CN105818999A - 一种直升机舱门互换协调安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直升机舱门互换协调安装方法，属于直升机舱门安装技术。提出一种模拟机体变形方法，为舱门安装界面的模拟提供了真实的变形环境。通过工装模拟舱门安装界面，实现了驾驶舱门、滑动舱门的互换。

Description

一种直升机舱门互换协调安装方法

技术领域

本发明属于直升机舱门安装技术，涉及一种直升机舱门互换协调安装方法。

背景技术

模拟技术：按模线、样板、样件作为制造协调依据；舱门和机体结构制造准确度低，结构变形大，协调困难；不考虑机体变形；舱门互换困难；最终以照配安装完成舱门协调装配，但仍然不能实现舱门互换；舱门开关困难，经常出现漏雨现象。

数字技术：采用数字化技术设计制造舱门和机体，可提高制造准确度，减小变形，但舱门的安装仍然困难；仍然需要采用照配安装技术完成舱门安装。

发明的内容

1)提出一种模拟机体变形方法，为舱门安装界面的模拟提供了真实的变形

环境。

2)通过工装模拟舱门安装界面，实现了驾驶舱门、滑动舱门的互换。

例如6吨级直升机的舱门互换安装而开发的，它有正、付驾驶员舱门和左、右客舱门。

驾驶员舱门是复合材料件，通过2个铰链安装到机体上；通过3个门锁的锁销控制舱门开关；通过密封件密封舱门与门框之间的间隙。驾驶员舱门的门框为整体复合材料件，与驾驶舱顶棚和前风挡框胶铆成座舱罩，并与前机身底部结构和2框连接。

左、右客舱门是滑动舱门，在滑轨引导下可向后滑动打开或向前滑动闭合。客舱门是金属结构，它的几何形状是可重复的，在X、Y、Z轴不可能变形，然而，滑门可以扭曲以适应门框，最大扭曲变形由飞机设计给定。客舱门的门框是整体复合材料件，与中机身的3、4框的复材带板和上、下蒙皮连接，这样的连接结构可减小门框的扭曲变形。客舱门的滑轨有4条。

直升机的机体结构制造分为零组件制造阶段(复合材料件制造，钣金件制造，机加件制造)和装配阶段(胶接装配、铆接装配，)；直升机的机体结构形状复杂，在零组件制造过程中零组件的形状会出现各种制造误差和变形；在机体铆接装配完成时会引起机体中各个零组件中的应力重新分布和平衡，引起宏观机体变形；由机体制造过程引起的变形，称之为制造变形。而机体的制造变形改变了舱门的安装界面形状，因此影响到舱门的互换。采用数字化技术可以提高飞机结构制造准确度，减小制造变形(复合材料固化变形，胶接固化变形，铆接变形，定位夹持变形等)，但不能消除变形。引起机体变形的因素还有直升机的自重，包括结构重量引起的机体变形和设备重量引起的机体变形；其中主减速器重量(考虑旋翼系统重量)、左右发动机的重量是主要因素，对于大吨位直升机必须考虑，其它因素可视影响程度而定；所以要实现舱门互换，需要考虑机体变形，包括制造变形和自重变形。

为了在机体上制造出舱门的安装界面，必须首先模拟出机体变形状态；然后，在真实的变形机体上模拟出舱门安装界面并制造出舱门安装界面，才能确保舱门互换性。

模拟机体变形的方法：

舱门的安装界面制造是安排在前部机身对合(包括前机身、中机身和过渡段)铆接总装完成后，主减、发动机等设备的安装之前进行的，因此首先将前部机身装上工艺起落架(前起落架和左右主起落架)，然后在机体上安装上主减速器模拟件和发动机模拟件，模拟它们的重量、重心和安装界面。在此状态下的机身变形就包括制造变形、结构重量引起的变形和主要设备重量引起的变形。

舱门安装界面模拟方法：用工装模拟舱门安装界面。

驾驶舱门的安装界面包括：铰链、锁装置、气弹簧和密封件。需要一个工装，带有这些安装界面，以确保铰链支架、锁装置和气弹簧支架在机体上的安装孔位置相对准确，并保证密封。

互换性验证方法

1)将三个同样的舱门分别依次装到同一架飞机上，进行互换性检查；

2)将同一舱门依次装到三架飞机上，进行互换性检查

发明的目的

无论军用还是民用直升机，舱门都是用户使用最多的一个部件之一；好用的舱门体现在：防雨、防尘；开关自如，不费力；门边与门框间隙均匀；没有阶差或很小；间隙均匀；舱门可整体互换。目前技术还不能完全满足上述要求。因此，提出了一种考虑机体铆接变形和自重变形情况下的直升机舱门安装方法，实现舱门的互换协调。

发明的效果

最终要求密封条密封可靠，以淋雨实验不漏雨为准；舱门开关、滑动自如，没有卡滞现象；锁机构开关自如；门缘和门框阶差控制在设计范围内；舱门可互换；滑轨可互换。在此6吨级直升机上已实现了驾驶员舱门、滑动舱门的互换安装，满足了上述使用性能要求。

这项技术对于大吨位民用直升机非常实用，大吨位直升机在停机状态下机体会有较大变形，必须考虑主减速器和发动机的重量造成的变形影响，甚至还要考虑满油箱状态的影响；采用舱门安装工装模拟调整安装界面非常直观，一次性将前期装配误差积累和配重变形全部考虑在内，调整出一个相对比较理想的安装界面。目前该项成果已进入工业化实用阶段。

