一种天线罩试验加载点确定方法与流程

本发明属于飞机测试测量技术领域，具体涉及一种天线罩试验加载点确定方法。

背景技术：

天线罩是飞机结构中比较常用的零件，所受载荷主要来源于其表面的气动载荷，静力试验验证时通常通过在其外表面布置一定数量的加载点来模拟其结构受力。通常为能够更加真实的模拟天线罩的结构受力，在试验条件允许的情况下，尽可能的布置数量众多的试验加载点。加载点的数量和以及位置分布与天线罩外表面的分布载荷大小方向有很大关系，通常是通过载荷计算给出，分布较为分散。

天线罩通常采用复合材料多曲面壳体，外形比较复杂，因此如何在试验件表面准确找出加载点的位置一直是困扰天线罩结构静力试验的难点。一直以来，天线罩的表面加载点位置确定是以机身结构为基准，通过在天线罩表面拉紧细丝线的方法，此种方法往往由于丝线沿天线罩外形的纵向滑移，加载点误差较大；特别是对于外形较为复杂曲面，如多曲度外形的大型天线罩，误差会更大；另外一种方法是通过圆规在其表面画出多条相关曲线，此种方法适用于曲面为球形或近似球形的小型天线罩，对于加载点较多的大型球形天线罩，工作量非常巨大，对于多曲度外形的天线罩确却是束手无策。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种以天线罩安装的机身结构为基准，按照试验件加载点的坐标，准确地在雷达罩外表面找到加载点位置的方法。本发明的技术解决方案包括如下几个步骤：

s1、在天线罩模型的外形表面依次示意出所有框线，所述框线指将飞机机身的框架向所述天线罩上投影所得到的线；

s2、将飞机长桁所在的轴线向所述天线罩模型上做竖直投影，在所述天线罩模型上示意出长桁线；

s3、根据加载点的坐标，在所述天线罩模型上示意出所有加载点，记录任一加载点距最近的天线罩模型上的框线的距离d1以及距最近的天线罩模型上的长桁线的距离d2；

s4、在机身外表面示意出机身框线与机身长桁线；

s5、将天线罩安装至所述机身外表面，将所述步骤s4中的机身外表面的机身框线与机身长桁线示意至所述天线罩上；

s6、按步骤s3中确定的距离d1及距离d2在所述天线罩上确定出实际加载点。

优选的是，所述步骤s3进一步包括：

s301a、依次过任一加载点做机身横切面，所述机身横切面平行于机身框架所在的面，并在所述天线罩模型上示意出所述机身横切面与所述天线罩模型的环向交线；

s302a、在所述环向交线上，测量其上的加载点距最近的天线罩模型上的长桁线l2的距离d2；

s303a、测量所述最近的长桁线l2与距该长桁线l2最近的框线的距离，即为加载点距最近的天线罩模型上的框线l1的距离d1。

优选的是，所述步骤s3进一步包括：

s301b、依次过任一加载点做机身纵切面，所述机身纵切面垂直于机身框架所在的面且平行于机身长桁，并在所述天线罩模型上示意出所述机身纵切面与所述天线罩模型的纵向交线；

s302b、在所述纵向交线上，测量其上的加载点距最近的天线罩模型上的框线l1的距离d1；

s303b、测量所述最近的框线l1与距该框线l1最近的长桁线的距离，即为加载点距最近的天线罩模型上的长桁线l2的距离d2。

优选的是，所述步骤s6进一步包括：

s601a、根据加载点与天线罩模型上最近框线的距离d1在天线罩上示意出环向交线，所述环向交线平行与所述框线；

s602a、在所述环向交线上，根据加载点距最近的天线罩模型上的长桁线l2的距离d2确定出加载点。

优选的是，所述步骤s6进一步包括：

s601b、根据加载点与天线罩模型上最近长桁线的距离d2在天线罩上示意出纵向交线，所述纵向交线平行与所述长桁线；

s602b、在所述纵向交线上，根据加载点距最近的天线罩模型上的框线l1的距离d1确定出加载点。

本发明步骤s1-s3中通过软件绘制机身与天线罩模型，并在该模型上进行加载点位置的确定，步骤s4-s6为根据所述确定的位置在天线罩具体结构上进行投影定位。

本发明采用的激光投线仪与catiav5软件结合的方法进行定位，测量并划线，极大的提高了具有复杂外形的大型天线罩加载点位置确定的准确性，且操作简便，提高了工作效率。

本发明适用于飞机外表面装配的各种类型天线罩、雷达罩外表面点的定位。

附图说明

图1为本发明天线罩试验加载点确定方法的一优选实施例的流程图。

图2为本发明图1所示实施例的机身框架与长桁结构示意图。

图3为本发明图1所示实施例的天线罩加载点与长桁位置关系示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明的目的是提出一种以天线罩安装的机身结构为基准，按照试验件加载点的坐标，准确地在雷达罩外表面找到加载点位置的方法。本发明天线罩试验加载点确定方法如图1所示，主要包括如下几个步骤：

s1、在天线罩模型的外形表面依次示意出所有框线，所述框线指将飞机机身的框架向所述天线罩上投影所得到的线；

s2、将飞机长桁所在的轴线向所述天线罩模型上做竖直投影，在所述天线罩模型上示意出长桁线；

s3、根据加载点的坐标，在所述天线罩模型上示意出所有加载点，记录任一加载点距最近的天线罩模型上的框线的距离d1以及距最近的天线罩模型上的长桁线的距离d2；

s4、在机身外表面示意出机身框线与机身长桁线；

s5、将天线罩安装至所述机身外表面，将所述步骤s4中的机身外表面的机身框线与机身长桁线示意至所述天线罩上；

s6、按步骤s3中确定的距离d1及距离d2在所述天线罩上确定出实际加载点。

需要说明的是，在步骤s1之前，首先做出带有天线罩的飞机三维结构模型，例如，采用catia软件做出结构模型后，由于天线罩附着在飞机机身外表面，除了做投影线以外，还可以直接利用catia软件将该天线罩与机身框架的交线画出，作为天线罩模型的框线，可以理解的是，本实施例中天线罩结构不规则且一般覆盖多个机身框架，从俯视图来看，经过步骤s1之后，在天线罩模型上将会存在若干条竖直线条。

