某型飛機(jī)鐵鳥(niǎo)內(nèi)襟翼的定位安裝方案研究

李思強(qiáng)

摘 要鐵鳥(niǎo)作為飛機(jī)的專(zhuān)用試驗(yàn)設(shè)備，主要考核飛機(jī)在空載、加載、故障等不同設(shè)計(jì)狀態(tài)下，飛控、液壓、供配電三個(gè)系統(tǒng)的功能、性能是否符合設(shè)計(jì)指標(biāo)和適航要求，為飛機(jī)的試飛提供依據(jù)。本文主要通過(guò)研究某型民機(jī)內(nèi)襟翼翼面及其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)圖紙，得出最佳的工藝安裝方案，通過(guò)數(shù)字化協(xié)調(diào)方法在地面制作工裝，與試驗(yàn)件的制造同步，充分利用了試驗(yàn)件制造階段的時(shí)間，在工裝上完成滑軌連接結(jié)構(gòu)的定位以及工裝本身在鐵鳥(niǎo)臺(tái)的定位，避免了內(nèi)襟翼試驗(yàn)件交付之后現(xiàn)場(chǎng)繁瑣復(fù)雜的定位工作，縮短了整個(gè)內(nèi)襟翼的安裝周期，提高安裝效率。

關(guān)鍵詞鐵鳥(niǎo);內(nèi)襟翼;滑軌;定位安裝

1 內(nèi)襟翼及其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)概述

以某大型民用飛機(jī)為例，其內(nèi)襟翼安裝在機(jī)翼后緣內(nèi)側(cè)，包括翼面和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩個(gè)組成部分。內(nèi)襟翼通過(guò)兩套運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到機(jī)翼盒段與機(jī)身框。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用空間曲柄滑塊加直線滑軌導(dǎo)引的形式，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)襟翼在飛行階段所要求的角度與位置。

內(nèi)襟翼通過(guò)帶關(guān)節(jié)軸承的耳片與滑輪架連接，滑輪架再與滑軌連接，內(nèi)襟翼通過(guò)兩根滑軌支撐。1#滑軌布置于內(nèi)襟翼內(nèi)側(cè)，鐵鳥(niǎo)臺(tái)上對(duì)應(yīng)的安裝位置在臺(tái)架機(jī)身03段的內(nèi)襟翼連接支架上。2#滑軌位于臺(tái)架機(jī)翼三角區(qū)段，滑軌組件通過(guò)中部三個(gè)吊掛螺栓與主起輔助梁上的內(nèi)襟翼連接結(jié)構(gòu)（包括主吊掛接頭、失效接頭、作動(dòng)器接頭）連接，通過(guò)前接頭與機(jī)翼下壁板連接。

2 內(nèi)襟翼的定位安裝方案分析

內(nèi)襟翼通過(guò)翼面下的連接耳片分別與1#、2#滑輪架連接，滑輪架沿滑軌運(yùn)動(dòng)，為保證內(nèi)襟翼的安裝位置及運(yùn)動(dòng)軌跡，首先必須嚴(yán)格保證支撐內(nèi)襟翼的兩個(gè)滑軌的位置準(zhǔn)確，而滑軌均是通過(guò)兩點(diǎn)懸掛的方式與機(jī)身或者機(jī)翼連接，因此內(nèi)襟翼的安裝準(zhǔn)確性取決于滑軌懸掛接頭的定位安裝精度。其次，需要保證系統(tǒng)件作動(dòng)器的安裝位置以確保內(nèi)襟翼運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，而襟翼1#作動(dòng)器安裝于1#滑軌上，2#作動(dòng)器安裝于2#滑軌的連接結(jié)構(gòu)上，同樣作動(dòng)器的安裝準(zhǔn)確性也取決于滑軌懸掛接頭的定位精度。

2.1 內(nèi)襟翼安裝步驟

①完成1#滑軌前接頭組件及后接頭組件的定位安裝;完成2#滑軌前接頭組件及后接頭組件的定位安裝。

②完成1#滑軌與前后接頭的連接;完成2#滑軌與前后接頭的連接。

③完成內(nèi)襟翼翼面與1#滑輪架及2#滑輪架的連接。

④完成1#機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連桿與搖臂的連接安裝;完成2#機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連桿與搖臂的連接安裝。

