飞控机械备份系统传动组件不协调问题分析.docxVIP

? ? 飞控机械备份系统传动组件不协调问题分析 ? ? 丁林静 (西飞公司，陕西西安，710000) 0 引言 某型机是我国在研的大型飞机，飞控系统是国内大型飞机上采用的新技术，是关系到飞机任务执行与安全的关键系统。在飞控系统中，飞控机械备份系统是在飞控电传系统失效的紧急情况下使用的应急系统，对飞机及机上人员的安全更是至关重要。在研制阶段，由于各种因素的影响，导致在钢索传动装置安装时无法达到设计要求，出现了钢索导向板、防护圈以及钢索不协调问题，严重影响了飞机的生产质量和进度，给飞机研制、生产带来了一系列的问题。因此，分析导致机械备份系统钢索导向板、防护圈以及钢索不协调问题的原因，找出解决该问题的措施，对于飞机的研制生产具有重要作用。 1 飞控机械备份系统简介 飞控系统是目前国内外先进飞机上采用的机电一体化技术。飞控机械备份系统作为飞控系统中的一个子系统，其功用是确保电传飞控失效时飞机能够安全着陆，按照飞机操纵性能完整性和可靠性要求，升降舵、副翼、下方向舵和水平安定面均配有机械备份操纵系统，主要包括驾驶舱操纵系统、钢索传动装置、作动器系统。钢索传动装置作为机械备份系统的重要组成部分，布置于驾驶舱、机身、机翼及尾翼等部位。钢索传动装置主要包括滑轮、扇形轮、支架、钢索组件、拉杆、摇臂、张力调节器、传动比调节装置、反向摇臂等，在机身段还包括导向板和防护圈装置，用于飞机在起飞、着陆、飞行或飞机颤震时钢索运动方向和位置的导向、防护，从而防止钢索与机构或其它零部件、附件发生干涉，避免飞机操纵风险。 2 故障现象 该型机研制以来，多架飞机飞控系统钢索传动装置在机身段安装出现了钢索导向板、防护圈以及钢索不协调问题，具体体现为：钢索与防护圈、导向板间隙超差；防护圈、导向板螺栓安装孔边距超差；导向板、防护圈安装初孔与机身侧壁框结构初孔偏离等问题。导致出现了拒收单和大量的特制导向板和防护圈成品，严重影响了飞机的产品质量和生产进度。因此，找出导致机械备份系统钢索导向板、防护圈以及钢索不协调问题的原因，形成行之有效的措施是解决该问题的技术关键。 3 故障原因分析 3.1 设计原因分析 在设计技术条件中，对导向板组件的安装过程有明确要求如下： 1）导向件转接板或导向件支座的安装要求 将钢索按照钢索最大张力要求值调整好后，再安装导向件转接板（除机翼等部位的预埋接头外），转接板上有初孔，当导向板的每根钢索均匀穿过时（目视检查导向件的钢索与导向件的两端有间隙即可），把转接板用固定夹具固定于结构上，从转接板上引孔至结构件，按照图样制孔要求制孔并用连接件进行最终连接。 2）间隙控制 钢索传动装置与活动构件之间的间隙（除图纸和技术条件特殊规定的间隙外）：驾驶舱内，不小于6mm；机身内（包括垂直尾翼内）不小于6mm；机翼内不小于10mm。与不活动元件之间的间隙：机身内（包括垂直尾翼内）不小于6mm；机翼内不小于8mm。 结合上述设计要求，通过在实际安装过程中进行测量，发现钢索导向板和防护圈定位时与设计数模的理论位置偏离较为严重，使得大部分成品组件机上装配时无法满足要求（如表1、表2）。经过实际测量和分析，确认原因有以下几方面。 （1）机身挠度变形 机身的挠度变形量无实际数据积累，无法在装配过程中进行控制，经过计算后，给出了飞机在三点顶起支撑状态、起落架支撑状态下(未含吊挂、发动机)20-48框13长桁附近同一理论水平面上点的z轴方向变化量。经计算，20-48框13长桁附近的垂向位移理论数据（如表3）。 表1 机身段左侧、导向板防护圈确认情况 表2 机身段右侧导向板、防护圈确认情况 表3 20-48框13长桁附近垂向位移计算结果表(mm) 续表3 （2）钢索下垂量影响 机身段钢索长度有16米左右，由于钢索重量较重，在调整好张力后，仍然存在一定的下垂量，同时，机身下架后也会有一定的挠度变形，影响钢索导向板和防护圈的定位位置，从而导致安装不协调问题。为了测量钢索的下垂量，攻关组利用质量较轻的亚麻绳通过机身前段和后机身段滑轮组件之间拉直，测量亚麻绳与钢索之间的数据（抽查部分框），数据如表4。 通过以上分析可以看出，设计人员在产品设计时不但未考虑到钢索、机身等产品的变形量影响，而且在导向板安装上，要求导向板的位置按照钢索自由状态下的实际路线进行确定，完全未考虑导向板实际作用。 3.2 工艺过程分析 3.2.1 分工分析 最初在工艺审查阶段，前机身、中机身、后机身钢索导向板和防护圈均由部件厂商工装上定位、安装，而翼身对接区域结构对接装配由总装完成，因而中机身32-41框钢索导向板、防护圈以及钢索安装也由总装完成。但鉴于设计“导向板的每根钢索均匀穿过时（目视检查导向件的钢索与导向件的两端有间隙即可）”的安装技术要求，在实际装机过程中考虑到机身结构装配误差积累的影响，将后续飞机