-飛機(jī)副翼操縱系統(tǒng)分析[1]

1、張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計 題目題目：飛機(jī)副翼操縱系統(tǒng)分析飛機(jī)副翼操縱系統(tǒng)分析系 別： 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 2011 年 5 月 10 日張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文1摘摘 要要本論文主要闡述了關(guān)于飛機(jī)副翼的組成，個組成部件的工作原理，調(diào)整及日常維護(hù)方法。飛機(jī)的操縱性又可以稱為飛機(jī)的操縱品質(zhì)，是指飛機(jī)對操縱的反應(yīng)特性。操縱則是飛行員通過駕駛機(jī)構(gòu)改變飛機(jī)的飛行狀態(tài)。改變飛機(jī)縱向運(yùn)動(如俯仰)的操縱稱為縱向操縱，主要通過推、拉駕駛桿，使飛機(jī)的升降舵或全動平尾向下或向上偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生俯仰力

2、矩，使飛機(jī)作俯仰運(yùn)動。使飛機(jī)繞機(jī)體縱軸旋轉(zhuǎn)的操縱稱為橫向操縱，主要由偏轉(zhuǎn)飛機(jī)的副翼來實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：駕駛桿 傳動桿 傳動機(jī)構(gòu) 載荷感覺器 張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文2AbstractAbstractThe main thesis expounded aileron plane about the composition of component parts of the working principle, adjustment and routine maintenance methods. Manipulate the plane of the plane can be

3、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 known as vertical manipulation, mai

4、nly 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 manipulation manipulation, mainly b

5、y the planes aileron deflection to achieve.KeyKey wordword: : Stick load transmission rod drive mechanism sensilla張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文3目目 錄錄摘 要.1ABSTRACT.2目 錄.3第 1 章 副翼的結(jié)構(gòu).11.1 概述 .11.2 副翼的功用及結(jié)構(gòu) .11.3 副翼與機(jī)翼的連接 .21.4 作用在副翼上的外載荷 .31.5 副翼結(jié)構(gòu)中力的傳遞 .4第 2 章 副翼組成和傳動.5第 3 章 載荷感覺器.7第 4 章 液壓助力器.104.1 基本工作原理 .1

6、04.2 ZL-5 液壓助力器分析 .12第 5 章 副翼反效.17第 6 章 副翼操縱系統(tǒng)的維修.186.1 副翼的更換 .186.2 副翼調(diào)整片拆裝 .196.3 副翼系統(tǒng)的調(diào)整 .206.4 副翼故障分析 .20全文總結(jié).22致 謝.23參考文獻(xiàn).24張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文1第第 1 1 章章 副翼的結(jié)構(gòu)副翼的結(jié)構(gòu)1.11.1 概述概述飛機(jī)操縱品質(zhì)的好壞是一個與飛行員有關(guān)的帶一定主觀色彩的問題，但是仍然有一些基本的標(biāo)準(zhǔn)來衡量飛機(jī)的操縱品質(zhì)。操縱品質(zhì)常以輸入量和輸出量的比值(操縱性指標(biāo))來表示，這些比值不宜過小，也不易過大。如果比值太小，則操縱輸入量小，輸出量大，這種飛機(jī)

7、對操縱過于敏感，不僅難于精確控制，而且也容易因反應(yīng)量過大而產(chǎn)生失速或結(jié)構(gòu)損壞等問題；如果比值過大，則操縱輸入量大，輸出量小，飛機(jī)對操縱反應(yīng)遲鈍，容易使飛行員產(chǎn)生錯誤判斷，也可能造成飛機(jī)的大幅度振蕩，同樣導(dǎo)致失速或結(jié)構(gòu)破壞。如果飛機(jī)在作機(jī)動飛行時，不需要飛行員復(fù)雜的操縱動作，駕駛桿力和桿位移都適當(dāng)，并且飛機(jī)的反映也不過快或者過分的延遲，那么就認(rèn)為該飛機(jī)具有良好的操縱性。按運(yùn)動方向的不同，飛機(jī)的操縱也分為縱向、橫向和航向操縱。改變飛機(jī)縱向運(yùn)動(如俯仰)的操縱稱為縱向操縱，主要通過推、拉駕駛桿，使飛機(jī)的升降舵或全動平尾向下或向上偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生俯仰力矩，使飛機(jī)作俯仰運(yùn)動。使飛機(jī)繞機(jī)體縱軸旋轉(zhuǎn)的操縱稱為橫向

8、操縱，主要由偏轉(zhuǎn)飛機(jī)的副翼來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)駕駛員向右壓駕駛桿時右副翼上偏、左副翼下偏，使右翼升力減小、左翼升力增大，從而產(chǎn)生向右滾轉(zhuǎn)的力矩，飛機(jī)向右滾；向左壓桿時，情況完全相反，飛機(jī)向左滾轉(zhuǎn)。改變航向運(yùn)動的操縱稱為航向操縱，由駕駛員踩腳蹬，使方向舵偏轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。踩右腳蹬時，方向舵向右擺動，產(chǎn)生向右偏航力矩，飛機(jī)機(jī)頭向右偏轉(zhuǎn)；踩左腳蹬時正相反，機(jī)頭向左偏轉(zhuǎn)。實(shí)際飛行中，橫向操縱和航向操縱是不可分的，經(jīng)常是相互配合、協(xié)調(diào)進(jìn)行，因此橫向和航向操縱1.21.2 副翼的功用及結(jié)構(gòu)副翼的功用及結(jié)構(gòu)1 1副翼的功用副翼的功用 副翼是使飛機(jī)產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)力矩，以保證飛機(jī)具有橫側(cè)操縱性。其位置一般在機(jī)翼后緣外側(cè)或機(jī)翼后緣內(nèi)側(cè)

