飞机副翼操纵系统故障及维修方案设计毕业设计论文.pdf

目 录摘要.11副翼 的 结 构.21.1副翼 的 作用.21.2副翼 的 结 构.31.3副翼 操纵 装 置.31.3副翼 与机翼 的 连 接.51.4作用 在副翼 上的 外载 荷.61.5副翼 结 构中力的 传递.72副翼 组 成和传动.72.1副翼 的 组 成.72.2副翼 的 传动方式.73载 荷 感觉 器.84液压助力器.114.1基本工作原理.114.1.1稳 定性的 判断.124.2液压助力器分析.124.3液压助力器连 接方式.125副翼 反效.146副翼 操纵 系 统 的 故障 与维 修.146.1副翼 故障 分析.146.1.1副翼 配 平故障.146.1.2副翼 操纵 力感觉 过 重 故障.156.2副翼 的 更换.196.3副翼 调 整片 拆装.206.4副翼 系 统 的 调 整.20参考 文献.21摘要本论 文主要 阐 述 了关于飞 机副翼 的 组 成，各组 成部 件的 工作原理，及副翼 操纵 系 统 故障 分析和维 修方案。飞 机的 操纵 性又可以称 为飞 机的 操纵 品质，是指飞 机对操纵 的 反 应特 性。操纵 则是飞 行 员通 过 驾 驶 机构改变飞 机的 飞 行 状 态。飞 机副翼 是指安装 在机翼 翼 梢后缘 外侧的 一小块可动的 翼 面，为飞 机的 主操作舵 面，飞 行 员操纵 左右副翼 差动偏 转 所产生 的 滚转 力矩 可以使飞 机做横滚机动。其翼 展长 而 翼 弦短，副翼 的 翼 展一般 约 占 整个机翼 翼 展的1/6到1/5左右，其翼 弦占整个机翼 弦长 的1/5到1/4左右。飞 行 员向 左压驾 驶 盘，左边 副翼 上偏，右边 副翼 下偏，飞 机向左滚转；反之，向右压驾 驶 盘 右副 翼 上偏，左副翼 下偏，飞 机向右滚转。关键 词；驾 驶 杆；传动杆；传动机构；载 荷 感觉 器11副副翼的结翼的结构构1.1副副翼的翼的作作用用副翼 安装 在机翼 的 后缘，通 常安装 在机翼 外侧后缘。副翼 是使飞 机产生 滚转 力，以保证 飞 机具有横测操纵 性。副翼 在装 有支点的 横截面 上承受的 剪力，弯矩 最大，在操纵 摇臂 部 位扭矩 最大.图1.1飞 机副翼 示 意图当操纵 副翼 时，由 于是左右副翼 差动，即一边 的 副翼 向上运 动，另一边 的 副 翼 向下运 动，导致 机翼 两端 的 升力发生 了变化，产生 了压力差，副翼 升起 的 一端 的 升力小于副翼 降 下的 一端 的 升力，这 样，就提供了飞 机左右横滚的 动力了。在现 代飞 机上，左右副翼 实现 了混控功能，不再单一的 进 行 差动运 动，可以 差动，也可以同上同下，还 可以同上同下但两边 的 摆动角 度不一样，这 样，在一 些特 殊的 情况下，机翼 的 副翼 就可以实现 像水平尾翼 的 升降 舵 的 功能；有时还 提 供襟 翼 功能，增大升力。在模型里，模型直 升机也是有副翼 的，功能 比较 复杂，不再详 述。但是随 着 趋 势的 发展，无副翼 直 升机模型将渐渐取代有副翼 直 升机模型，一切特 技动作将 通 过 主旋翼 的 混控与尾旋翼 的 配 合实现。2图1.2升降 副翼 工作原理1.2副翼 的 结 构副翼 在外型和结 构上与机翼 相 似，由 翼 梁，翼 肋 和蒙 皮 组 成。由 于副翼 承受的 弯 矩 不大，所以一般 都 做成无桁条的 单梁结 构，也有些大型飞 机采 用 双梁结 构。如图1.3所示。图L 3副翼 的 构造1.3副翼 操纵 装 置L左驾 驶 杆左驾 驶 杆由 机长 用 来操纵 飞 机的 倾斜和俯仰。左驾 驶 杆穿 过 驾 驶 舱 地板，上部 主要 有驾 驶 盘；下部 主要 附 件是钢 索 轮 组 件和力限 制器等。驾 驶 杆顶 部 的 驾 驶 盘 通 过 伞形齿 轮 连 接与转 动轴，该 轴 穿 过 驾 驶 杆内部，下端 通 过 一叶片 形万用 接头与钢 索 轮 组 件相 连。钢 索 轮 组 件由 一公共鼓 轮、曲柄和力传感器组 成。公共鼓 轮 和曲柄安装 在轴 上，直 接由 轴 的 转 动驱 动。控制鼓 轮 由 轴 承安装 在轴 上，不直 接由 轴 的 转 动来驱 动，而 是由 曲柄和 3力传感器来传动的。控制鼓 轮 与左机身 钢 索 相 连，向后传动主轮 舱 内的 扇形摇臂 组 件。公共鼓 轮 通 过 钢 索 与右驾 驶 杆公共鼓 轮 相 连，使机长（左）驾 驶 盘 和副驾 驶（右）驾 驶 盘 同步转 动，共同操纵。