐架的設計，主支撐架由若干立柱、橫梁、斜支撐、上連接板及下連接板組成，其結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)飛機機翼外形和設備的機械加工能力而定，各立柱基本都分布在前緣縫翼受力齒條、后緣襟翼滑軌之處，立柱之間通過斜支撐連接，立柱的上下兩端分別安裝有上連接板及下連接板，上連接板的上表面、下連接板的下表面均與鐵鳥試驗臺構(gòu)造水平面平行。
[0036]二面角支撐架設計，機翼段設計時將地面到前后梁盒形件底面的支撐分為二層，第一層為主支撐架，第二層為二面角支撐架，支撐架的上表面、前后梁盒形件底面及二面角支撐架的下表面均與鐵鳥試驗臺水平構(gòu)造面平行，二面角支架的上表面是一個二面角，該二面角即為相應位置機翼梁的下反角及安裝角，是在機械加工時通過工裝來保證，減小了梁盒形件的安裝難度。
[0037]前梁盒形件設計，根據(jù)飛機前緣上縫翼齒輪、齒條、作動線系、操縱面(4塊)安裝位置及其操縱面加載安裝位置，將前梁盒形件分為5段。每段盒形件由下底板、上面板、前立板、后立板根據(jù)后梁的形狀焊接而成，考慮到梁的機械加工情況，將前梁平面沿航向縮小30mm，再根據(jù)前梁上各懸掛支臂的安裝位置另外焊接一塊懸掛安裝板，懸掛安裝板厚度視前梁盒形件焊接變形量的大小而定，加工時僅加工焊接的懸掛安裝板，使其保證與前梁平面位置尺寸一樣，大大減小了梁平面的機械加工工作量。為了增強前梁盒形件的強度、剛度，在盒形件內(nèi)部根據(jù)梁平面上安裝的結(jié)構(gòu)件位置焊接了一些加強筋板，在盒形件的頂部預留了方孔以便于零組件的安裝施工。
[0038]后梁盒形件設計，根據(jù)飛機后緣上襟翼滑軌、絲杠、作動線系、襟翼操縱面(2塊)、副翼操縱面(I塊)、機械備份線系、擾流板操縱面(6塊)、各操縱面驅(qū)動作動筒及加載裝置的安裝位置，將后梁盒形件分為5段。每段盒形件由下底板、上面板、前立板、后立板根據(jù)后梁的形狀焊接而成，考慮到梁的機械加工情況，將后梁平面沿航向縮小30mm，再根據(jù)后梁上各懸掛支臂的安裝位置另外焊接一塊懸掛安裝板，懸掛安裝板厚度視后梁盒形件焊接變形量的大小而定，加工時僅加工焊接的懸掛安裝板，使其保證與后梁平面位置尺寸一樣。
[0039]前緣模擬梁的設計，按縫翼舵面分離面將前梁模擬梁分為4段，以外形面最小邊將上、下沿取成與梁平面垂直的平面，便于模擬梁的加工及梁平面上各定位孔、懸掛安裝初孔位置精度的保證。每段模擬梁上制有與前梁盒形件在試驗臺坐標系位置相一致的6個Φ18Η7的定位孔，孔位置度±0.1mm，模擬梁厚度公差為-0.3mm。
[0040]后緣模擬梁的設計，按擾流板、副翼操縱面的位置將模擬梁分為5段。以模擬梁外形面最小邊將上、下沿取成與梁平面垂直的平面，便于模擬梁的加工及梁平面上各定位孔、懸掛安裝初孔位置精度的保證。每段模擬梁上制有與后梁盒形件在試驗臺坐標系位置相一致的4?6個Φ 18H7的定位孔，孔位置度±0.1mm,模擬梁厚度公差為-0.3mm。
[0041]機翼模擬結(jié)構(gòu)的安裝過程如下:首先將主支撐架安裝到位，通過激光測量，按照每個主支撐架上表面激光測量OTP點定位安裝。第二步是將二面角支撐架與前后梁盒形件連接在一起，通過前后梁每段盒形件前(或后)側(cè)表面上的3個激光測量OTP點進行定位，保證前梁每段盒形件前側(cè)表面距真實前梁平面的距離為30_°_2mm，后梁每段盒形件后側(cè)表面距真實后梁平面的距離為30_°_2mm，在保證前后梁位置的同時還需保證整個機翼的后掠角。第三在模擬梁上的懸掛在飛機型架上安裝完成后，通過其上的Φ18Η7定位孔定位，連接在梁盒形件上。最后將所有操縱面、作動器、高升力作動線系、機械備份線系等安裝到位。
【權利要求】
1.飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)，其特征是，本結(jié)構(gòu)包括主支撐架、二面角支撐架、前梁盒形件、后梁盒形件、連接件、前緣模擬梁及后緣模擬梁，其中，主支撐架固定在地面上，二面角支撐架固定安裝在主支撐架上，前梁盒形件、后梁盒形件固定安裝在二面角支撐架上，前梁盒形件和后梁盒形件之間通過連接件連接，在前梁盒形件的前緣、后梁盒形件的后緣固定安裝有前緣模擬梁及后緣模擬梁。
2.如權利要求1所述的飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的主支撐架由若干立柱、橫梁、斜支撐、上連接板及下連接板組成，其結(jié)構(gòu)尺寸與飛機機翼外形匹配，將各立柱分布在前緣縫翼受力齒條、后緣襟翼滑軌之處，立柱之間通過斜支撐連接，立柱的上下兩端分別安裝有上連接板及下連接板。
3.如權利要求2所述的飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的上連接板的上表面、下連接板的下表面均與鐵鳥試驗臺構(gòu)造水平面平行。
4.如權利要求1所述的飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的二面角支撐架包括頂板、底板、中間支撐及加強筋，頂板上表面為二面角，各二面角支撐架沿翼展方向具有模擬機翼的上反角或者下反角的高度布局，沿飛機縱軸方向具有模擬機翼的安裝角的高度布局，底板下表面與鐵鳥試驗臺構(gòu)造水平面平行。
5.如權利要求1所述的飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的前梁盒形件和后梁盒形件模擬機翼的翼型。
6.如權利要求5所述的飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)，其特征是，所述前梁盒形件分為若干段，每段由下底板、上面板、前立板、后立板根據(jù)前梁的形狀焊接而成，前梁平面沿航向縮小一定距離焊接一塊懸掛安裝板，懸掛安裝板厚度視梁盒形件焊接變形量的大小而定，加工時僅加工后焊接的懸掛安裝板，使其保證與前梁平面位置尺寸一樣，大大減小了梁平面的機械加工工作量。
7.如權利要求1所述的飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的后梁盒形件分為若干段，每段盒形件由下底板、上面板、前立板、后立板根據(jù)后梁的形狀焊接而成，后梁平面沿航向后縮焊接一塊懸掛安裝板，懸掛安裝板厚度視梁盒形件焊接變形量的大小而定。
8.如權利要求1所述的飛機鐵鳥試驗臺機翼段模擬結(jié)構(gòu)，其特征是，前緣模擬梁及后緣模擬梁模擬機翼安裝各操縱面懸掛和作動器懸掛的前緣梁平面和后緣梁平面。
【文檔編號】B64F5/00GK103963993SQ201310034580
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優(yōu)先權日:2013年1月29日
【發(fā)明者】?？b, 李振水, 陶剛 申請人:中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設計研究所