9、。對副翼的要求：張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文2 結(jié)構(gòu)具有足夠的抗扭剛度 副翼偏轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的樞紐力矩較?。ǜ币砩系目諝鈩恿D(zhuǎn)軸的力矩）這樣，可使飛行員操縱省力，而且還可以減小副翼的結(jié)構(gòu)所承受的扭矩。2 2副翼的結(jié)構(gòu)副翼的結(jié)構(gòu) 副翼通常由翼梁、翼肋、蒙皮、后緣型材組成，副翼一般都做成沒有桁條的單梁式的結(jié)構(gòu)，如圖 1-1（a)所示。翼梁常有板式梁、管型梁兩種形式，翼肋上一般開有減輕孔，蒙皮現(xiàn)代飛機(jī)常采用金屬蒙皮，低速飛機(jī)常采用金屬和布質(zhì)蒙皮，如圖 1-1（b）所示。后緣型材通常在接頭開口部位裝有斜翼肋，如圖 1-1（c）所示，用斜翼肋、加強(qiáng)板和翼梁組成的盒形結(jié)構(gòu)來承受開口部位的扭矩圖 1

10、-1 副翼的構(gòu)造1.31.3 副翼與機(jī)翼的連接副翼與機(jī)翼的連接通常采用倆個以上的副翼接頭與機(jī)翼相連。連接的副翼接頭中，至少應(yīng)有一個接頭是沿展向固定的，其余的接頭沿展向應(yīng)是可移動的。用多接頭固定的副翼，在飛行中會由于機(jī)翼變形，使副翼轉(zhuǎn)軸的軸線變彎，而影響操縱的靈活性，甚至發(fā)生卡滯現(xiàn)象。為了解決這一矛盾，有些飛機(jī)采用了分段的副翼，它的每一段都獨(dú)立地連接在機(jī)翼后緣的支架上，而各段的翼梁則采用可以傳的扭矩的萬向接頭或膠接接頭連接起來，圖 1-2 所示為副翼與機(jī)翼的典型的連接型式。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文3圖 1-2 副翼與機(jī)翼的連接型式在機(jī)翼加強(qiáng)肋的后部與機(jī)翼后梁（或墻）的連接處，安裝

11、有若干個支臂，每個支臂上裝有一個過渡接頭。在副翼的大梁上裝有相應(yīng)個數(shù)的雙耳片接頭。副翼通過這些耳片接頭將其懸掛到機(jī)翼的支臂上。注意：每個操縱面除一個接頭完全固定外，其余接頭都有設(shè)計補(bǔ)償，以便于安裝和保證運(yùn)動協(xié)調(diào)。操縱副翼偏轉(zhuǎn)的作動筒，其作動桿與副翼耳片接頭的下耳片連接固定。當(dāng)副翼操縱作動筒動作時就使副翼繞軸心N 偏轉(zhuǎn)1.41.4 作用在副翼上的外載荷作用在副翼上的外載荷在飛行中，副翼像一根固定在機(jī)翼上的多支點(diǎn)梁一樣承受外部載荷。作用在副翼上的外載荷有空氣動力 q、操縱力 T 和支點(diǎn)反作用力 R，如圖 1-3：R1 R2 R3所示張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文4圖 1-3 副翼的外載荷

12、副翼空氣動力載荷的大小與副翼面積、副翼偏轉(zhuǎn)角度和飛行速度有關(guān)(成正比） 。副翼面積越大、副翼偏轉(zhuǎn)角度越大和飛行速度越快，則副翼上所受空氣動力載荷就越大?？諝鈩恿d荷沿弦向按梯形分布，沿展向與副翼弦長成正比。副翼在裝有支點(diǎn)的橫截面上承受的剪力最大、彎矩最大；在操縱搖臂部位 扭矩最大。這些部位的建構(gòu)雖然有所加強(qiáng)，但由于副翼的截面積沿展向變化很大，難以按等強(qiáng)度原則來進(jìn)行加強(qiáng)，所以，上述部位的強(qiáng)度仍然比其他部位賦予得很少些，維護(hù)時必須注意檢查。1.51.5 副翼結(jié)構(gòu)中力的傳遞副翼結(jié)構(gòu)中力的傳遞空氣動力在副翼結(jié)構(gòu)中的傳遞情況與在機(jī)翼結(jié)構(gòu)中傳遞情況相似：空氣動力蒙皮翼肋翼梁腹板機(jī)翼在副翼中剪力由梁腹板所承