力传感器系 一电 动机构，在自 动驾 驶 仪处于接通 状 态时，提供 和驾 驶 盘 力成比例的 操纵 信号。机械制动装 置，当力传感器固定点失效时，保证 向舵 面 提供操纵 输 入信号。安装 在副翼 控制鼓 轮 底部 的 是副翼 力限 制器，目 的 是为了限 制自 动 驾 驶 仪的 最大操纵 力距，限 制自 动驾 驶 仪的 急剧偏转。在横向控制飞 机时，左右转 动驾 驶 盘，通 过 伞形齿 轮 使驾 驶 杆内的 一根轴 转 动，该 轴 通 过 叶片 型万向接头使公共鼓 轮 转 动，再通 过 曲柄和力传感器传递 到控制鼓 轮，传动左机身 钢 索 向后至 扇形摇臂 组 件，传 到动力操纵 机构。2.右驾 驶 杆右驾 驶 杆由 副驾 驶 来操纵 飞 机的 倾斜和俯仰，右驾 驶 杆主要 由 驾 驶 盘 和前舱 下部 的 包括有钢 索 轮 和空 回装 置 的 转 换机构组 成。右驾 驶 盘 装 在右驾 驶 杆顶 部，通 常与机长 驾 驶 盘 是可以互换的。穿 过 驾 驶 杆的 一根轴，由 一个叶片 型万向接头连 到副翼 转 换机构。公共鼓 轮 由 钢 索 连 接到左驾 驶 杆公共鼓 轮 上，下部 通 过 空 回装 置 连 接扰流板控制鼓 轮。右驾 驶 盘 同左驾 驶 盘 一样，可进 行 正常横向控制或人工机械操纵。由 驾 驶 盘 传动杆 内的 轴，再通 过 叶片 型万向接头转 动公共鼓 轮，由 钢 索 传递 到左公共鼓 轮 和左机身 钢 索,最后到副翼 动力操纵 机构，此时空 回装 置 防 止该 运 动传递 到扰流板控制鼓 轮 上去。若 副 翼 控制钢 索 卡死，副驾 驶 可先将驾 驶 盘 左或右转 动12,接通 空 回装 置，用 飞 行 扰流板 进 行 横向控制。3.转 换机构设 置 转 换机构的 目 的 是将机长（左）和副驾 驶（右）钢 索 系 统 分离，这 样，无论 哪 一边 被 卡死，仍可进 行 横向飞 行 控制。转 换机构安装 在右驾 驶 杆底部，主要 由 空 回装 置 和扭力弹簧 组 成。空 回装 置 包括一个曲柄和两接耳，扰流板控制鼓 轮 上加工有两凸缘 接 耳；曲柄与驾 驶 盘 内的 轴 相 连。扭力弹簧 上副翼 公共鼓 轮，下连 扰流板板控制鼓 轮。正 常工作是通 过 有预 紧 力的 扭力弹簧 在右驾 驶 杆轴 和公共鼓 轮 间 传递 移 动。若 发生 故障，副翼 或扰流板控制系 统 任一个被 卡死，另一个系 统 能 独 立 工作。在这 种 情况下，机长 或 副驾 驶 需 根据系 统 卡滞情况，克服转 换机构内的 弹簧 预 紧 力，操作另一系 统 保持横向控 制。若 副翼 钢 索 卡住，副驾 驶 施加一个力以克服弹簧 预 紧 力操纵 扰流板工作，副驾 驶 员 必须 将其驾 驶 盘 移 动12,使曲柄抵住接耳，才能 使空 回装 置 驱 动扰流板控制鼓 轮。若 扰流板钢 索 卡死，机长 施加一个力去克服弹簧 预 紧 力并通 过 左钢 索 系 统 操纵 副 4.动力控制装 置两个相 同的 动力控制装 置，由A和B系 统 提供液压动力操纵 副翼。安装 在主起 落 架舱 前壁上，A系 统 为下动力装 置 提供液压，B系 统 液压供到上动力装 置。动力控制装 置 包括主动作筒、旁通 活门、油滤及双重 输 入曲柄控制的 主控制活门。正常情况下，由 主滑块控制，主滑块失效时，可用 次滑块控制。任意驾 驶 盘 的 转 动通 过 左驾 驶 杆下的 副翼 控制鼓 轮、左钢 索、副翼 控制扇形组 件使扭力管 转 动，由 扭力管 操作 4输 入拉杆驱 动两个动力控制装 置 上的 输 入曲柄。动力控制装 置 活塞杆端 固接飞 机结 构 上，壳体连 到一根轴 上，该 轴 驱 动输 出公共鼓 轮 和弹簧 筒 当液压进 入内部 时，壳体随 活塞移 动调 整副翼 位置.而 动力控制装 置 的 位移 又使输 入曲柄回到中立 位置，关闭 主控 制活门 并停止副翼 的 移 动。当输 入压力低于645175PSI时，旁通 活门 关闭 液压到达 控制活门 不通。此时两个动作筒 腔 互连，以在由 外力使副翼 移 动期间，液体流通。任意 _个动力控制装 置 可单独 地控制两个副翼。且和升降 舵 的 动力控制装 置 三者 可互换。如 图L 4所示图L 4升降 副翼 操纵 机构原理1.3副翼 与机翼 的 连 接通 常采 用 两个以上的 副翼 接头与机翼 相 连。连 接的 副翼 接头中，至 少有一个接头是 沿展向固定的，其余的 接头沿展向应是可以动的。