一種飛機(jī)活動翼裝配中立位置的檢測方法
【專利摘要】一種飛機(jī)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(zhǔn)坐標(biāo)系；在穩(wěn)定狀態(tài)下，在測量剖面與固定翼下表面相交輪廓線上選取測量點(diǎn)，建立測量剖面的局部坐標(biāo)系，將測量點(diǎn)的基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值換算成局部坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，在局部坐標(biāo)系內(nèi)，根據(jù)四個點(diǎn)在局部坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值，計算出固定翼弦線和活動翼弦線的夾角，依次判斷飛機(jī)活動翼面的中立位置。
【專利說明】-種飛機(jī)活動翼裝配中立位置的檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請屬于飛機(jī)制造測試領(lǐng)域，應(yīng)用在飛機(jī)制造過程中活動翼面安裝和調(diào)試階 段，具體是一種飛機(jī)活動翼面裝配檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 飛機(jī)機(jī)翼包括固定機(jī)翼（簡稱固定翼）和較接在固定機(jī)翼上的活動機(jī)翼（簡稱活 動翼），飛機(jī)的起降性能和飛行品質(zhì)是通過飛機(jī)活動翼偏轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，活動翼安裝的準(zhǔn)確度 直接影響飛機(jī)飛行的安全性和可靠性。飛機(jī)停放和正常飛行狀態(tài)下，飛機(jī)固定翼和活動翼 的弦平面是處于同一個平面中，飛機(jī)制造中的術(shù)語稱為"活動翼面處于中立位置"，當(dāng)飛機(jī) 起飛、降落、轉(zhuǎn)彎等時，通過活動翼面的上下（或左右）偏轉(zhuǎn)來改變飛機(jī)姿態(tài)。通常，機(jī)翼翼 型從最前端到最后端的連接直線成為弦線，機(jī)翼的所有弦線都在一個平面內(nèi)，該個平面稱 為弦平面。
[0003] 理論上，飛機(jī)活動翼面安裝是否處于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(shù)學(xué)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，則活動翼面處于中立位置（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(zhuǎn)角度。由于固定翼面和活動翼 面弦線不可見且無法直接測量，過去，獲得飛機(jī)活動面偏轉(zhuǎn)角度的測量方法是，將角度測量 轉(zhuǎn)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(diǎn)測量，不能準(zhǔn)確反映飛機(jī)活動翼面整體偏轉(zhuǎn)情 況；②接觸測量，會產(chǎn)生接觸變形，使得測量精度低，精準(zhǔn)性差；③人工測量，受人的工作狀 態(tài)、技能影響大?；谏鲜鲈?，為解決傳統(tǒng)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(yīng)用于實(shí)際工程中的高精度的計算和測量方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提出一種飛機(jī)活動翼面裝配中立位置的檢測方法，在飛機(jī)裝配 過程中使用，計算、測量并判定飛機(jī)活動翼面是否處于中立位置，解決目前測量方法存在的 測量精度低和精準(zhǔn)性差的問題。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本申請采用W下技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn)。