13、受；彎矩由梁桁條和有效寬度的蒙皮承受；扭矩由閉周緣蒙皮承受張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文5第第 2 2 章章 副翼組成和傳動副翼組成和傳動1 1副翼的組成副翼的組成副翼操縱部分由駕駛桿、傳動桿、搖臂、載荷感覺器、非線性傳動機(jī)構(gòu)、液壓助力器等組成。液壓助力器用來利用液壓幫助飛行員操縱副翼，以改善飛機(jī)的橫側(cè)操縱性。左右副翼各由一個液壓助力器操縱。用液壓操縱副翼時，副翼上的空氣動力傳不到駕駛桿上來，載荷感覺器可以使飛行員在操縱副翼時感受到桿力，從而根據(jù)這種感覺準(zhǔn)確的操縱副翼。副翼非線性傳動機(jī)構(gòu)用來隨駕駛桿的行程改變傳動系數(shù)，以保證在副翼效率較高時橫側(cè)操縱不至于過于靈敏，而在副翼效率較底時，

14、又有足夠的副翼偏轉(zhuǎn)角。左右副翼各有一個非線性機(jī)構(gòu)。2 2副翼的傳動副翼的傳動方式方式飛行員向左壓駕駛桿，經(jīng)過中心機(jī)構(gòu)右側(cè)第一根副翼傳動桿和第一個副翼搖臂的傳動，座艙底板上的第 2、5 根副翼傳動桿均向前運(yùn)動。同時，第10、11 隔框處的傳動搖臂壓縮載荷感覺器。第 3 根傳動桿穿出底艙底板后，與第 13 隔框下的換向接頭相連，第 3 根傳動桿向前運(yùn)動，換向接頭帶動后面的換向搖臂反時針旋轉(zhuǎn)。于是經(jīng)過傳動桿、搖臂、非線性傳動機(jī)構(gòu)等傳動，使右副翼液壓助力器上的小傳動桿向后移動，助力器的傳動活塞就在液壓作用下向后運(yùn)動去操縱右副翼向下偏轉(zhuǎn)。與此同時，左副翼液壓助力器的小傳動桿向前移動，助力器的傳動活塞在液

15、壓作用下向前運(yùn)動，操縱左副翼向上偏轉(zhuǎn)。圖 2-1 傳動機(jī)構(gòu)示意圖張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文6飛行員向右壓駕駛桿，各傳動桿、搖臂、助力器傳動活塞的運(yùn)動方向與上述相反，左副翼向下偏轉(zhuǎn)，右副翼向上偏轉(zhuǎn)。換向接頭由叉形接頭、搖桿組成。叉形接頭下端與第 3 根傳動桿相連，上端兩叉鉸接在支座上。搖桿下端 插在叉形接頭上，上端則鉸接在搖臂軸上。由于叉形接頭的轉(zhuǎn)軸線與搖臂的轉(zhuǎn)軸線不平行，相互之間有一夾角，因此當(dāng)傳動桿帶著叉形街頭下端前后運(yùn)動時，就能通過搖桿迫使搖臂軸轉(zhuǎn)動，從而使搖臂帶動其下端傳動桿左右運(yùn)動。其組成如圖 2-1 所示。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文7第第 3 3 章章 載

16、荷感覺器載荷感覺器飛機(jī)裝設(shè)液壓助力器以后，用液壓操縱副翼時，飛行員只需要克服液壓助力器前的系統(tǒng)摩擦力和液壓助力器配油柱塞的摩擦力，帶動配油柱塞打開油路，副翼即可偏轉(zhuǎn)。這時作用在副翼上的樞軸力矩由助力器內(nèi)的液壓作用力平衡，不能傳到駕駛桿上來。由于摩擦力很小，飛行員會感到操縱副翼過輕。為了使飛行員能感受到適當(dāng)?shù)臈U力，以便憑感覺來準(zhǔn)確地掌握操縱分量，控制飛行狀態(tài)，副翼操縱部分中裝設(shè)液壓助力器以后，還裝了載荷感覺器。載荷感覺器的構(gòu)造如圖 3-1 所示，它在座艙內(nèi)右后方。外筒內(nèi)的接頭固定在機(jī)身上，活動桿上的接頭則與第 1011 隔框處傳動副翼的搖臂相連。 圖 3-1 載荷感覺器飛行員壓駕駛桿使副翼偏轉(zhuǎn)時

17、，要壓縮載荷感覺器內(nèi)的彈簧。左壓桿，搖臂將活動桿壓入，壓縮左端小彈簧和中間的大彈簧；右壓桿則搖臂將活動桿拉出，壓縮右端小彈簧和中間大彈簧。彈簧張力傳到駕駛桿上，飛行員必須用一定力量壓住駕駛桿，才能使副翼保持在一定位置。副翼偏轉(zhuǎn)角度越大，即壓桿量越大，彈簧被壓縮得越厲害，壓桿力越大。這樣，飛行員就能從壓桿力的大小，感覺到副翼片狀角的大小。載荷感覺器的工作特性如圖 3-2，它是由載荷器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的，載張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文8荷感覺器內(nèi)有 3 個彈簧。大彈簧的初始張力為（19.51）9.81N；兩個小彈簧的最大壓縮量均為 2.5mm，這一距離剛好等于小彈簧座與大彈簧座之間的距