⑤調(diào)節(jié)襟翼翼面與1#滑輪架連接處的偏心襯套、襟翼翼面與1#搖臂連接處的偏心螺栓;調(diào)節(jié)襟翼翼面與2#滑輪架連接處的偏心軸承、襟翼翼面與2#搖臂連接處的偏心螺栓，微調(diào)內(nèi)襟翼翼面外形。

以上安裝步驟中，第一步至關(guān)重要，直接影響到后續(xù)滑軌組件的安裝位置精度并進(jìn)一步影響到襟翼的運(yùn)動(dòng)軌跡，因此，如何保證1#滑軌及2#滑軌前、后懸掛接頭的定位精度，成為整個(gè)內(nèi)襟翼安裝過(guò)程中最關(guān)鍵重要的步驟。

2.2 滑軌懸掛接頭定位

以上已經(jīng)提到，1#滑軌前后接頭均安裝于鐵鳥(niǎo)臺(tái)架機(jī)身03段的襟翼連接支架上，2#滑軌前接頭安裝于鐵鳥(niǎo)臺(tái)架機(jī)翼段三角區(qū)下部，后接頭安裝于三角區(qū)主起輔助梁上，鐵鳥(niǎo)臺(tái)架已經(jīng)安裝完成并驗(yàn)收。由于鐵鳥(niǎo)無(wú)實(shí)體標(biāo)工，內(nèi)襟翼試驗(yàn)件的制造裝配協(xié)調(diào)以產(chǎn)品數(shù)字化定義為基礎(chǔ)，內(nèi)襟翼滑軌懸掛接頭的安裝協(xié)調(diào)也以數(shù)字量傳遞為主?？紤]到鐵鳥(niǎo)臺(tái)架的制造裝配存在一定的偏差，如果直接以臺(tái)架為基準(zhǔn)用激光跟蹤儀調(diào)節(jié)滑軌接頭零件的交點(diǎn)位置或軸線，難度較大，相對(duì)于副翼、擾流板等舵面的安裝主要以保證懸掛點(diǎn)的同軸度為主，內(nèi)襟翼協(xié)調(diào)點(diǎn)較多，且內(nèi)襟翼跨機(jī)翼段與機(jī)身段，累積誤差較大。因此采用在地面制造工裝的方法，在工裝上以數(shù)字量協(xié)調(diào)各個(gè)定位點(diǎn)、軸線的位置關(guān)系，待工裝制造完成后在現(xiàn)場(chǎng)使用激光跟蹤儀，采集地標(biāo)點(diǎn)建立全機(jī)坐標(biāo)系，將工裝在全機(jī)坐標(biāo)系下整體調(diào)整到位，以完成內(nèi)襟翼滑軌各懸掛接頭的定位。

2.3 傳統(tǒng)手工定位與工裝定位方法對(duì)比

由于內(nèi)襟翼的兩個(gè)滑軌分別安裝于機(jī)身段與機(jī)翼段，需要定位的零組件數(shù)量多，調(diào)節(jié)工作量大，如果采用手工定位，以臺(tái)架安裝面為基準(zhǔn)使用激光跟蹤儀依次調(diào)節(jié)各接頭零件的交點(diǎn)及軸線，難度較大，需要做各種規(guī)格的測(cè)量轉(zhuǎn)接裝置，且轉(zhuǎn)接過(guò)程累積誤差較大，甚至出現(xiàn)個(gè)別點(diǎn)由于零件所依附的臺(tái)架安裝面偏離理論值較大而很難調(diào)整到位的情況。

而采用工裝定位，以數(shù)字量協(xié)調(diào)內(nèi)襟翼滑軌定位工裝的制造及裝配，在試驗(yàn)件交付之前在工裝制造車(chē)間即可將總裝現(xiàn)場(chǎng)的所有繁瑣調(diào)整定位工作提前完成，與試驗(yàn)件的制造過(guò)程同步，縮短內(nèi)襟翼的安裝周期。試驗(yàn)件交付后便可快速完成其在工裝上的定位及最終安裝，并且工裝的定位精度高于直接定位精度，采用工裝定位更能保證零件的位置度及相對(duì)位置關(guān)系，確保了產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。

