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1、解析飞机副翼操纵系统及其故障分析西安航空职业技术学院毕 业 设 计(论 文)论文题目:飞机副翼操纵系统分析所属系部: 航空维修工程系指导老师:职 称: 机械师学生姓名: 班级、学号: 10504220专 业:航空机电设备维修西安航空职业技术学院制2012 年 10 月 22 日西安航空职业技术学院毕业设计(论文)任务书题目:解析飞机副翼操纵系统及其故障分析任务与要求: 了解关于飞机副翼的组成、功用、结构、外载荷、于机翼的连接、力的 传递,以及组成部件的工作原理,调整及日常维护方法。并且能够正确对 故障进行排除。时间:2012 年 10 月 8 日至 2012 年 12 月 8 日 共 8 周所
2、属系部: 航空维修工程系学生姓名: 学 号:10504220专业: 航空机电设备维修指导单位或教研室:航空机电设备维修教研室指导教师: 职 称: 机械师西安航空职业技术学院制2012 年 11 月 8 日毕业设计论文进度计划表日 期 工 作 内 容 执 行 情 况 指导教师签 字2012.10.08-2012.10.14 在图书馆查阅大量的相关资料基础上,确定出几个论文题目2012.10.15-2012.10.20 确定论文题目,并着手整理相关资料2012.10.21-2012.10.27 初步建立起自己的基本框架,并和老师讨论是否合适,修改完善2012.10.28-2012.11.03 初步
3、形成论文的初稿,并发送给指导老师,接受老师的指导2012.11.04-2012.11.10 将修改后的电子稿再次发给老师2012.11.11-2012.11.17 就指导老师提出的相关问题进行修改,并经过多次讨论,形成满足学校要求的论文2012.11.18-2012.12.08 进一步完善论文,打印,提交,等待论文答辩教师对进度计划实施情况总评 签名年月日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。解析飞机副翼操纵系统及其故障分析【摘要】本论文主要阐述了关于飞机副翼的组成,个组成部件的工作原理,调整及日常维护方法。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
4、构改变飞机的飞行状态。改变飞机纵向运动如俯仰的操纵称为纵向操纵,主要通过推、拉驾驶杆,使飞机的升降舵或全动平尾向下或向上偏转,产生俯仰力矩,使飞机作俯仰运动。使飞机绕机体纵轴旋转的操纵称为横向操纵,主要由偏转飞机的副翼来实现。关键词:驾驶杆 传动杆 传动机构 载荷感觉器 AbstractThe main thesis expounded aileron plane about the composition of component parts of the working principle, adjustment and routine maintenance methods. Manip
5、ulate the plane of the plane can be referred to as the quality of the manipulation means to manipulate the planes response characteristics. Manipulation is to change the pilot institutions have passed the driving plane flight status. Vertical plane to change the sport such as pitch of manipulation k
6、nown as vertical manipulation, mainly through the push, pull stick, so that the elevator or the whole plane Hirao moving downward or upward deflection, resulting in pitching moment, so that plane for pitch sports. Plane around the longitudinal axis so that rotation of the body known as the lateral m
7、anipulation manipulation, mainly by the planes aileron deflection to achieve.Key word: Stick load transmission rod drive mechanism sensilla 目录摘要 1Abstract 11 副翼的结构 31.1 概述 31.2 副翼的功用及结构 31.2.1 副翼的功用 31.2.2 副翼的结构 41.3 副翼与机翼的连接 41.4 作用在副翼上的外载荷 51.5 副翼结构中力的传递 62 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
