某型飛機(jī)機(jī)翼液壓管路優(yōu)化設(shè)計與分析

《某型飛機(jī)機(jī)翼液壓管路優(yōu)化設(shè)計與分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、某型飛機(jī)機(jī)翼液壓管路優(yōu)化設(shè)計與分析AnalysisandOptimizeDesignofHydraulicTubinginWingofamypeofAircraft■夏鶴鳴周昌明韓定邦／上海飛機(jī)設(shè)計研究院摘要：針對某支線飛機(jī)試飛過程中機(jī)翼液壓管路的故障問題展開分析研究，給出了排除故障的辦法，對這部分管路進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，并對相似機(jī)型的管路設(shè)計進(jìn)行了對比分析，提出了機(jī)翼后緣導(dǎo)管設(shè)計的注意事項。關(guān)鍵詞：超臨界機(jī)翼：液壓管路設(shè)計：優(yōu)化；后緣布置Keywords：supercriticalwing：hydraulictubing：optim

2、ization；trailingedge0引言液壓能源系統(tǒng)具有比功率大、響應(yīng)速度快及抗負(fù)載剛性大等特點Ⅲ，為飛控系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)以及反推力系統(tǒng)等負(fù)載提供動力源，并實現(xiàn)其相應(yīng)的功能，是飛機(jī)的二次能源之一【2】。該系統(tǒng)在保證飛機(jī)的飛行安全方面占有著非常重要的地位9J?，F(xiàn)代民用飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計逐漸向超薄翼型發(fā)展，越來越多的飛機(jī)采用超臨界翼型，這給液壓管路系統(tǒng)在機(jī)翼上的布置帶來困難HI。我國自行研制的某新型支線客機(jī)采用了先進(jìn)的超臨界翼型。該型飛機(jī)液壓系統(tǒng)由三套相互獨立的分系統(tǒng)組成，機(jī)翼部分布置有三套系統(tǒng)的液壓管路。機(jī)翼液壓管路的設(shè)計關(guān)系到管路

3、制造、現(xiàn)場安裝的難易程度，關(guān)系到與結(jié)構(gòu)及其他系統(tǒng)配置的合理性，更涉及安全問題等。本文針對該型飛機(jī)機(jī)翼液壓管路故障問題展開了分析優(yōu)化，并就機(jī)翼管路的布置提出了一些注意事項。1故障現(xiàn)象某型飛機(jī)試飛中，航后檢查發(fā)現(xiàn)右機(jī)翼多功能擾流板下部整流蒙皮處有油跡，經(jīng)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)擾流板作動器在收放過程中與作動器的回油管路相碰，48I熙黝簏褫熙如圖1所示。圖1導(dǎo)管干涉實物圖2問題定位針對上述情況，基于作動器包絡(luò)面數(shù)模及導(dǎo)管數(shù)模進(jìn)行空間分析，確定導(dǎo)致最小間隙的位置。同時，對所有試飛飛機(jī)進(jìn)行機(jī)上間隙檢查，發(fā)現(xiàn)該擾流板處作動器在收放過程中與作動器的回油管

4、路之間出現(xiàn)個別位置間隙較小情況；對周邊結(jié)構(gòu)及飛控作動器的安裝進(jìn)行檢查，證明安裝正確t對導(dǎo)管進(jìn)行檢查，證明導(dǎo)管的制造合格。說明該處導(dǎo)管損傷的主要原因是，擾流板在收放過程中，作動器凸臺與導(dǎo)管的擦碰引起導(dǎo)管被擠壓。3故障原因分析針對導(dǎo)管故障，從設(shè)計、工藝、管理等多角度進(jìn)行分析，試圖從中找出解決問題的關(guān)鍵原因。3．1機(jī)一后緣空間有限該飛機(jī)機(jī)翼采用新一代超臨界翼型，機(jī)翼較薄，機(jī)翼后緣高度小、深度淺。同時，機(jī)翼后緣空間被結(jié)構(gòu)隔板、多功能擾流板作動器、襟翼作動器分割，空間較小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。機(jī)翼變形時，各系統(tǒng)的變形不同步，管線、扭力桿、作動器以及結(jié)