18、離。小彈簧的終點(diǎn)張力與大彈簧的初始張力相等。 圖 3-2 副翼載荷感覺器工作特性曲線壓桿時，搖臂帶動活動桿移動，開始時只壓縮一端的小彈簧。由于小彈簧圈數(shù)較少，彈力隨壓縮量增長較快，即顯得較硬?；顒訔U移動 2.5mm 時，載荷感覺器所產(chǎn)生的力為 19.59.81N。這樣可以使飛行員在副翼稍有偏轉(zhuǎn)時就感受到桿力，同時也便于將副翼保持在中立位置。此后，活動桿繼續(xù)移動時，小彈簧壓縮量不再增大，而只是壓縮大彈簧。由于大彈簧圈數(shù)較多，其彈力隨壓縮量的增長比較緩慢，即顯得教軟。當(dāng)活動桿移動量等于 12.7mm 時，載荷感覺器產(chǎn)生的終點(diǎn)力為 44.59.81N。這樣可以使飛行員在副翼偏轉(zhuǎn)角度較大時，不致感到桿

19、力過大。載荷感覺器活動桿上的可調(diào)接頭，用齒板和螺栓與搖臂上的槽形孔相連。（圖 3-3）.齒板用來調(diào)整駕駛桿力。齒板上移，搖臂轉(zhuǎn)動同樣一個角度，載荷感覺器的壓縮量變大，彈簧張力增大，同時彈簧張力的力臂也增大了，所以桿力會顯著變大。反之，齒板下移，桿力顯著變小。鑒于齒板調(diào)整后對桿力影響很大，一般外場不許調(diào)整，而且齒板和搖臂上通常做了記號，以便檢查是否移位。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文9圖 3-3 副翼載荷感覺器兩端連接情況載荷感覺器處于自由狀態(tài)的長度（兩端接頭螺栓孔中心之間的距離）應(yīng)為2171mm。此長度改變對駕駛桿、助力器傳動活塞和副翼的中心位置都有影響，故拆裝和更換載荷感覺器時均應(yīng)

20、注意。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文10第第 4 4 章章 液壓助力器液壓助力器4.14.1 基本工作原理基本工作原理飛行中，飛行員操縱副翼偏轉(zhuǎn)后，作用在副翼上的空氣動力對副翼轉(zhuǎn)軸的力矩即樞軸力矩力圖使副翼返回到中立位置。為了保持副翼在偏轉(zhuǎn)位置，飛行員就需要壓住駕駛桿，即需要對駕駛桿施加一定的壓桿力。飛行表速越大，副翼偏轉(zhuǎn)角越大，作用在副翼上的空氣動力就越大，需要的壓桿力也越大?，F(xiàn)在的飛機(jī)都是超音速飛機(jī)，高速飛行中如果依靠人力直接操縱副翼需要的壓桿力較大，飛行員將會感到操縱費(fèi)力、沉重，這會影響飛機(jī)的機(jī)動能力。所以，副翼操縱系統(tǒng)中裝有 ZL-5 液壓助力器，利用液壓作用力所產(chǎn)生的力矩來

21、克服副翼的樞軸力矩。液壓助力器的基本組成部分是外筒、傳動活塞和配油柱塞。如圖 4-1（a）所示，外筒固定在機(jī)翼第 6 翼肋的固定架上。傳動活塞可以在外筒內(nèi)移動，活塞桿的后端與通向副翼的傳動搖臂相連。圖 4-1 ZL-液壓助力器基本工作原理（a）配油柱塞裝在活塞桿前端頭部的殼體內(nèi)，其前端 a 點(diǎn)與一個鉸接在殼體 b張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文11點(diǎn)上的小搖臂相連；小搖臂的下端 c 點(diǎn)與通向駕駛桿的傳動桿相連，它在殼體上的圓孔內(nèi)有游動間隙 2s，使用液壓助力操縱副翼時，必須打開副翼助 力器電門，由助力電磁開關(guān)將供壓部分 的來油管路與液壓助力器進(jìn)油接頭接通。高壓油液進(jìn)入助力器后，頂起連通

22、活門，使傳動活塞兩側(cè)油室互不相通；并頂開限動銷使小搖臂下端 c 點(diǎn)能在游動間隙 2s 內(nèi)左右移動。飛行員不動駕駛桿時，配油柱塞處于中立位置，柱塞凸緣正好堵住通向傳動活塞兩側(cè)的油路，如圖 4-1(b)所示。因此，傳動活塞不能前后移動，副翼保持在原來位置不動。圖 4-1 ZL-液壓助力器基本工作原理（ b）從副翼操縱系統(tǒng)的傳動情形可知，壓桿時左右副翼液壓助力器的傳動活塞運(yùn)動方向相反，但助力器的工作原理是一樣的。右壓桿時，小搖臂下端 c 點(diǎn)向前移動，配油柱塞被向后推進(jìn)殼體，打開來油和回油的通油孔如圖 4-1，這時，來油路與傳動活塞后側(cè)的油室接通，回油路則與傳動活塞前側(cè)油室接通。傳動活塞便在兩邊油壓差

23、作用下向前運(yùn)動，帶動右副翼向上偏轉(zhuǎn)。壓桿速度越快，配油柱塞打開的來油和回油的通油孔就越大，油液流進(jìn)、流出液壓助力器的流量就越多，傳動活塞的運(yùn)動速度也就越快。連續(xù)右壓駕駛桿，小搖臂下端c 點(diǎn)不斷向前運(yùn)動，配油柱塞保持來油和回油的通油孔始終處于打開狀態(tài)，傳動活塞便連續(xù)向前移動，使右側(cè)副翼連續(xù)向上偏轉(zhuǎn)。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文12圖 4-1 ZL-液壓助力器基本工作原理（ c）飛行員右壓桿到任一位置后停止壓桿 ,c 點(diǎn)立即不動，而傳動活塞由于來油、回油通油孔仍處于打開狀態(tài)，在油壓作用下還要繼續(xù)向前運(yùn)動，并帶著大搖臂繞 c 點(diǎn)沿反時針方向轉(zhuǎn)動。由于 a 點(diǎn)的轉(zhuǎn)動半徑比 b 點(diǎn)的大，小搖