[0006] -種飛機(jī)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，其特征在于，1)選取飛機(jī)已有的水平測量點(diǎn)建立測量基準(zhǔn)坐標(biāo)系；2)在穩(wěn)定狀態(tài)下，選 取貫穿固定翼和活動翼的肋基準(zhǔn)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(diǎn)，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(diǎn)，活動翼與固定翼的息掛點(diǎn)為0點(diǎn)；4)在上述的基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，分別測量位于固定翼 和活動翼下表面上的al、a2、bl、b2四個點(diǎn)的坐標(biāo)值；5)根據(jù)測量坐標(biāo)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于；1)將設(shè)計理論原理上的飛機(jī)固定翼和活動翼弦平面共 面作為判定活動翼處于中立位置的依據(jù)，將理論上的飛機(jī)活動翼中立位置判定通過數(shù)學(xué)轉(zhuǎn) 換和計算來在工程上實(shí)現(xiàn)，通過數(shù)學(xué)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，則活動翼處于中立位置 (零位），反之則活動翼面不中立，稱為活動翼存在偏轉(zhuǎn)誤差角度；2)飛機(jī)機(jī)翼剖面和測量 點(diǎn)的布置應(yīng)能正確反映飛機(jī)活動翼的整體位置狀態(tài)，并充分考慮到誤差因素的影響，不斷 優(yōu)化計算方法，從而提高飛機(jī)活動翼中立位置的測量精準(zhǔn)性。3)選取多于一個的肋基準(zhǔn)平 面作為測量剖面，測量并計算得到多個a角，采用數(shù)學(xué)方法優(yōu)化確定最終的a角，更準(zhǔn)確 地描述飛機(jī)活動翼狀態(tài)；4)本測量方法具有操作簡單、易于測量、精準(zhǔn)度較高的優(yōu)點(diǎn)，能夠 實(shí)現(xiàn)飛機(jī)活動翼中立位置快速、高效、精準(zhǔn)的測量，為飛機(jī)裝配過程的活動翼準(zhǔn)確安裝提供 指導(dǎo)。
[0008]W下結(jié)合實(shí)施附圖對本申請做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1建立飛機(jī)坐標(biāo)系示意
[0010] 圖2機(jī)翼測量剖面選取示意
[0011] 圖3機(jī)翼測量剖面與機(jī)翼相交外緣輪廓上的測量點(diǎn)
[0012] 圖4活動翼中立計算原理示意
[0013] 圖中編號說明；1飛機(jī)機(jī)體、2測量儀、3固定翼、4活動翼、5機(jī)翼測量剖面、6固定 翼弦線、7活動翼弦線

【具體實(shí)施方式】
[0014] 參見附圖：
[0015] 首先，選取飛機(jī)已有的水平測量點(diǎn)建立測量基準(zhǔn)坐標(biāo)系。為了使飛機(jī)機(jī)體1上的 水平測量點(diǎn)能準(zhǔn)確表示飛機(jī)狀態(tài)，使所有測量點(diǎn)中的某一點(diǎn)的微小偏差，不至于影響到整 個飛機(jī)的狀態(tài)，建立飛機(jī)坐標(biāo)系的測量點(diǎn)應(yīng)基于空間包容性原則覆蓋飛機(jī)整個測量區(qū)域： 機(jī)身測量點(diǎn)在機(jī)頭和機(jī)身尾段選取，機(jī)翼測量點(diǎn)在左右外翼接近翼尖處選取。
[0016] 飛機(jī)翼面剖面和測量點(diǎn)的選取。在穩(wěn)定狀態(tài)下，選取貫穿固定翼3和活動翼4的 肋基準(zhǔn)面作為測量剖面5。測量剖面選取位置為飛機(jī)翼面外形較為穩(wěn)定的肋位處，且垂直于 翼面弦平面，最好是固定翼裝配工裝上的定位基準(zhǔn)點(diǎn)所在的肋基準(zhǔn)平面。
[0017] 測量點(diǎn)的選?。涸跍y量剖面5與固定翼3下表面相交輪廓線上選取點(diǎn)al、和點(diǎn)a2 作為兩個測量點(diǎn)，在測量剖面5與活動翼4下表面相交輪廓線上選取點(diǎn)bl和點(diǎn)b2作為兩 個測量點(diǎn)，設(shè)活動翼4與固定翼3的息掛點(diǎn)為A點(diǎn)，活動翼的翼尖為B點(diǎn)，固定翼的前端為 0點(diǎn)，AB為活動翼的弦線，OA為固定翼的弦線；
[0018] 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，分別測量位于固定翼和活動翼下表面上的al、a2、bl、b2四個測 量點(diǎn)的坐標(biāo)值；
[0019] 建立測量剖面的局部坐標(biāo)系，W固定翼3的前端0點(diǎn)為原點(diǎn)，機(jī)翼弦線為X軸線， 垂直于弦平面方向?yàn)閅軸線；
[0020] 將測量的al、a2、bl、b2四個點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值換算成局部坐標(biāo)系的坐 標(biāo)值，在局部坐標(biāo)系內(nèi)點(diǎn)ai的坐標(biāo)為（X。。yj，點(diǎn)32的坐標(biāo)為（x,2,yj，
