一种飞机活动翼装配中立位置的检测方法
【专利摘要】一种飞机活动翼面中立位置装配检测方法，活动翼通过铰轴悬挂在固定翼的端头，建立测量基准坐标系；在稳定状态下，在测量剖面与固定翼下表面相交轮廓线上选取测量点，建立测量剖面的局部坐标系，将测量点的基准坐标系下的坐标值换算成局部坐标系的坐标值，在局部坐标系内，根据四个点在局部坐标系内的坐标值，计算出固定翼弦线和活动翼弦线的夹角，依次判断飞机活动翼面的中立位置。
【专利说明】-种飞机活动翼装配中立位置的检测方法
【技术领域】
[0001] 本申请属于飞机制造测试领域，应用在飞机制造过程中活动翼面安装和调试阶 段，具体是一种飞机活动翼面装配检测方法。
【背景技术】
[0002] 飞机机翼包括固定机翼（简称固定翼）和较接在固定机翼上的活动机翼（简称活 动翼），飞机的起降性能和飞行品质是通过飞机活动翼偏转来实现的，活动翼安装的准确度 直接影响飞机飞行的安全性和可靠性。飞机停放和正常飞行状态下，飞机固定翼和活动翼 的弦平面是处于同一个平面中，飞机制造中的术语称为"活动翼面处于中立位置"，当飞机 起飞、降落、转弯等时，通过活动翼面的上下（或左右）偏转来改变飞机姿态。通常，机翼翼 型从最前端到最后端的连接直线成为弦线，机翼的所有弦线都在一个平面内，该个平面称 为弦平面。
[0003] 理论上，飞机活动翼面安装是否处于中立位置是通过活动翼弦平面是否与固定翼 弦平面共面来判定的，数学上可W简化为：在某一特定肋平面的剖面上，活动翼面弦线与固 定翼面弦线的夹角是否为零来判断。若两条弦线夹角为零，则活动翼面处于中立位置（零 位），反之则活动翼面不中立，夹角即为此时活动翼面的偏转角度。由于固定翼面和活动翼 面弦线不可见且无法直接测量，过去，获得飞机活动面偏转角度的测量方法是，将角度测量 转换为直线距离测量，测量的位置选取在翼尖上，测量工具为钢板尺，测量的距离常称为剪 刀差。该测量方法存在的问题是：①局部单点测量，不能准确反映飞机活动翼面整体偏转情 况；②接触测量，会产生接触变形，使得测量精度低，精准性差；③人工测量，受人的工作状 态、技能影响大。基于上述原因，为解决传统方法存在的问题，提出一种具有广泛适用性，将 理论判定方法应用于实际工程中的高精度的计算和测量方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提出一种飞机活动翼面装配中立位置的检测方法，在飞机装配 过程中使用，计算、测量并判定飞机活动翼面是否处于中立位置，解决目前测量方法存在的 测量精度低和精准性差的问题。
[0005] 为达到上述目的，本申请采用W下技术方案予W实现。
[0006] -种飞机活动翼面中立位置装配检测方法，活动翼通过较轴息挂在固定翼的端 头，其特征在于，1)选取飞机已有的水平测量点建立测量基准坐标系；2)在稳定状态下，选 取贯穿固定翼和活动翼的肋基准面作为测量剖面；3)在测量剖面与固定翼下表面相交轮 廓线上选取al、a2两个测量点，在测量剖面与活动翼下表面相交轮廓线上选取bl、b2两个 测量点，活动翼与固定翼的息挂点为0点；4)在上述的基准坐标系下，分别测量位于固定翼 和活动翼下表面上的al、a2、bl、b2四个点的坐标值；5)根据测量坐标值，计算出固定翼弦 线和活动翼弦线的夹角。
[0007] 本申请的有益效果在于；1)将设计理论原理上的飞机固定翼和活动翼弦平面共 面作为判定活动翼处于中立位置的依据，将理论上的飞机活动翼中立位置判定通过数学转 换和计算来在工程上实现，通过数学上的简化将判定弦平面共面简化为某一特定肋平面 处剖面上活动翼弦线与固定翼弦线的夹角，若两条弦线夹角为零，则活动翼处于中立位置 (零位），反之则活动翼面不中立，称为活动翼存在偏转误差角度；2)飞机机翼剖面和测量 点的布置应能正确反映飞机活动翼的整体位置状态，并充分考虑到误差因素的影响，不断 优化计算方法，从而提高飞机活动翼中立位置的测量精准性。3)选取多于一个的肋基准平 面作为测量剖面，测量并计算得到多个a角，采用数学方法优化确定最终的a角，更准确 地描述飞机活动翼状态；4)本测量方法具有操作简单、易于测量、精准度较高的优点，能够 实现飞机活动翼中立位置快速、高效、精准的测量，为飞机装配过程的活动翼准确安装提供 指导。
[0008]W下结合实施附图对本申请做进一步详细描述：
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1建立飞机坐标系示意
[0010] 图2机翼测量剖面选取示意
[0011] 图3机翼测量剖面与机翼相交外缘轮廓上的测量点
[0012] 图4活动翼中立计算原理示意
[0013] 图中编号说明；1飞机机体、2测量仪、3固定翼、4活动翼、5机翼测量剖面、6固定 翼弦线、7活动翼弦线