用 多接头固定的 副翼，在飞 行 过 程 中会由 于机翼 变形，使副翼 转 轴 的 轴 线 变弯，而 影响操纵 的 灵活性，甚 至 发生 卡滞现 象。为了解 决这 一矛 盾，有些飞 机甚 至 采 用 了分段的 副翼，它的 每一段都 独 立 的 连 接在 机翼 后缘 的 支架上，而 后段的 翼 梁则采 用 可以传的 扭矩 的 万向接头或胶 结 接头连 接起 来，图1.5所示 为副翼 与机翼 的 典型的 连 接型式。54图1.5副翼 与机翼 的 连 接型式在机翼 加强肋 的 后部 与机翼 后梁（或墙）的 连 接处，安装 有若 干个支臂，每个支臂 上装 有一个过 渡接头.在副翼 大梁上装 有相 应个数的 双耳 片 接头。副翼 通 过 这 些耳 片 接头将其悬挂到机翼 的 支臂 上。注意：每个操纵 面 除 一个接头完全固定外，其余接头都 没有设 计 补 偿，以便 于安装 和保证 运 动协调。操纵 副翼 偏转 的 做动筒，其做动杆与副翼 耳 片 接头的 下耳 片 连 接固定。当副翼 操纵 作动筒 动作时就使副翼 绕 轴 心N偏转1.4作用 在副翼 上的 外载 荷在飞 行 中，副翼 像一根固定在机翼 上的 多点梁一样承受外部 载 荷。作用 在副翼 上的 外载 荷 有空 气动力q，操纵 力T和支点反作用 力R,如图1.6所示。赣动物线围心融6图1.6副翼 的 外载 荷副翼 空 气动力载 荷 的 大小与副翼 面 积，副翼 偏转 角 度和飞 行 速 度有关（成正比）。副翼 面 积 越 大，副翼 偏转 角 度也大和飞 行 速 度越 快，则副翼 上所受空 气动力卸荷 就越 大,空 气动力载 荷 沿弦向按梯形分布，沿展向与副翼 弦长 成正比。副翼 在装 有指点的 横截面 上承受的 剪力最大，弯矩 最大:在操纵 摇臂 部 位扭矩 最大。这 些部 位的 建构虽 然有所加强，但由 于副翼 的 截面 积 沿展向变化很大，难 以按等 强度原 则来进 行 加强，所以，上述 部 位的 强度仍然比其他部 位赋 予得很少些，维 护时必须 注意 检查。1.5副翼 结 构中力的 传递空 气动力在副翼 结 构中的 传递 情况与记 忆结 构中传递 情况相 似：空 气动力f蒙 皮f翼 肋 一翼 梁腹 板f机翼在副翼 中剪力由 梁腹 板所承受，弯矩 由 梁桁条和有效宽度的 蒙 皮 承受；扭矩 由 闭 周 缘 蒙 皮 承受。2副翼 组 成和传动2.1副翼 的 组 成副翼 操纵 部 分由 驾 驶 杆、传动杆、摇臂、载 荷 感觉 器、非 线 性传动机构、液压助力 器等 组 成。液压助力器用 来利用 液压帮助飞 行 员操纵 副翼，以改善飞 机的 横侧操纵 性。左右副 翼 各由 一个液压助力器操纵。用 液压操纵 副翼 时，副翼 上的 空 气动力传不到驾 驶 杆上来,载 荷 感觉 器可以使飞 行 员在操纵 副翼 时感受到杆力，从而 根据这 种 感觉 准确 的 操纵 副 翼。副翼 非 线 性传动机构用 来随 驾 驶 杆的 行 程 改变传动系 数，以保证 在副翼 效率 较 高 时 横侧操纵 不至 于过 于灵敏，而 在副翼 效率 较 底时，又有足 够的 副翼 偏转 角。左右副翼 各 有一个非 线 性机构。2.2副翼 的 传动方式飞 行 员向左压驾 驶 杆，经 过 中心机构右侧第 一根副翼 传动杆和第 一个副翼 摇臂 的 传 动，座舱 底板上的 第2、5根副翼 传动杆均向前运 动。同时，第10,11隔 框处的 传动摇 臂 压缩 载 荷 感觉 器。第3根传动杆穿 出底舱 底板后，与第13隔 框下的 换向接头相 连，第3根传动杆向前运 动，换向接头带动后面 的 换向摇臂 反时针 旋转。于是经 过 传动杆、摇臂、非 线 性传动机构等 传动，使右副翼 液压助力器上的 小传动杆向后移 动，助力器的 传动活塞就在液压作用 下向后运 动去操纵 右副翼 向下偏转。与此同时，左副翼 液压助力 器的 小传动杆向前移 动，助力器的 传动活塞在液压作用 下向前运 动，操纵 左副翼 向上偏 转。飞 行 员向右压驾 驶 杆，各传动杆、摇臂、助力器传动活塞的 运 动方向与上述 相 反，左副翼 向下偏转，右副翼 向上偏转。7换向接头由 叉形接头、摇杆组 成。叉形接头下端 与第3根传动杆相 连，上端 两叉钗 接在支座上.摇杆下端 插在叉形接头上，上端 则钗 接在摇臂 轴 上。