一種飛機(jī)水平測(cè)量標(biāo)尺設(shè)計(jì)

李思潭，李永超

一種飛機(jī)水平測(cè)量標(biāo)尺設(shè)計(jì)

李思潭，李永超

（中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)改裝研究部，陜西 西安 710089）

針對(duì)大型飛機(jī)在水平測(cè)量及架水平稱(chēng)重過(guò)程中，遇到的人力資源不足、效率低、有安全風(fēng)險(xiǎn)的難點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一套水平測(cè)量標(biāo)尺，該工具極大程度提高了工作效率，保障了工作安全，減少了人力資源，為后續(xù)試飛任務(wù)提供了有力保障。

飛機(jī)水平測(cè)量標(biāo)尺；水平測(cè)量；飛行保障；試驗(yàn)機(jī)稱(chēng)重

1 引言

近年來(lái)，隨著航空工業(yè)的發(fā)展，新型飛機(jī)試飛任務(wù)日益增多，每一架承擔(dān)新型號(hào)任務(wù)的飛機(jī)都需經(jīng)過(guò)各種各樣的改裝，因而飛機(jī)的改裝需求也隨之增加。為保證飛行安全，飛機(jī)在改裝完成后都需完成架水平稱(chēng)重，以明確飛機(jī)的實(shí)際重量重心。如何在僅有的人力資源下高效、安全地完成各項(xiàng)任務(wù)就顯得尤為重要。

對(duì)于飛機(jī)水平測(cè)量，一般安排兩位工人進(jìn)行水平測(cè)量，一人負(fù)責(zé)觀測(cè)標(biāo)尺高度，記錄各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的實(shí)時(shí)高度，判斷并告知機(jī)務(wù)對(duì)千斤頂或機(jī)輪進(jìn)行調(diào)整；另一個(gè)人負(fù)責(zé)手持標(biāo)尺并將標(biāo)尺零點(diǎn)置于飛機(jī)各個(gè)水平基準(zhǔn)點(diǎn)上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)高度的測(cè)量，而這之間的過(guò)程是反復(fù)進(jìn)行的。

在進(jìn)行一些大飛機(jī)架水平測(cè)量的過(guò)程中會(huì)遇到很多困難。首先大飛機(jī)一般較高，因而一些水平基準(zhǔn)點(diǎn)也隨之較高，在手持標(biāo)尺并將標(biāo)尺零點(diǎn)置于各個(gè)飛機(jī)水平基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)需要站在梯子上，所以需要不斷上下梯子，在梯子數(shù)量有限時(shí)甚至要來(lái)回挪動(dòng)梯子，對(duì)人身及飛機(jī)安全造成不利影響；其次，工人在手持標(biāo)尺過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生輕微晃動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生一定的隨機(jī)誤差，這樣便會(huì)對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生一定影響；最后，在測(cè)量過(guò)程中，需要在各個(gè)水平基準(zhǔn)點(diǎn)上反復(fù)校核，特別是大飛機(jī)各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)間距離大，對(duì)千斤頂或機(jī)輪輕微的調(diào)整便會(huì)帶來(lái)個(gè)別水平基準(zhǔn)點(diǎn)尺寸大幅度的改變，因而需要反復(fù)上下梯子，浪費(fèi)工作時(shí)間，這就會(huì)造成工作效率的降低。

為解決以上三難點(diǎn)，本文基于CATIA設(shè)計(jì)了一種真空自固式水平測(cè)量標(biāo)尺，一個(gè)人便可以高效、精確、安全地完成水平測(cè)量。

2 標(biāo)尺結(jié)構(gòu)

