全机试验中机身位移偏离补偿方法.pdf

全机试验中机身位移偏离补偿方法郭永跃(中国飞机强度研究所陕西 西安)摘 要:某型飞机作为我国自主设计研制的新型民用飞机需要严格依照运输类飞机适航标准、飞机结构试验流程、试验规范开展设计和验证 某型飞机在首飞前需要完成偏航着陆工况限制载荷试验在试验预试过程中当载荷加载到 极限载荷时位移监控反馈后机身侧向位移存在偏离 本文针对该问题提出了一种机身位移补偿方法消除了后机身侧向位移偏离现象试验实测值与理论值符合性较好 采用位移补偿方法满足了试验要求该方法也可以为同类试验提供借鉴关键词:限制载荷预试位移偏离位移补偿中图分类号:.文献标志码:./.():.:收稿日期 作者简介 郭永跃()男辽宁营口人汉族硕士研究生工程师主要研究方向:飞机强度试验 引 言伴随着航空业的发展飞行安全一直是航空界关心的问题 航空飞行器结构在使用前必须进行结构强度验证试验飞机结构强度地面试验验证是飞机研制过程中不可或缺的重要环节 运输类飞机适航标准 部对结构强度试验验证有严格的要求 某型飞机是我国自主设计研制的新型民用飞机严格依照运输类飞机适航标准、飞机结构试验流程、试验规范开展设计和验证某型飞机在首飞前需要完成偏航着陆工况限制载荷试验在试验预试过程中当载荷加载到 极限载荷时位移监控反馈后机身侧向位移存在偏离 本文针对该问题提出了一种机身位移补偿方法消除了后机身侧向位移偏离现象试验实测值与理论值符合性较好 采用位移补偿方法满足了试验要求该方法也可以为同类试验提供借鉴 试验加载及支持.载荷处理载荷处理遵循以下原则:()试验载荷依据等效原理处理至加载节点上尽可能保证考核部位总载及压心不变()尽可能保证考核区域的受力真实对试验中非考核结构部位的试验载荷可进行适当简化()载荷简化不影响局部结构强度也不应导致非考核部位非正常的永久性变形或破坏对各部件汇总及合并后的载荷进行等效处理处理成可施加的试验载荷.载荷施加方法试验采用胶布带杠杆系统加载和接头加载方式其中机身、机翼、垂尾、平尾等结构采用胶布带杠杆系统加载发动机假件、起落架假件采用接头加载 胶布带杠杆系统示意图见图 发动机假件通过加载接头直接施加如图 所示图 胶布带杠杆系统加载示意图.试验机支持试验采用前起和左、右主起落架支持方式即在前起落架假轮处约束垂向线位移左主起落架假轮处约束垂向和航向线位移右主起落架假轮处约束垂向、侧向和航向线位移如图 所示 在该支持方式下飞机构造水平线距地面高度均为 在每个约束点上均安装测力传感器用于监视约束点的载荷反馈.工程与试验 .图 发动机假件加载示意图图 前起和左、右主起落架支持示意图 试验应变和位移测量试验加载时需要同步采集各传感器试验数据 全机静力试验的试验测量主要是应变测量和位移测量试验数据采集使用 数据采集系统该系统可对应变和位移进行同步测量采集在采集过程中可对选定的重要通道实时显示 机身位移偏离补偿方法.机身位移偏离原因分析某型飞机全机静力试验偏航着陆工况准备工作完成后开始预试 当试验加载到 极限载荷时位移监控反馈后机身侧向实测位移存在偏离如图 所示(图中横坐标为框站坐标值纵坐标为侧向位移)试验团队对上述现象进行全面分析与检查对试验载荷、试验安装、试验测量进行复查与此同时对应变及其它方向的位移数据进行复查均未发现异常排除试验设施与理论分析的原因图 机身侧向位移试验值与理论值对比经过多次调试与对比分析确认后机身侧向位移小量偏离现象是由于偏航着陆工况试验机身侧向以及机翼侧向载荷较大侧向载荷共计 而右主起落架作为侧向约束点在加载过程中起落架受到 的被动载荷 由于起落架假件是弹性体导致起落架产生变形进而导致飞机整体发生位移影响机身位移测量数据(如图 所示)由于起落架约束假件加工和装配时存在间隙导致试验前飞机整体姿态存在偏转现象影响机身位移测量数据图 机身侧向平动示意图.机身位移偏离解决措施试验团队经过多次预试得到了飞机平动位移量 在试验过程中预估各加载级数位移补偿量通过右主起落架侧向约束点处的位控作动筒进行位移补偿进而消除飞机整体平动位移 对于飞机试验前初始姿态存在的转动通过右主起落架航向约束点位控作动筒进行位移补偿进而消除飞机整体转动 经过 极限载荷预试后消除了后机身侧向位移偏离现象实测值与理论值符合性较好(如图 所示图中横坐标为框站坐标值纵坐标为侧向位移)可以满足试验要求图 机身侧向位移试验值与理论值对比(调整后)结束语本文针对某型飞机全机静力试验偏航着陆工况试验预试过程中存在的机身位移偏离现象提出了一种机身位移偏离补偿方法 通过位移补偿调整飞机姿态抵消了飞机在试验过程中的整体侧向转动和平动量消除了后机身位移偏离现象机身位移的实测值与理论值符合性较好 该方法可为某型飞机全机静力试验及其他工况试验出现类似现象时提供借鉴参考文献国防科学技术工业委员会.飞机结构静强度试验通用要求:.航空工业飞机强度研究所.航空结构强度技术.北京:航空工业出版社.冯振宇.运输类飞机适航要求解读:第 卷 结构.北京:航空工业出版社.中国民用航空规章第 部运输类飞机适航标准:.中国民用航空总局政策法规司.王凤山.飞机结构强度试验使用指南.中国飞机强度研究所.孙侠生.民用飞机结构强度刚度设计与验证指南.航空工业出版社.工程与试验 .