由 于叉形接头的 转 轴 线 与摇臂 的 转 轴 线 不平行，相 互之间 有一夹角，因此当传动杆带着 叉形街 头下端 前后 运 动时，就能 通 过 摇杆迫 使摇臂 轴 转 动，从而 使摇臂 带动其下端 传动杆左右运 动。其组 成如图2.2所示。图2.1传动机构示 意图3载 荷 感觉 器飞 机装 设 液压助力器以后，用 液压操纵 副翼 时，飞 行 员只需 要 克服液压助力器前的 系 统 摩擦力和液压助力器配 油柱塞的 摩擦力，带动配 油柱塞打开油路，副翼 即可偏转。这 时作用 在副翼 上的 枢轴 力矩 由 助力器内的 液压作用 力平衡，不能 传到驾 驶 杆上来。由 于摩擦力很小，飞 行 员会感到操纵 副翼 过 轻。为了使飞 行 员能 感受到适 当的 杆力，以便 凭感觉 来准确 地掌握操纵 分量，控制飞 行 状 态，副翼 操纵 部 分中装 设 液压助力器以后，还 装 了载 荷 感觉 器。同样在无回力的 助力操纵 系 统 中，为了使飞 行 员操纵 飞 机时能 从驾 驶 杆上感受到适 当的 力，以便更好地操纵 飞 机，操纵 系 统 中也会安装 载 荷 感觉 器，它是飞 机操纵 系 统 中 的 一个重 要 构件，在多种 军用 飞 机上都 有应用，其工作性能 的 好坏直 接影响飞 行 员对飞 机的 操纵 甚 至 影响飞 机的 安全如图3.1所示，是一种 典型的 载 荷 感觉 器的 基本结 构，内有三个弹簧，左右两个小 弹簧 刚度较 大，预 加张力较 小，中间 大弹簧 刚度较 小，预 加张力较 大。两个小弹簧 的 最 大压缩 量 均为大小弹簧 座之间 的 间 隙，并且小弹簧 压缩 到终 点时的 弹簧 张力与大弹簧 的 预 加张力相 等。采 用 刚度不同的 弹簧 协同工作，能 在驾 驶 杆行 程 较 小时，使杆力增长 得 较 快防 止操作过 猛，在驾 驶 杆行 程 较 大时，则使杆力增长 得较 慢防 止操纵 吃力。由 于载 荷 感觉 器弹簧 的 刚度系 数，预 压量 及活动杆行 程 有所不同，各型飞 机上应用 的 载 荷 感觉8器的 工作特 征曲线（活动杆行 程 及弹簧 总压缩 量 与弹簧 总合力的 对应曲线）也有所不同,但其基本工作原理 是相 同的。活活动动杆杆图3.1载 荷 感觉 器飞 行 员压驾 驶 杆使副翼 偏转 时，要 压缩 载 荷 感觉 器内的 弹簧。左压杆，摇臂 将活动 杆压入，压缩 左端 小弹簧 和中间 的 大弹簧；右压杆则摇臂 将活动杆拉出，压缩 右端 小弹 簧 和中间 大弹簧。弹簧 张力传到驾 驶 杆上，飞 行 员必须 用 一定力量 压住驾 驶 杆，才能 使 副翼 保持在一定位置。副翼 偏转 角 度越 大，即压杆量 越 大，弹簧 被 压缩 得越 厉害，压杆 力越 大。这 样，飞 行 员就能 从压杆力的 大小，感觉 到副翼 片 状 角 的 大小。载 荷 感觉 器的 工作特 性如图3.2,它是由 载 荷 器的 结 构特 点所决定的，载 荷 感觉 器 内有3个弹簧。大弹簧 的 初始张力为（19.51）X9.81N；两个小弹簧 的 最大压缩 量 均 为2.5mm,这 一距 离 刚好等 于小弹簧 座与大弹簧 座之间 的 距 离。小弹簧 的 终 点张力与大 弹簧 的 初始张力相 等。图3.2副翼 载 荷 感觉 器工作特 性曲线压杆时，摇臂 带动活动杆移 动，开始时只压缩 一端 的 小弹簧。由 于小弹簧 圈数较 少,弹力随 压缩 量 增长 较 快，即显得较 硬。活动杆移 动2.5mm时，载 荷 感觉 器所产生 的 力为 19.5X9.81N。这 样可以使飞 行 员在副翼 稍 有偏转 时就感受到杆力，同时也便于将副翼 保持在中立 位置。此后，活动杆继 续 移 动时，小弹簧 压缩 量 不再增大，而 只是压缩 大弹 簧。由 于大弹簧 圈数较 多，其弹力随 压缩 量 的 增长 比较 缓 慢，即显得教软。当活动杆移 动量 等 于12.7mm时，载 荷 感觉 器产生 的 终 点力为44.5X9.81NO这 样可以使飞 行 员在副 翼 偏转 角 度较 大时，不致 感到杆力过 大。载 荷 感觉 器活动杆上的 可调 接头，用 齿 板和螺 栓与摇臂 上的 槽形孔相 连。（图3.3）.齿 板用 来调 整驾 驶 杆力。齿 板上移，摇臂 转 动同样一个角 度，载 荷 感觉 器的 压缩 量 变大,9弹簧 张力增大，同时弹簧 张力的 力臂 也增大了，所以杆力会显著 变大。反之，齿 板下移,杆力显著 变小。鉴 于齿 板调 整后对杆力影响很大，一般 外场不许 调 整，而 且齿 板和摇臂 上通 常做了记 号，以便检查是否移 位。