摘要:本文论述了直升机鸟撞试验工装的设计思路和方法,对某型机平尾和尾伺服整流罩鸟撞试验工装进行了介绍,在还原原机结构的同时,最大限度的优化了结构,使得工装的结构简单,具有良好的加工与装配工艺性。
关键词: 鸟撞 试验 工装
1.概述
在CCAR29.631条款中明确规定民用直升机“在高度8000英尺(2440米)以下,速度等于VNE或VH(取较小者)时,受到2.2磅(1.0公斤)的鸟击后能继续安全飞行和着陆(对A类)或安全着陆(对B类)”。为验证直升机的研制和适航认证的要求,需要对直升机平尾和尾伺服整流罩进行鸟撞试验,以验证直升机现行设计的安全性和可靠性。
试验中必不可少的就是试验工装,试验工装的优化设计直接影响着试验进行的顺利与否和试验结论的准确性,结构繁琐的试验工装虽可以达到试验目的,但是存在制造工艺复杂,制造周期长,成本高的弊端。以下阐述了这两种试验工装的设计思路和方法。
2.结构形式
2.1平尾鸟撞试验工装
平尾鸟撞试验的试验件包括平尾、平尾接头和两个小翼,平尾接头与试验工装螺接。此试验工装的设计要求为工装结构简单,刚度好,足以承载平尾鸟撞时的冲击,故试验工装选择材料及结构形式时选用成本低、刚性较好的结构钢焊接件。试验工装为底板、面板和方钢(材料为Q235 GB/T700)焊接而成的支座。试验件与工装的连接沿用产品设计时所用螺栓22129BC100042L和22129BC100044L。在试验前后测量试验件与工装5处连接螺栓的拧紧力矩(数据见表1),试验后目视检查平尾接头与试验工装的连接螺栓是否损坏,以判定试验工装是否满足试验需要。
表1试验前后拧紧力矩
通过表1中对试验件与试验工装的连接螺栓试验前后拧紧力矩的数据比较,试验后拧紧力矩数值满足连接要求,试验后通过目视检查,工装及连接螺栓无可视损伤,最终满足鸟撞试验需要。
2.2尾伺服整流罩鸟撞试验工装
尾伺服整流罩试验工装的主体定位件是模拟并简化直升机上与尾伺服整流罩连接的尾减机匣(见图1)的材料和结构形式来设计的。但尾减机匣为铸件,加工周期长、成本高,经过强度运算最终确定工装主体定位件简化为材料为6061 T651的圆柱体结构(见图1)
图1尾减机匣及试验工装定位件
连接结构形式与尾伺服整流罩与尾减机匣的连接相同,连接件均采用产品所用的螺桩、螺母、垫圈和锯齿环,具体连接见图2、3.
图2 试验工装与试验件的连接(未示尾伺服整流罩)
图3 连接详图
试验工装的非主体结构还包括用于固定飞行操纵系统的焊接支架(材料为Q235 GB/T700)和用于固定液压管路的板弯件支架(材料为2A12T4 GJB2053)。
观察鸟撞试验过程录像和试验后目视工装损坏情况,工装无可视损伤,最终满足鸟撞试验需要。
3.总结
试验工装的设计过程中,综合考虑了试验冲击的载荷,试验件与试验工装的连接形式,零件的材料和生产成本等因素,试验工装最终有效地固定试验件,保证了尾减伺服器整流罩鸟撞试验的顺利进行。此工装在还原原机结构的同时,最大限度的优化了结构,使得工装的结构简单,具有良好的加工与装配工艺性,便于生产与装配,节省了生产周期,减轻重量,降低成本。并且工装设计空间开敞,具有快卸的功能,操作为了满足试验件多次拆装检查的目的。
论文作者:喻于欣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
标签:工装论文; 结构论文; 直升机论文; 螺栓论文; 力矩论文; 材料论文; 形式论文; 《基层建设》2018年第29期论文;