民用大型客機應(yīng)急門導(dǎo)向槽仿真工藝研究

丁立棟 詹建國

摘要：本文以對應(yīng)急門結(jié)構(gòu)的分析為入手點，通過DMU運動機構(gòu)仿真對應(yīng)急門的開關(guān)進行運動仿真，結(jié)合對應(yīng)急門調(diào)試過程中協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度的保證，以及實際生產(chǎn)中三架機的調(diào)試驗證，系統(tǒng)的完整的剖析應(yīng)急門在調(diào)試過程中，導(dǎo)向槽組件的最佳調(diào)試工藝狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急門；導(dǎo)向槽；協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度；DMU運動機構(gòu)仿真

Based on the analysis of the emergency door structure as the starting point，through the DMU movement simulation of the emergency door switch for motion simulation，combined with the coordination accuracy guarantee the emergency door debugging，and debugging of the actual production of three aircraft verification system，complete analysis of the emergency door in the debugging process，state the best process debugging guide slot assembly.

Key words：emergency door；guide slot；coordination accuracy；DMU movement mechanism simulation

1.引言

當(dāng)今世界，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，飛機的制造裝配技術(shù)以模擬仿真為手段，正朝著數(shù)字化與自動化的方向快速發(fā)展。最早在美國的波音公司（The Boeing Company）2004年啟動的787項目中，已經(jīng)證明數(shù)字化仿真技術(shù)在飛機制造裝配領(lǐng)域能夠取得的非凡成就。而近年來，國內(nèi)各型號民用飛機也在這一領(lǐng)域有所探索嘗試，并分別取得了不同程度的進展。

2.應(yīng)急門調(diào)試過程中的工藝特點

應(yīng)急門的調(diào)試分兩個部分，第一是應(yīng)急門內(nèi)部運動結(jié)構(gòu)的調(diào)試，在應(yīng)急門組件狀態(tài)下將應(yīng)急門運動結(jié)構(gòu)在應(yīng)急門檢驗工裝上調(diào)試到位，檢驗工裝是按機身客艙與應(yīng)急門相配合的功能結(jié)構(gòu)組件的理論輪廓做的假件，能有效確定應(yīng)急門在組件狀態(tài)下的運動機構(gòu)調(diào)試能否滿足應(yīng)急門調(diào)試的要求。

應(yīng)急門調(diào)試的第二部分是應(yīng)急門安裝到機身客艙后，與機身應(yīng)急門框?qū)虿圻B接的調(diào)試。作為應(yīng)急門互換的最重要環(huán)節(jié)，應(yīng)急門在中機身總裝上調(diào)試的狀態(tài)，對應(yīng)急門氣動外形的互換和使用性的互換有著決定性作用。第一部分在應(yīng)急門組件下調(diào)試的合格與否，在中機身總裝應(yīng)急門并不完全合格，這是應(yīng)急門調(diào)試過程中得出的最重要結(jié)論，因為導(dǎo)向槽的調(diào)試狀態(tài)，決定了應(yīng)急門的整個運動機構(gòu)的運行狀態(tài)。

1通過應(yīng)急門導(dǎo)向槽運動機構(gòu)仿真，分析應(yīng)急門導(dǎo)向槽調(diào)試的關(guān)鍵部位

在應(yīng)急門調(diào)試工作中，進行了大量的應(yīng)急門DMU運動機構(gòu)仿真，模擬了數(shù)模中應(yīng)急門內(nèi)手柄的提升運動，內(nèi)手柄提升后應(yīng)急門的外部打開運動，應(yīng)急門落下運動，應(yīng)急門關(guān)閉運動，以及在應(yīng)急門外部通過外手柄提升打開應(yīng)急門的運動機構(gòu)。

整個應(yīng)急門DMU運動機構(gòu)仿真能夠有效的配合現(xiàn)場應(yīng)急門的調(diào)試，同時解釋了在實際調(diào)試過程出現(xiàn)的問題。應(yīng)急門在研制批的實際調(diào)試中出現(xiàn)兩類問題，第一類應(yīng)急門無法打開和關(guān)閉。第二類應(yīng)急門打開、關(guān)閉過程中手柄力過大。

首先研究在應(yīng)急門DMU運動機構(gòu)仿真中導(dǎo)向槽與導(dǎo)向輪之間的相對運動。前文已經(jīng)提到，當(dāng)導(dǎo)向輪的運動軌跡與導(dǎo)向槽的槽壁沖突太大，導(dǎo)向輪無法按照導(dǎo)向槽的槽壁軌道運動，就會導(dǎo)致應(yīng)急門無法打開、關(guān)閉，正常情況下，導(dǎo)向槽與導(dǎo)向輪之間的摩擦力可供導(dǎo)向輪通過，這種情況表現(xiàn)為應(yīng)急門手柄開啟力過大。