[00川點(diǎn)bi的坐標(biāo)為（Xbi,yj，點(diǎn)ba的坐標(biāo)為（?,yb2)。
[0022] 最后在局部坐標(biāo)系內(nèi)，根據(jù)al、a2、bl、b2四個點(diǎn)在局部坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值，計算 出固定翼弦線和活動翼弦線的夾角，依次判斷飛機(jī)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(diǎn)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(diǎn)；A點(diǎn) 為活動翼面的息掛較鏈交點(diǎn)，此點(diǎn)為飛機(jī)固定翼與活動翼共有點(diǎn)；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(diǎn)到息掛交點(diǎn)的連線，a為活動翼弦線AB 與固定翼弦線OA的夾角。
[00巧]由于固定翼上al，a2兩點(diǎn)是在工藝設(shè)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(diǎn)分別向固定翼弦線做垂線，分別交于a3,a4點(diǎn)，al與a3之間的長 度為hal，a2與a4之間的長度為ha2。同理，由于活動翼上bl，b2兩點(diǎn)是在工藝設(shè)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(diǎn)分別向活動翼弦線做垂線，分 別交于b3,b4點(diǎn)，bl與b3之間的長度為化1，b2與b4之間的長度為化2。
[0026]點(diǎn)al的坐標(biāo)為（xal,yal)，點(diǎn)a2的坐標(biāo)為（xa2,ya2)，
[0027]點(diǎn)bl的坐標(biāo)為（xbl,ybl)，點(diǎn)b2的坐標(biāo)為（xb2,yb2)，
[002引 點(diǎn)a3的坐標(biāo)為（xa3,ya：3);
[0029]xa3 =xal,ya3 =yal+hal
[0030]點(diǎn)a4 的坐標(biāo)為（xa4,ya4)
[0031]x4 =xa2,ya4 =ya2+ha2 [003引點(diǎn)b3的坐標(biāo)為（xb3,yb：3);
[0033]xb3 =xbl,yb3 =ybl+hbl
[0034]點(diǎn)b4 的坐標(biāo)為（xb4,yb4)。
[00；35]xb4 =xb巧b4 =yb2+hb2

【權(quán)利要求】
1. 一種飛機(jī)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， 其特征在于： 1) 選取飛機(jī)已有的水平測量點(diǎn)建立測量基準(zhǔn)坐標(biāo)系； 2) 在穩(wěn)定狀態(tài)下，選取貫穿固定翼和活動翼的肋基準(zhǔn)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(diǎn)，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(diǎn)； 4) 在上述步驟1)所述的基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，分別測量位于固定翼和活動翼下表面上的al、 a2、bl、b2的坐標(biāo)值； 5) 建立測量剖面的局部坐標(biāo)系，以固定翼的前端0為原點(diǎn)，機(jī)翼弦線為X軸線，垂直于 弦平面方向?yàn)閅軸線； 6) 將步驟5)測量的al、a2、bl、b2四個點(diǎn)的基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值換算成步驟5)以 0為原點(diǎn)局部坐標(biāo)系的坐標(biāo)值； 7) 在局部坐標(biāo)系內(nèi)，根據(jù)al、a2、bl、b2四個點(diǎn)在局部坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)值，計算出固定 翼弦線和活動翼弦線的夾角，依次判斷飛機(jī)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(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】白永紅, 張占虎, 陳曉華, 尹國棟, 孫太山, 孔翠萍 申請人:中航飛機(jī)股份有限公司西安飛機(jī)分公司