8、 94 液压助力器 114.1 基本工作原理 114.2 ZL-5 液压助力器分析 134.2.1 转换活门的工作 134.2.2 主副配油柱塞的工作 154.2.3 单向节流活门和四钢珠活门的工作 164.2.4 ZL-5 液压助力器主要技术数据 165 副翼反效 176 副翼操纵系统的维修 186.1 副翼的更换 186.2 副翼调整片拆装 196.3 副翼系统的调整 206.4 副翼故障分析 206.4.1 副翼配平故障 206.4.2 副翼操纵力感觉过大故障 21全文总结 22致 谢 23参考文献 241 副翼的结构1.1 概述飞机操纵品质的好坏是一个与飞行员有关的带一定主观色彩的问题
9、,但是仍然有一些基本的标准来衡量飞机的操纵品质。操纵品质常以输入量和输出量的比值操纵性指标来表示,这些比值不宜过小,也不易过大。如果比值太小,则操纵输入量小,输出量大,这种飞机对操纵过于敏感,不仅难于精确控制,而且也容易因反应量过大而产生失速或结构损坏等问题;如果比值过大,则操纵输入量大,输出量小,飞机对操纵反应迟钝,容易使飞行员产生错误判断,也可能造成飞机的大幅度振荡,同样导致失速或结构破坏。如果飞机在作机动飞行时,不需要飞行员复杂的操纵动作,驾驶杆力和杆位移都适当,并且飞机的反映也不过快或者过分的延迟,那么就认为该飞机具有良好的操纵性。按运动方向的不同,飞机的操纵也分为纵向、横向和航向操纵
10、。改变飞机纵向运动如俯仰的操纵称为纵向操纵,主要通过推、拉驾驶杆,使飞机的升降舵或全动平尾向下或向上偏转,产生俯仰力矩,使飞机作俯仰运动。使飞机绕机体纵轴旋转的操纵称为横向操纵,主要由偏转飞机的副翼来实现。当驾驶员向右压驾驶杆时右副翼上偏、左副翼下偏,使右翼升力减小、左翼升力增大,从而产生向右滚转的力矩,飞机向右滚;向左压杆时,情况完全相反,飞机向左滚转。改变航向运动的操纵称为航向操纵,由驾驶员踩脚蹬,使方向舵偏转来实现。踩右脚蹬时,方向舵向右摆动,产生向右偏航力矩,飞机机头向右偏转;踩左脚蹬时正相反,机头向左偏转。实际飞行中,横向操纵和航向操纵是不可分的,经常是相互配合、协调进行,因此横向和
11、航向操纵1.2 副翼的功用及结构1.2.1 副翼的功用副翼是使飞机产生滚转力矩,以保证飞机具有横侧操纵性。其位置一般在机翼后缘外侧或机翼后缘内侧。 对副翼的要求: 结构具有足够的抗扭刚度 副翼偏转时产生的枢纽力矩较小(副翼上的空气动力对转轴的力矩)这样,可使飞行员操纵省力,而且还可以减小副翼的结构所承受的扭矩。1.2.2 副翼的结构副翼通常由翼梁、翼肋、蒙皮、后缘型材组成,副翼一般都做成没有桁条的单梁式的结构,如图 1.2.2(a 所示。翼梁常有板式梁、管型梁两种形式,翼肋上一般开有减轻孔,蒙皮现代飞机常采用金属蒙皮,低速飞机常采用金属和布质蒙皮,如图 1.2.2(b)所示。后缘型材通常在接头
12、开口部位装有斜翼肋,如图 1.2.2(c)所示,用斜翼肋、加强板和翼梁组成的盒形结构来承受开口部位的扭矩图 1.2.2 副翼的构造1.3 副翼与机翼的连接通常采用俩个以上的副翼接头与机翼相连。连接的副翼接头中,至少应有一个接头是沿展向固定的,其余的接头沿展向应是可移动的。用多接头固定的副翼,在飞行中会由于机翼变形,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,有些飞机采用了分段的副翼,它的每一段都独立地连接在机翼后缘的支架上,而各段的翼梁则采用可以传的扭矩的万向接头或胶接接头连接起来,图 1-3 所示为副翼与机翼的典型的连接型式。图 1-3 副翼与机翼的连接型式
13、 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。在副翼的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,其余接头都有设计补偿,以便于安装和保证运动协调。操纵副翼偏转的作动筒,其作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支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 1-4:R1 R2 R3 所示图 1-4 副翼的外载荷副翼空气动力载
14、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、副翼偏转角度越大和飞行速度越快,则副翼上所受空气动力载荷就越大。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。副翼在装有支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在机翼结构中传递情况相似:空气动力蒙皮翼肋翼梁腹板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
15、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
16、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。 图 2-2 传动机构示意图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。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,上端两叉铰接在支座上。摇杆下端 插在叉形接头上 ,上端则铰接在摇