需要说明的是，步骤s2中提及的竖直投影是指当飞机水平放置时，将飞机长桁轴线向正上方投影，该投影恰好落在位于飞机机身上方的天线罩模型上，从而在天线罩模型上获得了若干条长桁线，与步骤s1相对于，从俯视图来看，经过步骤s2后，在天线罩模型上将会存在若干条水平线条。在备选实施方式中，做竖直投影的方式也可以是：以天线罩模型与机身模型连接的左右对称长桁轴线的平面为基准面，过长桁轴线作出该基准面的垂直切面，这些垂直切面与天线罩外形的交线即为长桁线。可以理解的是，飞机水平停放时，上述基准面平行于水平面，上述垂直切面为垂直于水平面的面。

可以理解的是，对飞机机身而言，框架为横向骨架，长桁为纵向骨架，如图2所示，近似长方形的为机身模型，其上不规则形状的为天线罩模型，横向虚线0-9表示若干条长桁轴线，纵向虚线圈14-圈21表示若干条框线，上述分别就框架及长桁向天线罩投影，能够在天线罩模型上做出若干从横交错的经纬线，如此，能够将不规则的天线罩模型进行精确的经纬度定位。

如图3所示，该图示中未示意图框线。步骤s3确定距离d1以及d2进一步包括：

步骤s301a、依次过任一加载点做机身横切面，所述机身横切面平行于机身框架所在的面，并在所述天线罩模型上示意出所述机身横切面与所述天线罩模型的环向交线；

步骤s302a、在所述环向交线上，测量其上的加载点距最近的天线罩模型上的长桁线l2的距离d2；

步骤s303a、测量所述最近的长桁线l2与距该长桁线l2最近的框线的距离，即为加载点距最近的天线罩模型上的框线l1的距离d1。

可以理解上，上述步骤s301a～s303a是为了更加准确的测量加载点距所述最近的框线及最近的长桁线的距离，通过做一条过加载点且平行于框线的环向交线之后，可以沿该环向交线精确测量d2，之后，沿该最近的长桁线l2又可以精确地测量d1。

进一步的，步骤s3还衍生出另一备选实施方式，如下所示：

步骤s301b、依次过任一加载点做机身纵切面，所述机身纵切面垂直于机身框架所在的面且平行于机身长桁，并在所述天线罩模型上示意出所述机身纵切面与所述天线罩模型的纵向交线；

步骤s302b、在所述纵向交线上，测量其上的加载点距最近的天线罩模型上的框线l1的距离d1；

步骤s303b、测量所述最近的框线l1与距该框线l1最近的长桁线的距离，即为加载点距最近的天线罩模型上的长桁线l2的距离d2。

上述步骤与步骤骤s301a～s303a原理一致，先确定距离d1，再确定距离d2。

需要注意的是，上述步骤s1～s3中，均通过软件在模型上进行的操作，用于确定加载点的位置，之后的步骤为在实物上的操作。

首先，在在机身外表面示意出机身框线与机身长桁线，并将天线罩安装至所述机身外表面，并且，将机身试验件调节水平以便后续精确定位，防止因摆放偏差导致加载点定位不精确。

之后，在所述步骤s5中，以机身试验件上的框和长桁轴线为基准，采用激光投线仪分别画出如步骤s1及s2中的框线及长桁线。

在步骤s6之前，进一步包括将步骤s3中测量的距离d1及距离d2按模型与实际结构的比例进行缩放，可以理解的是，该步骤也可以在步骤s3中完成，由步骤s3确定的距离d1及距离d2即为实际结构中的尺寸。

按步骤s3的两个实施方式来讲，步骤s6同样包括两种实施方式，分别如下所示：

实施方式一：

步骤s601a、根据加载点与天线罩模型上最近框线的距离d1在天线罩上示意出环向交线，所述环向交线平行与所述框线；

步骤s602a、在所述环向交线上，根据加载点距最近的天线罩模型上的长桁线l2的距离d2确定出加载点。

实施方式二：

步骤s601b、根据加载点与天线罩模型上最近长桁线的距离d2在天线罩上示意出纵向交线，所述纵向交线平行与所述长桁线；

步骤s602b、在所述纵向交线上，根据加载点距最近的天线罩模型上的框线l1的距离d1确定出加载点。

可以理解的是，上述实施方式与步骤s3中的具体实施方式恰好相反，通过做过加载点的线条来确定出加载点的一个维度，在该线条上进行测量得到加载点的另一个维度，进而能够确定出加载点的二维坐标。

本发明为一种新的天线罩试验加载点确定方法，特别是针对具有复杂外形的天线罩。

本发明采用的激光投线仪与catiav5软件结合的方法进行定位，测量并划线，极大的提高了具有复杂外形的大型天线罩加载点位置确定的准确性，且操作简便，提高了工作效率。

本发明适用于飞机外表面装配的各种类型天线罩、雷达罩外表面点的定位。

需要进一步说明的是，本实施例中凡是“示意出”包括在模型上画出线条以及在实物上采用激光投影的方式进行投影示意。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。