此真空自固式水平測(cè)量標(biāo)尺由9個(gè)零件、2套標(biāo)準(zhǔn)件組成，9個(gè)零件分別為負(fù)壓式固定圓盤(pán)、航向調(diào)節(jié)軸、垂向調(diào)節(jié)軸、水平調(diào)節(jié)軸、標(biāo)尺轉(zhuǎn)接架、旋轉(zhuǎn)支座、3件擰緊螺釘。負(fù)壓式固定圓盤(pán)用來(lái)吸附在水平基準(zhǔn)點(diǎn)附近蒙皮上作為標(biāo)尺工裝的支撐，航向調(diào)節(jié)軸、垂向調(diào)節(jié)軸、水平調(diào)節(jié)軸用來(lái)調(diào)節(jié)頂點(diǎn)位置，標(biāo)尺轉(zhuǎn)接架用來(lái)固定標(biāo)尺，3件擰緊螺釘用來(lái)固定調(diào)節(jié)好位置的航向調(diào)節(jié)軸、垂向調(diào)節(jié)軸和水平調(diào)節(jié)軸，如圖1所示。

圖1 真空自固式水平測(cè)量標(biāo)尺模型圖

3 工作原理

首先將負(fù)壓式固定圓盤(pán)利用負(fù)壓原理吸附在水平基準(zhǔn)點(diǎn)附近的機(jī)身蒙皮上，后調(diào)節(jié)航向調(diào)節(jié)軸、垂向調(diào)節(jié)軸和水平調(diào)節(jié)軸直至螺釘頂點(diǎn)與水平基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸，之后擰緊固定螺釘，最后調(diào)節(jié)標(biāo)尺架位置并將標(biāo)尺掛在標(biāo)尺架上供讀數(shù)。對(duì)于機(jī)翼的水平測(cè)量點(diǎn)，可將標(biāo)尺轉(zhuǎn)接架與水平調(diào)節(jié)軸的位置關(guān)系旋轉(zhuǎn)90°，以測(cè)量機(jī)翼水平測(cè)量點(diǎn)。機(jī)身測(cè)點(diǎn)與機(jī)翼測(cè)點(diǎn)使用如圖2、圖3所示。

圖2 機(jī)身水平測(cè)量示意圖

圖3 機(jī)翼水平測(cè)量示意圖

可以快速地調(diào)節(jié)航向、垂向、水平軸的伸縮量，以便將頂點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)水平基準(zhǔn)點(diǎn)，同時(shí)保證測(cè)量的精度。

4 應(yīng)用價(jià)值

該真空自固式水平測(cè)量標(biāo)尺的應(yīng)用價(jià)值主要有以下三點(diǎn)：①該真空自固式水平測(cè)量標(biāo)尺的使用避免了工人手持標(biāo)準(zhǔn)尺在飛機(jī)各個(gè)水平基準(zhǔn)點(diǎn)之間來(lái)回移動(dòng)，上下梯子，只需在所需水平基準(zhǔn)點(diǎn)位置處固定一套標(biāo)準(zhǔn)尺工裝即可，大大減少了工作時(shí)間，提高了工作效率；②該真空自固式水平測(cè)量標(biāo)尺的使用避免了工人手持標(biāo)準(zhǔn)尺時(shí)因晃動(dòng)而帶來(lái)的測(cè)量精度的降低，因?yàn)楦鱾€(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺工裝在固定之后不會(huì)再移動(dòng)直至架水平完畢，標(biāo)準(zhǔn)尺不會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)問(wèn)題，大大提高了測(cè)量精度；③該真空自固式水平測(cè)量標(biāo)尺的使用因有效解決了工人來(lái)回上下梯子時(shí)的人身安全問(wèn)題，同時(shí)解決了來(lái)回移動(dòng)大型工作梯有可能磕碰飛機(jī)的問(wèn)題，對(duì)工作安全十分有利。

5 總結(jié)

總之，該真空自固式水平測(cè)量標(biāo)尺能夠有效地解決如今在進(jìn)行飛機(jī)架水平測(cè)量時(shí)的難點(diǎn)問(wèn)題，可以很好地實(shí)現(xiàn)在有限人力資源下高效、精確、安全地完成飛機(jī)的水平測(cè)量，為后續(xù)稱(chēng)重、重量重心的測(cè)量提供保障，極大程度上提高了在進(jìn)行飛機(jī)架水平時(shí)的工作效率，保證了各項(xiàng)試飛科研任務(wù)的順利進(jìn)行。

V262

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.051

2095－6835（2019）22－0127－01

李思潭，男，工程師，從事試驗(yàn)機(jī)改裝設(shè)計(jì)工作。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