【具体实施方式】
[0014] 参见附图：
[0015] 首先，选取飞机已有的水平测量点建立测量基准坐标系。为了使飞机机体1上的 水平测量点能准确表示飞机状态，使所有测量点中的某一点的微小偏差，不至于影响到整 个飞机的状态，建立飞机坐标系的测量点应基于空间包容性原则覆盖飞机整个测量区域： 机身测量点在机头和机身尾段选取，机翼测量点在左右外翼接近翼尖处选取。
[0016] 飞机翼面剖面和测量点的选取。在稳定状态下，选取贯穿固定翼3和活动翼4的 肋基准面作为测量剖面5。测量剖面选取位置为飞机翼面外形较为稳定的肋位处，且垂直于 翼面弦平面，最好是固定翼装配工装上的定位基准点所在的肋基准平面。
[0017] 测量点的选取：在测量剖面5与固定翼3下表面相交轮廓线上选取点al、和点a2 作为两个测量点，在测量剖面5与活动翼4下表面相交轮廓线上选取点bl和点b2作为两 个测量点，设活动翼4与固定翼3的息挂点为A点，活动翼的翼尖为B点，固定翼的前端为 0点，AB为活动翼的弦线，OA为固定翼的弦线；
[0018] 在基准坐标系下，分别测量位于固定翼和活动翼下表面上的al、a2、bl、b2四个测 量点的坐标值；
[0019] 建立测量剖面的局部坐标系，W固定翼3的前端0点为原点，机翼弦线为X轴线， 垂直于弦平面方向为Y轴线；
[0020] 将测量的al、a2、bl、b2四个点在基准坐标系下的坐标值换算成局部坐标系的坐 标值，在局部坐标系内点ai的坐标为（X。。yj，点32的坐标为（x,2,yj，
[00川点bi的坐标为（Xbi,yj，点ba的坐标为（?,yb2)。
[0022] 最后在局部坐标系内，根据al、a2、bl、b2四个点在局部坐标系内的坐标值，计算 出固定翼弦线和活动翼弦线的夹角，依次判断飞机活动翼面的中立位置。
[0023] 具体计算方法如图4所示：
[0024]al、a2、bl、b2点为测量剖面与固定翼和活动翼外缘廓交线上的四个测量点；A点 为活动翼面的息挂较链交点，此点为飞机固定翼与活动翼共有点；OA为固定翼的弦线，AB 为活动翼的弦线；线alA，，a2A，blA，b2A为测量点到息挂交点的连线，a为活动翼弦线AB 与固定翼弦线OA的夹角。
[00巧]由于固定翼上al，a2两点是在工艺设计中确定的，它们与固定翼弦线的相对位置 是一定的，通过al，a2点分别向固定翼弦线做垂线，分别交于a3,a4点，al与a3之间的长 度为hal，a2与a4之间的长度为ha2。同理，由于活动翼上bl，b2两点是在工艺设计中确 定的，它们与活动翼弦线的相对位置是一定的，通过bl，b2点分别向活动翼弦线做垂线，分 别交于b3,b4点，bl与b3之间的长度为化1，b2与b4之间的长度为化2。
[0026]点al的坐标为（xal,yal)，点a2的坐标为（xa2,ya2)，
[0027]点bl的坐标为（xbl,ybl)，点b2的坐标为（xb2,yb2)，
[002引 点a3的坐标为（xa3,ya：3);
[0029]xa3 =xal,ya3 =yal+hal
[0030]点a4 的坐标为（xa4,ya4)
[0031]x4 =xa2,ya4 =ya2+ha2 [003引点b3的坐标为（xb3,yb：3);
[0033]xb3 =xbl,yb3 =ybl+hbl
[0034]点b4 的坐标为（xb4,yb4)。
[00；35]xb4 =xb巧b4 =yb2+hb2
【权利要求】
1. 一种飞机活动翼面中立位置装配检测方法，活动翼通过铰轴悬挂在固定翼的端头， 其特征在于： 1) 选取飞机已有的水平测量点建立测量基准坐标系； 2) 在稳定状态下，选取贯穿固定翼和活动翼的肋基准面作为测量剖面； 3) 在测量剖面与固定翼下表面相交轮廓线上选取al、a2两个测量点，在测量剖面与活 动翼下表面相交轮廓线上选取bl、b2两个测量点； 4) 在上述步骤1)所述的基准坐标系下，分别测量位于固定翼和活动翼下表面上的al、 a2、bl、b2的坐标值； 5) 建立测量剖面的局部坐标系，以固定翼的前端0为原点，机翼弦线为X轴线，垂直于 弦平面方向为Y轴线； 6) 将步骤5)测量的al、a2、bl、b2四个点的基准坐标系下的坐标值换算成步骤5)以 0为原点局部坐标系的坐标值； 7) 在局部坐标系内，根据al、a2、bl、b2四个点在局部坐标系内的坐标值，计算出固定 翼弦线和活动翼弦线的夹角，依次判断飞机活动翼面的中立位置。
【文档编号】G01B21/00GK104359433SQ201410546196
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】白永红, 张占虎, 陈晓华, 尹国栋, 孙太山, 孔翠萍 申请人:中航飞机股份有限公司西安飞机分公司