图3.3副翼 载 荷 感觉 器两端 连 接情况载 荷 感觉 器处于自 由 状 态的 长 度（两端 接头螺 栓孔中心之间 的 距 离）应为217 lmm。此长 度改变对驾 驶 杆、助力器传动活塞和副翼 的 中心位置 都 有影响，故拆装 和更换载 荷 感觉 器时均应注意。104液压助力器4.1基本工基本工作原作原理理液压助力器为了完成液压伺服控制的 任务，基本身 包含有起 控制作用 的 控制阀 和作 为执行 元件的 液压缸 两个基本部 分，它们之间 还 要 构成具有负 反馈 控制功能 的 闭 环 控制 系 统，助力器结 构如图4.1所示。图4.1液压助力器基本原理 图当操纵 驾 驶 杆4输 入一个向右的 位移xl时，小摇臂 绕0点逆 时针 偏转 一个角 度，把阀 芯3向左拉出，打开液压缸7两个工作腔 的 油道：左腔2通 采 油：右腔1通 回油。活塞8便跟 随 驾 驶 杆的 操纵 向右运 动与此同时，头部5（包括0点）也向右运 动，有 带动小摇臂 顺 时针 转 动的 趋 势。当把驾 驶 杆停下来时，头部5拉小摇臂 顺 时针 重 新转 到 垂直 位置，阀 芯3把液压缸 的 油道 重 新关闭 后，活塞便随 驾 驶 杆相 应停下来。所以助力 器可以保证 活塞杆位置 与驾 驶 杆的 操纵 位置 一一对应。活塞杆上作用 的 负 载，由 两个工 作腔 的 压力差来克服。而 这 个压力差又经 过 外筒 的 安装 支点6传到机身 结 构上去，并不 传给 驾 驶 杆。所以飞 行 员能 用 很小的 力操纵 很大的 外载 荷。从工作原理 可知，当驾 驶 杆停止移 动后，在反馈 的 作用 下，阀 芯3关闭 油路，活塞 杆停止运 动，但实际 中由 于平尾的 惯性和油液的 弹性等 因素 的 影响，传动活塞3在惯性 力作用 下，压缩 油液而 继 续 运 动，易打开反向油路，是传动活塞3又做反向运 动，如此 往复，频 率 很高，带着 驾 驶 杆来回摆动，平尾上下摆动，这 种 现 象 发生 在地面 时，通 常 会造 成平尾抖动故障，发生 在空 中时，会导致 飞 机纵 向飘 摆故障。助力器在发生 抖动时，其振动频 率 较 高，有较 大的 加速 度，惯性负 力占有较 大的 比 重，而 且由 于活塞工作腔 的 压力变化迅 速，压缩 性流量 相 当大。因此上述 因素 就构成了 助力器的 三阶 系 统 模型，助力器基本模型如图4.1.2所示11图4.2助力器基本模型4.1.1稳稳定性定性的的判判断断在现 代高 速 飞 机中，无论 空 中操纵，还 是，地面 操纵，还 是自 动控制驾 驶，液压助 力器稳 定与否，对操纵 系 统 是否稳 定起 决定性的 作用，液压助力器的 稳 定性，是，是指 它在平衡 工作状 态受到破 坏后能 够，迅 速 的 自 动恢复到原来的 平衡 状 态，如果助力器的 稳 定性变差了，它就会产生 自 激振动，使平尾舵 面 发生 持续 的 抖动，这 就是通 常说 的 抖 动故障。4.2疝疝助力器分助力器分析析助力器本质 是公率 放大装 置，将驾 驶 杆的 操纵 放大的 舵 面。一般 来说，它的 输 出机 械位移 与输 入指令的 机械位移 量 成正比。助力器主要 有电 助力器，液压助力器两种。电 助力器的 工作速 度和输 出力较 小，因此一般 指，应用 于辅 助操纵 的 备用 形式或运 动速 度 较 缓 的 系 统：液压助力器可承受较 大载 荷，并能 提供较 高 的 工作速 度，因此可用 于飞 机 的 主操纵 系 统 及辅 助操纵 系 统 液压助力器一般 由 分配 机构（放大机构）、执行 机构和反馈 机构（比较 机构）组 成。分配 机构起 分配 由 如何改变，滑阀 开度作用，同时还 起 到功率 放大的 作用：执行 机构的 作用 是将液压能 转 换为机械能 带动负 载 运 动；，反馈 机构则起 到反馈 输 出信号的 作用，他比较 输 入，输 出信号，使负 载 的 位移 量 能 符 合操纵 指令要 求。4.3疝疝助力器助力器连连接方式接方式飞 机液压助力器操纵 系 统 的 连 接方式可分为两种；助力器与回力拉杆并联，助力器 串联 在系 统 中，前者 称 为有回力液压助力系 统，后者 称 为无回力液压助力系 统 助力器与回力拉杆并联，舵 面 传来的 载 荷P传到摇臂CD,经E点分配 后，在C端 把 一部 分力P1,传到回力连 杆，回大连 港，则将之传到前端 的 载 荷 感觉 器及P杆，在D 端 把一部 分力P2传到液压助力器有回力液压系 统 也称 为可逆 式液压助力系 统。