24、臂繞c 點(diǎn)轉(zhuǎn)動時，配油柱塞向前的移動量比傳動活塞大，所以，只要傳動活塞稍微向前移動一點(diǎn)，配油柱塞即可相對于殼體向外移動而將來油孔和回油孔同時堵住，使傳動活塞停止運(yùn)動。這時傳動活塞兩側(cè)油室內(nèi)的油液均被封閉，油液不能流出和流入，因此作用在副翼上的空氣動力不能反過來推動傳動活塞，副翼就保持在一定角度的位置上?？偲饋碚f，液壓助力操縱的的基本情況是：動桿，通油孔打開，傳動活塞隨之運(yùn)動；動桿速度越快，通油孔開度越大，傳動活塞運(yùn)動也越快。停桿，傳動活塞稍動后通油孔隨之關(guān)閉，傳動活塞停止運(yùn)動，副翼被固定在某一位置上?？梢?，液壓助力器實(shí)質(zhì)上是一個由駕駛桿操縱配油柱塞控制的動作筒，配油柱塞相當(dāng)于一個液壓控制開關(guān)。

25、液壓助力操縱時，飛行員操縱副翼的壓桿力只用來克服載荷感覺器的彈簧和摩擦力，而副翼的樞軸力矩和傳動活塞以后的摩擦力是由傳動活塞上的液壓作用力來平衡的，因此飛行員操縱副翼比較輕便。4.24.2ZL-5ZL-5 液壓助力器分析液壓助力器分析為了提高液壓助力操縱的可靠性，ZL-5 液壓助力器內(nèi)裝有兩個配油柱塞主配油柱塞和副配油柱塞。正常情況下，配油柱塞由其右端彈簧保持在中立位置，飛行員操縱駕駛桿只能使主配油柱塞在副配油柱塞內(nèi)左右移動，改變油路。這時副配油柱塞相當(dāng)于一個襯筒。當(dāng)主配油柱塞卡住時，它就能帶著副配油柱塞一起移動，改變油路。此外，ZL-5 液壓助力器上還裝有用來控制是由助力系統(tǒng)供壓還是由主系統(tǒng)

26、供壓的轉(zhuǎn)換活門，以及飛行中保證副翼能由助力操縱平衡地轉(zhuǎn)為人力直接操縱的單向節(jié)流活門和四鋼珠活門。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文131.1.轉(zhuǎn)換活門的工作轉(zhuǎn)換活門的工作如圖 4-2 所示，轉(zhuǎn)換活門由襯筒和柱塞組成。柱塞右端凸緣直徑較大，助力系統(tǒng)來油與該凸緣右端接通，主系統(tǒng)來油則通入該凸緣左端的環(huán)形槽中。在此環(huán)形槽中，兩側(cè)液壓作用面積抵消一部分以后，剩余的液壓作用面積較小，約為柱塞右端液壓作用面積的一半。圖 4-2 ZL-液壓助力器簡圖（a）當(dāng)兩個系統(tǒng)的壓力相等時，柱塞右端的液壓作用力大于左側(cè)的液壓作用力。柱塞保持在左極限位置（圖 4-2a）.助力系統(tǒng)來油即經(jīng)襯筒中間的環(huán)形槽和柱塞上的寬

27、環(huán)形槽通往配油柱塞。從配油柱塞來的回油則經(jīng)轉(zhuǎn)換活門左端油室和柱塞中心通往助力系統(tǒng)油箱。當(dāng)助力系統(tǒng)液壓下降到小于主系統(tǒng)壓力一半時，轉(zhuǎn)換活門柱塞右端的液壓作用力就會小于左側(cè)的液壓作用力。因此柱塞就可在兩個液壓作用力的差值作用下，克服摩擦力移動到右極限位置（圖 4-2c）.于是主系統(tǒng)來油經(jīng)柱塞上的寬環(huán)形槽通往配油柱塞。由配油柱塞來的回油則經(jīng)轉(zhuǎn)換活門左端油室和柱塞中心通往主系統(tǒng)油箱。柱塞向右移動時，其右端油室容積變小，油液可經(jīng)柱塞中心和襯筒上的小孔通入柱塞的環(huán)形槽。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文14圖 4-2 ZL-液壓助力器簡圖（b）圖 4-2 ZL-液壓助力器簡圖（c）當(dāng)助力系統(tǒng)液壓回升

28、到主系統(tǒng)液壓的一半以上時，轉(zhuǎn)換活門柱塞右端的液壓作用力又會大于左側(cè)的液壓作用力。柱塞又會在液壓作用力的作用下，克服摩擦力向左移動到極限位置。助力器又轉(zhuǎn)為由助力系統(tǒng)供壓。2.2.主副配油柱塞的工作主副配油柱塞的工作下面以右液壓助力器為例，進(jìn)行研究。1）主配油柱塞的工作圖 4-3 表示主副配油柱塞都在中立位置時的情況。這時，主副配油柱塞的凸緣堵住通向傳動活塞兩側(cè)的油道。主配油柱塞的凸緣與油道間左右各有0.1mm 的交疊量。因此，駕駛桿必須先帶著主配油柱塞移動 0.1mm 后，才能打張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文15開通油道。此時副配油柱塞相當(dāng)于一個襯筒。接通地面液壓泵、電源電門、副翼助力