針對對應(yīng)急門DMU運動機構(gòu)仿真過程的分析，可以得出應(yīng)急門與客艙蒙皮運動的實質(zhì)就是導(dǎo)向槽與導(dǎo)向輪之間的運動，只有通過應(yīng)急門導(dǎo)向輪與機身導(dǎo)向槽的調(diào)試能提高應(yīng)急門的調(diào)試效率，導(dǎo)向槽與導(dǎo)向輪調(diào)試后的運動特點是應(yīng)急門調(diào)試的關(guān)鍵。

3.應(yīng)急門導(dǎo)向槽調(diào)試的核心工藝方法

通過應(yīng)急門DMU運動機構(gòu)仿真，得到的結(jié)論是導(dǎo)向槽零件還有更深層次優(yōu)化的必要，這主要是從獨立制造方面提高零件的制造準(zhǔn)確度。從工藝裝配方面考慮，應(yīng)急門調(diào)試的核心還是提高機構(gòu)間的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。

經(jīng)過研制批應(yīng)急門的調(diào)試，得出以下一般民用客機應(yīng)急門調(diào)試的工藝方法。

第一：確定不變量，調(diào)整變量，用變量匹配不變量，將變量調(diào)成合格的不變量。

民用大型客機應(yīng)急門結(jié)構(gòu)的調(diào)試的核心是應(yīng)急門與導(dǎo)向槽相互協(xié)調(diào)性的調(diào)試，根據(jù)應(yīng)急門的完全互換性，即任意的應(yīng)急門安裝在機身上，不經(jīng)過任何修配或改變，都要能實現(xiàn)所有應(yīng)急門的功能?；谶@一點，應(yīng)急門與導(dǎo)向槽之間，應(yīng)急門是不變量，并且導(dǎo)向槽是帶有齒形板，它的位置是通過齒形板可調(diào)節(jié)的，所以導(dǎo)向槽是變量。

第二：分析并找出極限位置，調(diào)試極限位置。

第三：先確定主動變量，后確定從動變量。

4.應(yīng)急門導(dǎo)向槽調(diào)試現(xiàn)狀

這是國內(nèi)大型民用客機的首次應(yīng)急門調(diào)試的工藝研究，首次通過分析先進的外翻式應(yīng)急門的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，總結(jié)出來的不僅僅是民機某個單個型號的門的安裝調(diào)試工藝方法，而是提煉出一套適合所有門安裝調(diào)試的工藝思路。

經(jīng)過對應(yīng)急門調(diào)試過程中起關(guān)鍵作用的因素進行分析，影響應(yīng)急門完全互換性的兩個原因，一個是運動機構(gòu)在獨立制造方面的產(chǎn)品準(zhǔn)確度，一個是相互配合的運動機構(gòu)之間的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。然后逐個分析影響這兩個準(zhǔn)確度的原因，然后找出關(guān)鍵因素，解決關(guān)鍵因素。經(jīng)過實際驗證，應(yīng)急門在安裝調(diào)試后，能滿足應(yīng)急門的氣密實驗要求、淋浴實驗要求，在互換性方面，能滿足所有應(yīng)急門的氣動外形準(zhǔn)確度，能滿足應(yīng)急門所有的功能性要求。

5.展望民用大型客機應(yīng)急門調(diào)試未來技術(shù)發(fā)展

本文主要通過DMU運動機構(gòu)仿真的的途徑進行應(yīng)急門調(diào)試的工藝研究，這也是未來對于新技術(shù)、新項目我們沒有成熟可靠的工藝方案時，最直接有效的仿真工藝方案，既節(jié)省了很多物理樣機制造和測試的成本，降低了整體研制時間，同時又為機構(gòu)分析提供更快捷方法和更精確的結(jié)果，同時能更加直觀、有效的分析問題出現(xiàn)的具體位置，更有最準(zhǔn)確工藝參數(shù)用來參考。DMU運動機構(gòu)仿真的探索，對機構(gòu)整體運動傳遞方式、運行過程有直觀動態(tài)的了解，并且為機構(gòu)安裝、調(diào)試、檢驗等操作過程提供參考數(shù)據(jù)，為大型客機研制過程中的測試，提供了一定程度上的幫助和指導(dǎo)。

6 結(jié)束語

本文介紹的民用大型客機應(yīng)急門調(diào)試工藝方案的典型實例，首先體現(xiàn)了應(yīng)急門先提升后翻轉(zhuǎn)式打開的應(yīng)急門口框結(jié)構(gòu)的支持方式與界面配合要求。該應(yīng)急門調(diào)試形式在同類民用飛機的口框結(jié)構(gòu)中有一定的通用性，對相似功能的應(yīng)急門的調(diào)試工藝方法有重要意義，同樣以小及大，這種通過分析相互配合結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，來確定“KEY STRUCTURE”（關(guān)鍵結(jié)構(gòu)），進一步解決關(guān)鍵問題。

參考文獻：

[1] 航空工藝裝備設(shè)計手冊編寫組，《航空工藝裝備設(shè)計手冊》，北京，國防工業(yè)出版社，1978.

[2] 航空制造工程手冊總編委會，《航空制造工程手冊》，北京，航空工業(yè)出版社，1993.

[3]王海宇，《飛機裝配工藝學(xué)》，西安，西北工業(yè)大學(xué)出版社，2012.