12图4.3有回力的 助力操纵 系 统c与d的 比例决定该 助力系 统 中回力连 杆与助力器承受力的 比例，该 比例越 大，即 E点越 靠 近D点，则助力器承受的 力越 大，而 回力连 杆传递 的 力就越 小。如果E点和E 点重 合则力P，全部 由 助力器承受，回力连 杆不起 作用，这 样可逆 式液压助力系 统 就成了 不可逆 液压助力系 统。小的 回力也可以在舵 面 钗 链 力距 很大的 情况下（如低空，高 速 飞 机中急剧偏转 多 面），保证 驾 驶 杆力不致 过 大，但在舵 面 力矩 较 小的 时候，会使驾 驶 杆力很小，几乎没 有力的 感觉，这，给 驾 驶 员操纵 飞 机带来不利因素，为了解 决这 一问 题，飞 机设 计 师在 有回力液压系 统 中安装 了载 荷 感觉 器，载 荷 感觉 器实质 上是由 不同刚度弹簧 的 组 合，形 成所需 的 杆力特 性曲线。图4.4无回力的 助力操纵 系 统无回力连 接如图所示，舵 面 传来的 载 荷 全部 由 助力器承受，驾 驶 员感受的 力全部 由 载 荷 感觉 器产生。载 荷 感觉 器和其他一些附 件配 合工作，能 使驾 驶 杆力随 舵 面 偏转 角，飞 行 速 度，高 度等 条件的 变化面 变化。高 速 飞 机大多采 用 无回力助力操纵，主要 由 于超 音 速 飞 机大多采 用 全动垂尾（全动垂尾指把原来的 安定面 和舵 面 整合到一起，即整个垂 尾只有一个面，这 个面 既有安定面 的 稳 定功能，同时也具有舵 面 的 调 节 功能），而 全动 垂尾因为要 兼顾 稳 定和舵 面 功能，对飞 机控制系 统 要 求较 高，一般 超 音 速 飞 机将转 轴 布 置 在亚音 速 和超 音 速 焦点之间，若 仍采 用 有回力式液压助力，则将不利于驾 驶 员获 得合 13适 的 操纵 力感觉，从而 导致 操纵 失误。装 有无回力助力操纵 系 统 的 飞 机，在飞 行 中及时放松驾 驶 杆，舵 面 在空 气动力的 作 用 下也不能 自 由 偏转 因此，只要 将液压助力器安装 在舵 面 附 近，减少助力器以后的 传动 机构的 连 接点，就可以减少舵 面 的 稳 定的 活动，从而 有效的 防 止机翼 或尾翼 颤 振。而 无 回力液压助力系 统 的 缺 点是，多面 受阵 风 载 荷 后不能 自 动偏转，这 对于结 构受力是不利 的。5副翼 反效偏转 飞 机副翼 能 产生 滚转 力矩，使飞 机滚转。由 于机翼 的 弹性，副翼 产生 的 力矩 作 用 在机翼 上也会使机翼 向与副翼 偏转 的 相 反方向变形扭转，改变机翼 的 攻角，从而 在气 动力的 作用 下产生 一个与副翼 产生 的 滚转 力矩 方向相 反的 力矩。当飞 行 速 度达 到某一值时，操纵 副翼 产生 的 滚转 力矩 与机翼 上气动力引起 的 弹性变 形产生 的 力矩 相 互抵消，就会使副翼 失效(即副翼 效应为零)，飞 机无法操纵。这 时的 飞 行 速 度称 为反效速 度。当飞 行 速 度继 续 提高，超 过 反效速 度，操作副翼 产生 的 滚转 力矩 将小于在气动力作 用 下因机翼 变形而 产生 的 反方向力矩。此时副翼 效应为负 而 起 相 反的 作用。一一这 种 情况就被 称 作“副翼 反效”6副翼 操纵 系 统 的 故障 与维 修6.1副翼 故障 分析6.1.1副翼 配 平故障故障 现 象：主要 表 现 在空 中平飞 过 程 中副翼 配 平指示 偏左或右几个单位。故障 可能 原因：(1)副翼 定中机构不在中立 位。(2)副翼 或调 整片 校装 有误 差。(3)后缘 襟 翼 机械不对称。故障 分析：(1)副翼 定中机构定中弹簧 疲 劳或定中凸轮 与滚轮 磨 损，使定中凸轮 不能 回中 立 位。(2)各组 件之间 的 误 差积 类 随 着 使用 年限 增加而 加大(比如：钢 索 与鼓 轮 之间 磨 损，传动机构的 磨 损与变形等 等)，从而 引起 故障 出现。解 决措施：(1)定期检查定中机构并对其润滑。(2)培训 一些专业的 各类 校装 人才，对该 故障 容易发生 机构进 行 定期的 维 护。146.1.2副翼 操纵 力感觉 过 重 故障故障 现 象：1.操纵 驾 驶 盘 在3度后感觉 有空 行 程，超 过3度后操纵 力突 然变得很重；2.驾 驶 盘 无法回定中位；3.操纵 过 程 中有卡滞；4.