29、器電門，向右壓桿時，主配油柱塞向后向后移動，打開油道 A 和 B，來油即經(jīng)過油道 A 通往傳動活塞后邊的油室，前邊油室中的油液則經(jīng)油道 B 流回油箱，傳動活塞向前移動。圖 4-3 主、副配油柱塞的工作停桿時，傳動活塞在兩邊油壓差作用下再稍微向前移動一點(diǎn)距離小搖臂即帶動主配油柱塞相對于副配油柱塞向前移動而關(guān)閉油道 A 和 B，使傳動活塞停止移動。2）主配油柱塞卡住后，副配油柱塞的工作主配油柱塞卡住后，要依靠副配油柱塞控制油道的開閉進(jìn)行工作。主副配油柱塞工作的基本情況相同，都能使傳動活塞在液壓作用下跟隨駕駛桿動作。（1）主配油柱塞卡住在中立位置時，副配油柱塞的工作主配油柱塞卡住在中立位置時，液壓助

30、力器的工作和正常時的不同點(diǎn)是，副配油柱塞工作時所需克服的阻力較大（包括彈簧張力和小搖臂、副配油柱塞的摩擦力，約為 209.81N） 。這個力要傳到駕駛桿上來，所以，這種情況下操縱副翼時，駕駛桿力要比正常情況下大。（2）主配油柱塞卡住在某一極限位置時，副配油柱塞的工作主配油柱塞卡在某一極限位置時，液壓助力器的工作特點(diǎn)是：松開駕駛桿，駕駛桿自動向一邊傾斜，飛機(jī)產(chǎn)生坡度。握住駕駛桿在中立位置必須用一定力量。向一邊壓桿時，桿力比正常情況下大；向另一邊壓桿時，桿力比正常情況下小。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文16綜上所述可知：主配油柱塞卡住以后，液壓助力器還可依靠副配油柱塞控制油路，操縱副翼偏

31、轉(zhuǎn)，這就增加了液壓助力器工作的可靠性。但需指出，副配油柱塞一旦進(jìn)行工作，便說明液壓助力器的性能已經(jīng)變差。所以平時仍應(yīng)認(rèn)真檢查做好液壓助力器的維護(hù)工作，確保其主副配油柱塞都能正常工作。3.3.單向節(jié)流活門和四鋼珠活門的工作單向節(jié)流活門和四鋼珠活門的工作在飛行員壓桿進(jìn)行液壓助力操縱的過程中，如果系統(tǒng)油壓突然下降，裝設(shè)了單向節(jié)流活門和四鋼珠活門后，就可防止這種現(xiàn)象。例如在右壓桿過程中系統(tǒng)油壓突然消失，右副翼助力器的傳動活塞在副翼空氣動力作用下要向后移動，傳動活塞后側(cè)油室的油液受到擠壓，油壓升高，頂開四鋼珠活門右邊一對鋼珠，進(jìn)入連通活門下油室。同時左邊一對鋼珠堵住油路，防止傳動活塞兩側(cè)油室相通。這時單

32、向節(jié)流活門關(guān)閉，起限流作用，使助力器傳動活塞不會突然返回而將副翼上的空氣動力傳給駕駛桿。必須待傳動活塞逐漸返回，連通活門下室油壓降到（5）9.8110000Pa 以下時，連通活門才會下移，將傳動活塞兩側(cè)油室連通，從而使副翼平穩(wěn)地轉(zhuǎn)為人力直接操縱。4 4 .ZL-5.ZL-5 液壓助力器主要技術(shù)數(shù)據(jù)液壓助力器主要技術(shù)數(shù)據(jù)1.傳動活塞的最大作用力（液壓為(2105)9.8110000Pa.不小于（1900）9.81N2.傳動活塞全行程mm3282 3.小搖臂下端總的游動間隙mm15. 013. 034.主、副配油柱塞行程mm1 . 02 . 025.主配油柱塞交疊量0.1mm6.副配油柱塞交疊量0

33、.35mm7.主配油柱塞操縱力不大于（1.3）9.81N8.副配油柱塞操縱力不大于（20）9.81N9.傳動活塞最大運(yùn)動速度100130mm/s10.傳動活塞摩擦力不大于（13）0.981N張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文17第第 5 5 章章 副翼反效副翼反效偏轉(zhuǎn)飛機(jī)副翼能產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)力矩，使飛機(jī)滾轉(zhuǎn)。由于機(jī)翼的彈性，副翼產(chǎn)生的力矩作用在機(jī)翼上也會使機(jī)翼向與副翼偏轉(zhuǎn)的相反方向變形扭轉(zhuǎn)，改變機(jī)翼的攻角，從而在氣動力的作用下產(chǎn)生一個與副翼產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩方向相反的力矩。當(dāng)飛行速度達(dá)到某一值時，操縱副翼產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩與機(jī)翼上氣動力引起的彈性變形產(chǎn)生的力矩相互抵消，就會使副翼失效（即副翼效應(yīng)為零）