2.4 工裝設(shè)計(jì)思路

鐵鳥(niǎo)內(nèi)襟翼跨機(jī)翼段三角區(qū)與機(jī)身03段，跨度大，且下方為起落架地坑，無(wú)可靠支撐點(diǎn)，為避免與地坑及臺(tái)架上零件干涉，工裝一端置于三角區(qū)上蓋板，一端連接機(jī)身03段側(cè)邊骨架處，工裝上具體的定位器設(shè)置如下：

①1滑軌前吊點(diǎn)接頭以組件上軸承孔、耳片端面為主定位基準(zhǔn)，以連接螺栓孔為輔助定位基準(zhǔn)。

②1滑軌后吊點(diǎn)接頭以組件上軸承孔、耳片端面為主定位基準(zhǔn)，以一個(gè)連接螺栓孔為輔助定位基準(zhǔn)。

③2滑軌前接頭以組件軸承孔及耳片端面、側(cè)面為定位基準(zhǔn)。

④2滑軌主吊掛接頭以組件上襯套孔及接頭底面為定位基準(zhǔn)。

⑤2滑軌失效接頭以組件上襯套孔及接頭底面為定位基準(zhǔn)。

⑥2滑軌作動(dòng)器支座以組件上軸承孔及端面為主定位基準(zhǔn)，以底面上輔助吊掛螺栓孔為輔助定位基準(zhǔn)。

2.5 工裝定位的優(yōu)勢(shì)

總的來(lái)說(shuō)，使用此工裝定位鐵鳥(niǎo)內(nèi)襟翼的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①工裝的制造裝配及調(diào)試安裝與內(nèi)襟翼試驗(yàn)件的制造同步，大量復(fù)雜繁瑣的定位工作可以提前展開(kāi)，為試驗(yàn)件在鐵鳥(niǎo)臺(tái)上的最終定位安裝節(jié)省了大量的時(shí)間，縮短了整個(gè)內(nèi)襟翼的安裝周期。

②工裝保證了1#及2#滑軌上懸掛接頭的絕對(duì)和相對(duì)位置關(guān)系，保證了1#及2#滑軌的安裝精度，進(jìn)而保證了整個(gè)內(nèi)襟翼及其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求。

③提高了效率，降低了操作難度，將復(fù)雜的調(diào)節(jié)工作由條件較差的鐵鳥(niǎo)裝配現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移到了條件較好的工裝制造車(chē)間裝配平臺(tái)。使用測(cè)量套或測(cè)量棒調(diào)節(jié)空間軸線時(shí)難度較大，尤其當(dāng)出現(xiàn)零件與安裝面之間需要加墊的情況，由于滑軌連接接頭需要以零件上的交點(diǎn)孔軸線為基準(zhǔn)定位，且鐵鳥(niǎo)臺(tái)架由于體積較大、廠房地基沉降、安裝誤差等因素影響，其部分位置精度不理想在所難免，且受操作空間限制，調(diào)節(jié)難度較大。而在工裝裝配平臺(tái)上，處理這些難點(diǎn)的方法就方便靈活多了。

3 結(jié)束語(yǔ)

以數(shù)字量協(xié)調(diào)內(nèi)襟翼滑軌定位工裝的制造及裝配，在試驗(yàn)件交付之前即完成所有的定位工作量，在工裝制造車(chē)間裝配平臺(tái)上將總裝現(xiàn)場(chǎng)的繁瑣調(diào)整定位工作提前完成，與試驗(yàn)件的制造過(guò)程同步，極大地縮短了鐵鳥(niǎo)試驗(yàn)臺(tái)的總裝周期，提高了安裝效率。一旦試驗(yàn)件交付，即可快速完成其在工裝上的定位及最終安裝。

參考文獻(xiàn)

[1]M-C310FA058? C919大型客機(jī)鐵鳥(niǎo)裝配工藝總方案.