副翼 反应滞后；多重 的 故障 现 象 对排故思路 产生 了较 大影响。以上故障 的 原因有多种 可能 性，参考 系 统 原理 图进 行 分析，主要 包括卡阻、钢 索 或滚轮 卡滞、索 张力不当、定中配 平机构或驾 驶 盘 的 各个轴 承状 态等，因此,我们逐 步实施以下排故措施：(1)对相 关系 统 部 件连 接情况进 行 检查，情况正常；(2)对所有可见 钢 索.滚轮 进 行 检查润滑，情况正常；(3)检查钢 索 张力，情况正常；(4)更换副翼PCU输 出杆间 隙；(5)故障 主要 出现 在空 中，在地面 测试 很难 再现，因此检查飞 机扰流板及副 翼 调 整片，状 态正常。但完成以上检查和跟 换工作后，地面 打压测试，故障 依然存在，因此认 为故障 原因 应该 是副翼 定中配 平机构或驾 驶 盘 的 相 关轴 承卡阻。这 些轴 承中最容易接近 的 是定中轴 承滚轮，断开相 关连 接部 件后，检查发现 轴 承滚 轮 表 面 磨 损.锈 蚀 严重，滚动过 程 中有卡滞现 象。对轴 承滚轮 进 行 分解，打开两侧的 特 氟龙 密封垫圈，发现 少了一颗 滚珠，应该 是制造 时的 缺 陷。图6.1副翼 操纵 系 统 原理 图15然而，更换滚轮 后重 新打压进 行 操作测试，发现 卡滞感觉 消失，但驾 驶 盘 仍然无法 正常定中，且操纵 力较 重。为进 一步隔 离 故障，又进 行 以下排故措施：1.尝试 调 节 定中弹簧 力后无明显效果；2.将钢 索 路 径所有盖 板打开，检查确 认 钢 索 状 态正常；3.断开副翼 传动钢 索ACBA和ACBB,使正副驾 驶 盘 之间 的 连 接脱 开;断开位于主左 轮 舱 的 副翼 感觉 定中配 平机构的 所有相 关连 接部 件，避 免其他部 件对定中机构的 影响.完成以上工作后，地面 操纵 正副驾 驶 操纵 盘 进 行 对比，发现 正驾 驶 操纵 盘 所需 操纵 力较 大，副驾 驶 操纵 盘 却操作正常。为进 一步隔 离 故障，断开副翼 操纵 钢 索AA和AB,发现 正副驾 驶 操纵 盘 所需 操纵 力一致，因此判断为副翼 感觉 定中配 平机构输 入杆有轴 承 卡阻 导致 操纵 力重 且无法定中。经 过 对输 入所有轴 承的 人工转 动尝试，发现 为副翼 钢 索 扇形盘 与感觉 定中配 平机构输 入杆之间 的 轴 承卡阻 打开主货 舱 地板，更换此轴 承后，地面 操纵 驾 驶 杆，杆力在手册要 求范 围内且定中良 好，无卡滞现 象，试 飞 情况正常。至 此，故障 排除。经 过 对该 轴 承进 行 分解，发现 轴 承滚珠 锈 蚀，且滚珠 与保持架之间 有较 多污垢，导 致 轴 承在安装 座的 小范 围内移 动较 为顺 畅，而 在其他范 围移 动时卡滞严重，所需 操作力 非 常大。该 轴 承底部 位于轮 舱 顶 板处，环 境比较 恶劣，怀疑 是长 期水汽，污染侵入导致 卡滞。嘉结 以上排故过 程，结 合系 统 原理 图，得出结 论：飞 机副翼 操纵 系 统 的 多重 故障 现 象 应为2个独 立 的 故障 源导致：定中机构轴 承滚轮（如图6.2,图6.3）磨 损卡滞则导致 了副翼 操纵 有卡滞现 象；副翼 感觉 定中配 平机构与 扇形盘 连 接处的 轴 承（如图6.4,6.5和6.6）在安装 座的 一定范 围内卡阻 导致 杆力在驾 驶 盘 超 过3度后突 然加重 且无法定中，并带来操纵 空 行 程 及副翼 反应迟 滞的 感觉。图6.2磨 损的 副翼 定中轴 承滚轮（一滚轮 缺 失，磨 损.锈 蚀 严重）16图6.4卡阻 的 副翼 感觉 定中配 平机构与扇形盘 连 接处轴 承17BU图6.5轴 承所在的 位置(IPC)图6.6轴 承所在位置(实物)值得注意的 是，扇形盘 与定中机构之间 的 轴 承卡阻 造 成副翼 操纵 困难 的 情况较 少，而 定中轴 承滚轮 卡阻 故障 相 对较 多，也容易排除，只要 更换定中轴 承滚轮 即可。因此，今后碰 到类 似故障，先检查定中轴 承状 态，如果状 态正常，再考 虑 拆开接近 盖 板对钢 索 机构进 行 检查，分解 定中机构对所有轴 承进 行 检查等 工作量 较 大的 排故措施。后续 预 防 性措施：经 了解，此类 故障 一般 出现 在老 龄 飞 机上，且往往一旦出现 故障，将耗 费 大量 时间,人力经 行 排故工作。