34、 ，飛機(jī)無法操縱。這時的飛行速度稱為反效速度。當(dāng)飛行速度繼續(xù)提高，超過反效速度，操作副翼產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩將小于在氣動力作用下因機(jī)翼變形而產(chǎn)生的反方向力矩。此時副翼效應(yīng)為負(fù)而起相反的作用。 這種情況就被稱作 “副翼反效”.由于這個原因現(xiàn)在幾乎所有大型飛機(jī)的副翼都是分內(nèi)外兩部分的，主要原因是飛機(jī)在高速飛行時避免過大的舵面效應(yīng)造成操縱過量，所以高速飛行時只使用內(nèi)側(cè)副翼而在低速飛行時又要保證良好的機(jī)動性，所以在低速時兩轉(zhuǎn)（也就是飛機(jī)向右側(cè)滾轉(zhuǎn)） ，但由于翼展過大，使得外側(cè)副翼所在的翼尖位置的機(jī)翼剛度太小，副翼所處位置在機(jī)翼后緣，高速時副翼向下偏轉(zhuǎn)后升力點(diǎn)將大幅度后移，使得剛度很小的翼尖位置出現(xiàn)翼尖前緣向

35、下而后緣向上的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，翼尖位置的攻角將變小甚至變?yōu)樨?fù)攻角，此時在高速氣流的作用下翼尖不但不能產(chǎn)生升力，反而成生一個向下的氣動力，使得原本想要抬起的左機(jī)翼變?yōu)橄蛳缕D(zhuǎn)（右機(jī)翼情況相反） ，造成飛機(jī)向與操作相反的的左側(cè)滾轉(zhuǎn)，這就叫做副翼反效。造成副翼反效的根本原因是翼展過大導(dǎo)致的翼尖部位剛度過小。所以大翼展飛機(jī)都設(shè)計有內(nèi)外副翼，低速時氣動力不大，不至于讓機(jī)翼扭轉(zhuǎn)，此時使用外側(cè)副翼；高速時氣動力較大，則使用內(nèi)側(cè)副翼。快副翼共同作用。假設(shè)左外側(cè)副翼向下偏轉(zhuǎn)，本來目的是想增加左機(jī)翼升力，是左機(jī)翼向上偏。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文18第第 6 6 章章 副翼操縱系統(tǒng)的維修副翼操縱系統(tǒng)的維修

36、6.16.1 副翼的更換副翼的更換副翼更換順序如下：（1） 打開副翼艙折動版，取下電動機(jī)的插頭。（2） 取下電纜束的固定條。（3） 拆下搭鐵線。（4） 擰下連接螺栓。（5） 擰下副翼懸掛接頭與支座的連接螺栓。（6） 取下副翼。將準(zhǔn)備好的新副翼按上述相反順序進(jìn)行安裝。安裝后檢查內(nèi)外副翼之間的間隙為 82 毫米。內(nèi)外副翼如圖 6-1 所示的數(shù)據(jù)外副翼和翼尖整流罩之間的間隙為 102 毫米。檢查副翼前緣與副翼艙封嚴(yán)板的間隙（開縫間隙）為 6+2-1毫米、檢查副翼與外翼的吻合性，此時上下翼面外形可以凹下或凸出 2 毫米。檢查內(nèi)外副翼的剪力差。在中立位置允許剪力差不大于 2 毫米，在偏轉(zhuǎn)位置時不大于 5

37、 毫米，用拉桿進(jìn)行調(diào)整檢查副翼最大轉(zhuǎn)動角度、并裝好搭鐵線。將電纜束固定在電動機(jī)上，按原來的位置裝好。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文19圖 6-1 更換副翼后的各種間隙6.26.2 副翼調(diào)整片拆裝副翼調(diào)整片拆裝擰下調(diào)整片與操縱桿連接的螺栓，擰下調(diào)整片的懸掛接頭與支座連接的螺栓，松開搭鐵線，取下調(diào)整片。調(diào)整片的安裝按相反順序進(jìn)行。調(diào)整片偏轉(zhuǎn)角的調(diào)整如下：1擰下?lián)u臂與電動機(jī)連接的螺栓。2擰下?lián)u臂與拉桿連接的螺栓。3調(diào)整拉桿，使調(diào)整片處于中立位置。不改變調(diào)整片的位置（最好用夾板夾?。?，將拉桿與搖臂連接電動機(jī)與搖臂連接，如果搖臂上的孔和電動機(jī)的孔不重合，則用調(diào)整耳片來調(diào)整使孔重合。4松開調(diào)整

38、片，檢查偏轉(zhuǎn)角。調(diào)整片經(jīng)調(diào)整后檢查吻合性及副翼和調(diào)整片之間的間隙。必要時調(diào)整齒形張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文20墊，取下保險絲，使接頭與拉桿的孔重合。調(diào)整片前緣與副翼封嚴(yán)的間隙為6+2-1 毫米，調(diào)整片轉(zhuǎn)動最大角度時（補(bǔ)償片偏轉(zhuǎn)角加上調(diào)整片的角度）應(yīng)保證間隙不小于 0.5 毫米。調(diào)整片與外副翼的剪力差不大于 2 毫米，調(diào)整片相對副翼凹下或凸出允許2 毫米，調(diào)整片裝好后可活動間隙不大于 2 毫米。6.36.3 副翼系統(tǒng)的調(diào)整副翼系統(tǒng)的調(diào)整1. 將駕駛盤置于中立位置，此時駕駛感中間幅條上的箭頭與駕駛桿軸線一致，其偏差在1范圍內(nèi)。2.將制動手柄放在“鎖住”位置，將中央翼 II 大梁后的立