5、構(gòu)之間的間隙變化不均勻，容易出現(xiàn)局部間隙變小的情況。3．2機(jī)一后緣布局涉及系統(tǒng)較多機(jī)翼區(qū)域布局涉及飛控系統(tǒng)作動器、襟翼作動器、扭力桿等運動件，電氣系統(tǒng)的機(jī)載電纜、試飛電纜，液壓系統(tǒng)壓力與回油管路，燃油系統(tǒng)管路及部件，以及襟翼和子翼等。因此，空間布局十分緊張，液壓系統(tǒng)管路的布局需要綜合考慮其他各相關(guān)系統(tǒng)的布置，可能經(jīng)過多次協(xié)調(diào)才能達(dá)到最優(yōu)布置。3．3設(shè)計規(guī)范與工藝要求不統(tǒng)一設(shè)計文件對運動件的導(dǎo)管間隙要求是，導(dǎo)管由卡箍固定在結(jié)構(gòu)或其他剛性零件上，卡箍附近導(dǎo)管與結(jié)構(gòu)之間至少留有數(shù)的間隙，卡箍處至少要有x的間隙。相對運動的相鄰零件之間，在

6、最不利的情況下至少應(yīng)有h的間隙。而工藝文件并沒有落實設(shè)計要求，對導(dǎo)管間隙的要求仍沿用了舊的工藝要求，與設(shè)計文件相比降低了對間隙的要求，客觀上增加了故障風(fēng)險。3．4擾流板作動器在收放過程中存在運動包絡(luò)面襟翼放下、擾流板打開到最大位置時，作動器與后梁間的距離間隔最小?，F(xiàn)場取樣沒有考慮到運動件的包絡(luò)面，沒有在最小空間內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)管的取樣。3．5導(dǎo)管布■的有效空間不夠?qū)Ч茉跈C(jī)翼后緣要穿過結(jié)構(gòu)框、繞過作動器、避開電氣線纜等，需要經(jīng)常改變走向以適應(yīng)空間需求。而在導(dǎo)管改變走向處，容易出現(xiàn)最小間隔，使導(dǎo)管布置的有效空間得不到保證。3．6工藝誤差分析1

7、)導(dǎo)管制造能力有限由于現(xiàn)有的彎管機(jī)在加工導(dǎo)管時彎曲半徑和最小直線段是固定的，彎管間的最小間距較大，使導(dǎo)管的走向受限。在設(shè)計狹小空間處的管路時，此問題尤為突出。2)系統(tǒng)安裝誤差與其他零件相區(qū)別，導(dǎo)管的安裝精度較低，且容易形成累積誤差。而機(jī)翼中的導(dǎo)管數(shù)量多且較長，再加上機(jī)翼空間相對狹小，更加凸顯了安裝累積誤差問題。因此對導(dǎo)管的安裝精度提出了更高要求，實際工作中應(yīng)考慮采用夾具來提高安裝精度。4解決辦法目前機(jī)翼結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成了靜力試驗，飛機(jī)基本定型，飛控作動器和高升力作動器也已經(jīng)完成了鑒定試驗，此時更改結(jié)構(gòu)將帶來巨大影響。在無法增大結(jié)構(gòu)空間

8、的情況下，解決上述間隙問題的方法只能是盡可能協(xié)調(diào)各相關(guān)系統(tǒng)，為導(dǎo)管節(jié)省出空間。1)要求制造方將設(shè)計要求落實到制造安裝規(guī)范文件中，提高間隙要求。在空間特別復(fù)雜、狹小處，在無法滿足設(shè)計規(guī)范要求時，在導(dǎo)管取樣時要求首先保證其與運動件的間隙要求，其次滿足其