这 些轴 承的 位置 难 以接近，在日常维 护过 程 中很难 对其进 行 检查，虽 然波音 的MPD中有1C和8C项 目，要 求分别对驾 驶 盘 操纵 副翼 进 行 操作检查和驾 驶 盘 操纵 力进 行 功能 检查，另有1C目 视 检查项 目，涉及对副翼 感觉 定中配 平机构的 目 视 检 18查，但都 很难 确 认 这 些组 成的 状 态。综 合飞 机的 老 龄 化问 题，必须 从多个角 度制定预 防 性措施，避 免再次出现 类 似的 故障。综 合飞 机的 老 龄 化问 题，必须 从多个角 度制定预 防 性措施，避 免再次出现 类 似的 故障。1.订 购 副翼 定中配 平机构轴 承补 充航 材备件；2.订 购 副翼 定中配 平机构轴 承补 充航 材备件；3.每个C检进 行 飞 机操纵 系 统 的 系 统 测试，包括副翼 定中机构，升降 舵 感觉 定中 机构等 飞 行 操纵 系 统 的 操作测试，部 件的 检查，润滑，驾 驶 杆力的 测试 等，并加入预 防 性维 修方案；I每木C检进 行 定中配 平机构所有可见 轴 承的 润滑，并在轴 承外表 涂抹油脂，防 止污物 和水汽的 侵入，并加入预 防 性维 修方案；执行 以上措施后，经 过 三年的 观 察，机队 未再出现 此类 故障，证 明这 些措施能 够有 效避 免副翼 定中机构故障 导致 驾 驶 杆力异常的 故障。6.2副翼 的 更换副翼 更换顺 序如下：（1）打开副翼 舱 折动版，取下电 动机的 插头。（2）取下电 缆 束的 固定条。（3）拆下搭铁 线。（4）拧下连 接螺 栓。（5）拧下副翼 悬挂接头与支座的 连 接螺 栓。（6）取下副翼。将准备好的 新副翼 按上述 相 反顺 序进 行 安装。安装 后检查内外副翼 之间 的 间 隙 为82毫米。内外副翼 如图6-7所示 的 数据。外副翼 和翼 尖整流罩 之间 的 间 隙 为102毫米。检查副翼 前缘 与副翼 舱 封严 板的 间 隙（开缝 间 隙）为6+2-1毫米、检查副翼 与外翼 的 吻合性，此时上下翼 面 外形可以凹下或凸出2毫米。检查内外副翼 的 剪力差。在中立 位置 允许 剪力差不 大于2毫米，在偏转 位置 时不大于5毫米，用 拉杆进 行 调 整检查副翼 最大转 动角 度、并装 好搭铁 线。将电 缆 束固定在电 动机上，按原来的 位置 装 好。19图6.7更换副翼 后的 各种 间 隙/产-=_ -：一_ _i iKB_佐物一豪as乌F yl31 q萍 维 新隰 为aR章 零灯ft吨值缱 上嗨的 陶 鹿.焰n耄*K%16.3副翼 调 整片 拆装拧下调 整片 与操纵 杆连 接的 螺 栓，拧下调 整片 的 悬挂接头与支座连 接的 螺 栓,松开搭铁 线，取下调 整片。调 整片 的 安装 按相 反顺 序进 行。调 整片 偏转 角 的 调 整如下：1-拧下摇臂 与电 动机连 接的 螺 栓。2-拧下摇臂 与拉杆连 接的 螺 栓。3.调 整拉杆，使调 整片 处于中立 位置。不改变调 整片 的 位置（最好用 夹板夹 住），将拉杆与摇臂 连 接电 动机与摇臂 连 接，如果摇臂 上的 孔和电 动机的 孔不重 合，则用 调 整耳 片 来调 整使孔重 合。4.松开调 整片，检查偏转 角。调 整片 经 调 整后检查吻合性及副翼 和调 整片 之间 的 间 隙。必要 时调 整齿 形垫,取下保险 丝，使接头与拉杆的 孔重 合。调 整片 前缘 与副翼 封严的 间 隙 为6+2-1毫 米，调 整片 转 动最大角 度时（补 偿片 偏转 角 加上调 整片 的 角 度）应保证 间 隙 不小 于0.5毫米。调 整片 与外副翼 的 剪力差不大于2毫米，调 整片 相 对副翼 凹下或凸出允许2 毫米，调 整片 装 好后可活动间 隙 不大于2毫米。6.4副翼 系 统 的 调 整1.将驾 驶 盘 置 于中立 位置，此时驾 驶 感中间 幅条上的 箭 头与驾 驶 杆轴 线 一致,其偏差在1范 围内。202.将制动手柄放在“锁 住”位置，将中央翼II大梁后的 立 柱式的 分配 摇臂 锁 住在中立 位置。3.按履历本中的 翼 尖剪力差或用 外形卡板把副翼 固定于中立 位置。4.连 接自 驾 驶 杆引出的 与地板下部 扇形摇臂 上的 钢 索，使俩钢 索 接头对齐，并使扇形摇臂 处于中立 位置。5.按规 定调 整钢 索 张力。6.和机翼 大梁上肋 处的 可调 拉杆，使副翼 操纵 系 统 所有摇臂 均处于中立 位置。7.松开制动手柄，检查副翼 向上向下的 极限 偏转，调 整位于机翼 肋 处的 副翼 极限 偏转 限 动钉，当副翼 向上偏转25 1时，向下偏转15 1时。副翼 操 纵 摇臂