附图说明

图1a是左侧驾驶员舱门安装工装(由内向外视图)；

图1b是图1a的轴侧图；

图2是滑动舱门安装工装；

图3是滑动舱门安装工装的支撑调整框架组件(件19)；

图4是滑动门安装工装的保型框架(件20)；

图5是滑动门安装工装的主体框架(件21)

图6是滑动门安装工装的滑轨钻模；

图7是滑动门安装工装在前门框放大；

图8是滑动门安装工装在后门框放大；

图9是滑动门安装工装的螺旋压紧器39、41的剖视图；

图10是前机身装上模拟配重状态；

图11是机体变形模拟和舱门安装界面模拟。

其中，1-框架；2-铰链支座的安装钻模；3-气弹簧安装钻模；4-密封件厚度被压缩到许用最小工作状态的模拟块；5-锁装置的安装钻模；6-定位块；7-定位块；8-密封件厚度被压缩到许用最小工作状态的模拟块；9-锁装置的安装钻模；10-定位块；11-密封件厚度被压缩到许用最小工作状态的模拟块；12-锁装置的安装钻模；13-压紧器；14-密封件厚度被压缩到许用最小工作状态的模拟块；15-铰链支座的安装钻模；16-压紧器；19-滑动门安装工装的支撑调整框架；20-滑动门安装工装的保型框架；21-滑动门安装工装的主体框架；22-前上滑轨安装钻模；23-后上滑轨安装钻模；24-工装的Y向限位卡板；25-工装的Y向限位卡板；26-下滑轨安装钻模；27-前下滑轨安装钻模；28-滑门安装工装定位器(定位孔)；29-压紧器；30-中立销安装支架定器；31-滑门框安装支架定位器；32-安装工装X方向定位器(定位面)；33-滑门框安装支架定位器；34-安装工装X方向定位器(定位面)；35-中立销安装支架定位器；36-滑门安装工装定位器(定位孔)；37-锁装置安装支架定位器；38-滑门框安装支架定位器；39-螺旋压紧器；40-滑门框安装支架定位器；41-螺旋压紧器；42-滑门安装工装定位器(定位孔)；43-锁装置安装支架定位器；51-工艺前起落架；52-工艺左主起落架；53-工艺右主起落架；54-左发动机模拟配重；55-右发动机模拟配重；56-主减速器模拟配重；57-滑轨安装支架。

具体实施方式

具体实施例为：该直升机舱门互换协调安装方法，包括如下步骤：

步骤一、模拟机身变形步骤：

首先将机体装上工艺起落架，然后在机体上安装主减速器模拟件和发动机模拟件，模拟主减速器和发动机安装到位后前机身的形变；

步骤二、模拟安装舱门步骤：

将驾驶员舱门工装和滑动舱门工装装配到机体上，根据安装到位的驾驶员舱门工装和滑动舱门工装模拟驾驶员舱门和滑动舱门装配在机体上的情况，在机体上加工出安装孔；

步骤三、舱门安装步骤：

将驾驶员舱门工装和滑动舱门工装取下，将驾驶员舱门和滑动舱门通过所述的安装孔装配到机体上。

更具体的为：所述的驾驶员舱门工装为一个模拟舱门，主体是刚性工装框架，外形与驾驶员舱门相同；所述的工装上有代表密封件压缩到最小工作状态的模拟块。

更具体的为：所述的滑动舱门工装包括主体框架、保型框架和支撑调整框架，主体框架为铸铝合金结构；主体框架装在保型框架上；保型框架装在支撑调整框架上。

更具体的为：主体框架上安装有滑轨安装支架定位钻模板、滑门框安装支架定位器、锁装置的安装支架定位器、中立销的安装支架定位器、中立位置定位器。

更具体的为：4个滑轨安装支架定位钻模板。

Claims (5)

1.一种直升机舱门互换协调安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、模拟机身变形步骤：

首先将机体装上工艺起落架，然后在机体上安装主减速器模拟件和发动机模拟件，模拟主减速器和发动机安装到位后的前机身的形变；

步骤二、模拟安装舱门步骤：

将驾驶员舱门工装和滑动舱门工装装配到机体上，根据安装到位的驾驶员舱门工装和滑动舱门工装模拟驾驶员舱门和滑动舱门装配在机体上的情况，在机体上加工出安装孔；

步骤三、舱门安装步骤：

将驾驶员舱门工装和滑动舱门工装取下，将驾驶员舱门和滑动舱门通过所述的安装孔装配到机体上。

2.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于：所述的驾驶员舱门工装为一个模拟舱门，主体是刚性工装框架，外形与驾驶员舱门相同；所述的工装上设置有模拟块，所述的模拟块代表压缩到最小工作状态的密封件。

3.根据权利要求1或2所述的安装方法，其特征在于：所述的滑动舱门工装包括主体框架、保型框架和支撑调整框架，主体框架为铸铝合金结构；主体框架装在保型框架上；保型框架装在支撑调整框架上。

4.根据权利要求3所述的安装方法，其特征在于：主体框架上安装有滑轨安装支架定位钻模板、滑门框安装支架定位器、锁装置的安装支架定位器、中立销的安装支架定位器以及中立位置定位器。

5.根据权利要求4所述的安装方法，其特征在于：滑轨安装支架定位钻模板数量为4个。