39、柱式的分配搖臂鎖住在中立位置。3.按履歷本中的翼尖剪力差或用外形卡板把副翼固定于中立位置。4.連接自駕駛桿引出的與地板下部扇形搖臂上的鋼索，使倆鋼索接頭對齊，并使扇形搖臂處于中立位置。5.按規(guī)定調(diào)整鋼索張力。6.和機(jī)翼大梁上肋處的可調(diào)拉桿，使副翼操縱系統(tǒng)所有搖臂均處于中立位置。7.松開制動手柄，檢查副翼向上向下的極限偏轉(zhuǎn)，調(diào)整位于機(jī)翼肋處的副翼極限偏轉(zhuǎn)限動釘，當(dāng)副翼向上偏轉(zhuǎn) 251時，向下偏轉(zhuǎn) 151時。副翼操縱搖臂應(yīng)與限動釘接觸而無間隙。8.在副翼中立和極限位置時，調(diào)整擾流板的片狀，檢查擾流板的伸出尺寸與其它活動件和結(jié)構(gòu)件的間隙。在副翼向上片狀的一側(cè)機(jī)翼上，當(dāng)副翼向上偏轉(zhuǎn) 2.54時，擾流板

40、開始伸出上翼面；副翼向上偏轉(zhuǎn)至極限位置時，擾流板伸出 1405 毫米。9.擰下可調(diào)拉桿螺紋接頭上的鎖緊螺母，將鉸接螺栓的螺母打上開口銷。10.測量副翼操縱系統(tǒng)摩擦力。11.裝好搭鐵線。6.46.4 副翼故障分析副翼故障分析1 1副翼配平故障副翼配平故障故障現(xiàn)象：主要表現(xiàn)在空中平飛過程中副翼配平指示偏左或右?guī)讉€單位。故障可能原因：(1)副翼定中機(jī)構(gòu)不在中立位。張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文21(2)副翼或調(diào)整片校裝有誤差。(3)后緣襟翼機(jī)械不對稱。故障分析：(1)副翼定中機(jī)構(gòu)定中彈簧疲勞或定中凸輪與滾輪磨損，使定中凸輪不能回中立位。(2)各組件之間的誤差積類隨著使用年限增加而加大（比如

41、：鋼索與鼓輪之間磨損，傳動機(jī)構(gòu)的磨損與變形等等） ，從而引起故障出現(xiàn)。解決措施：(1)定期檢查定中機(jī)構(gòu)并對其潤滑。(2)培訓(xùn)一些專業(yè)的各類校裝人才，對該故障容易發(fā)生機(jī)構(gòu)進(jìn)行定期的維護(hù).。2.2. 副翼操縱力感覺過大故障副翼操縱力感覺過大故障 故障現(xiàn)象：在飛行過程中飛機(jī)副翼操縱感覺過大，對飛行有影響。故障可能原因（1）定中機(jī)構(gòu)或控制鋼索問題或,電源控制器 PCU(Power Control Unit)問題。 （2）操縱桿下部的副翼轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)引起摩擦力過大。故障分析：（1）由于副翼操縱是通過助力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，如果助力系統(tǒng)沒有故障，應(yīng)屬控制系統(tǒng)有問題。所以可能是副翼鋼索系統(tǒng)（磨損或斷絲）或定中機(jī)構(gòu)潤滑不夠

42、。（2）該現(xiàn)象也可能由副駕駛操縱桿下部副翼轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)引起，由于副翼轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)下的擾流板鋼索鼓輪有咬滯的可能?？梢愿鶕?jù)手冊 TASK 27-11-00-725-032 作副翼轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的功能測試。（3）由于副翼操縱盤通過鋼索操縱輪艙的副翼扇形盤，再通過扇形盤軸上的曲柄操縱 PCU 上的輸入桿與定中凸輪，如果 PCU 內(nèi)部閥門有卡滯或定中彈簧調(diào)節(jié)過緊，都可能引起操縱力感覺大。（4）這也可能與機(jī)組有關(guān)，因?yàn)轳{駛盤操縱力有一個范圍，有的飛機(jī)處于下限，感覺較輕，而有的飛機(jī)操縱力可能接近上限，感覺較重。解決措施：（1）定期檢查潤滑。 （我司發(fā)生多起該故障，通過多次潤滑后故障會大大減輕）（2）維護(hù)建議：對于該故障，可通過斷開連接桿用隔離法排故。如果是PCU 的問題，斷開副翼 PCU 輸入桿與副翼扇形盤曲柄之間的連接，進(jìn)行操縱張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文22測試，便可判斷是否是 PCU 的問題。不過在用隔離法排故時必須注意斷開連接點(diǎn)時，不會引起系統(tǒng)校準(zhǔn)的改變。全文總結(jié)全文總結(jié)本設(shè)計著重介紹飛機(jī)的副翼操縱系統(tǒng)，從