CN112407318A - 一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于直升机结构设计技术领域，公开了一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，根据需要调节的平尾安装角的角度值，计算在保证轴销通过孔同心的前提下斜凸肩偏心上衬套和斜凸肩偏心下衬套的凸肩倾斜角度以及衬套的壁厚并进行制造。拆除采用轴销式固定的直升机平尾与机体结构连接处的等厚度凸肩的同心衬套。在拆除等厚度凸肩的同心衬套安装处，进行扩孔，然后镶嵌带有斜凸肩的偏心衬套。带斜凸肩的偏心衬套分上衬套和下衬套两部分。位于上面的斜凸肩偏心衬套在机身两侧对称分布，共两个；位于下面的斜凸肩偏心衬套在机身两侧也是对称分布，共两个。每一侧的上下斜凸肩衬套在安装时需要同心，便于轴销通过衬套的同心孔实现与机体结构的连接。

Description

一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法

技术领域

本发明结构设计技术领域，特别涉及一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法。

背景技术

申请号为201110122952.7的中国发明专利申请公开了一种具有安装角可调节平尾的尾翼，包括T型尾翼的平尾，T型尾翼的垂尾，安装角调节机构，其中所述平尾通过安装角调节机构与垂尾连接。该安装角调节机构虽然能够对机翼的安装角度进行调节，但是其结构复杂，制造成本较高，同时由于直升机平尾翼面高度低空间狭小故并不适用于直升机结构。

专利号为ZL201120264314.4的中国实用新型专利申请公开了一种电子控制短距起降自动安装角可调机翼结构，该可调机翼结构靠近机身的机翼端部开有卡槽，卡槽内配合连接舵机摇臂上的卡梢，舵机连接微处理器，微处理器分别连接高度传感器和迎角传感器。通过该结构的机翼能够减小起降距离，改善飞行员视野，增加乘坐舒适性。但是该机翼的安装角度调节采用电控调节方式，价格昂贵，同时由于直升机平尾翼面高度低空间狭小故并不适用于直升机结构。

申请号为CN201920179583.7的中国实用新型专利公布了“固定翼飞机的机翼安装角调节机构”。该专利涉及一种固定翼飞机的机翼安装角调节机构及带有该机构的机翼和固定翼飞机。该专利优势是操控简单、经济适用。但是由于直升机平尾翼面高度低空间狭小故并不适用于直升机结构。

综上，上述专利均不能适用于直升机轴销式固定平尾的安装角度的调节。

发明内容

本发明的目的是，提供一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，采用轴销式固定的直升机平尾是在设计之初没有对平尾安装角度调节做出要求，而在直升机试飞过程中发现安装角度不能满足直升机飞行需要，因而需要按照本发明规定的安装角调节方法实施调节，从而达到通过调节平尾安装角而改善直升机飞行品质和操纵品质的目的。

本发明还可用于对采用轴销式固定的直升机平尾安装角，因制造过程操作不当和装配夹具定位不准确等原因引起的直升机平尾安装角度偏离设计理论位置后不能满足直升机气动飞行或引起的飞行品质降低等现象的修理和补救。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，所述方法包括以下步骤：

第一步：根据初始平尾弦线和平尾安装角偏转值θ确定平尾调节后的平尾弦线；固定平尾所用的轴销初始轴线与初始平尾弦线的交点记为交点O；

第二步：根据平尾安装角偏转值θ确定等厚度凸肩上衬套和等厚度凸肩下衬套的凸肩尺寸变化量和衬套尺寸变化量；

第三步：根据尺寸变化量，制造斜凸肩偏心上衬套和斜凸肩偏心下衬套；

第四步：拆除位于机体结构上的轴销、等厚度凸肩上衬套和等厚度凸肩下衬套；

第五步：根据斜凸肩偏心衬套套筒外径确定机体结构上的安装孔尺寸并进行扩孔；

第六步：用胶粘剂将斜凸肩偏心上衬套和斜凸肩偏心下衬套粘接在安装孔内；

第七步：将平尾安放在安装位置；轴销穿过斜凸肩偏心上衬套、平尾套筒和斜凸肩偏心下衬套并通过螺母将平尾与机体结构固定。

进一步，所述第一步还包括：原始轴销轴线以交点O为中心旋转得到旋转后的轴销轴线。

进一步，所述第二步中，凸肩尺寸变化量包括：凸肩沿航向方向的斜率变化量、凸肩沿航向方向的两端点处的厚度变化量。

进一步，所述第二步中，衬套尺寸变化量包括：衬套中心通孔轴线偏转量、衬套壁内外径变化量。

进一步，凸肩沿航向方向的斜率变化量为θ；凸肩沿航向方向的两端点处的厚度变化量根据斜率变化量θ、凸肩沿航向方向两端点长度和凸肩厚度确定；衬套中心通孔轴线偏转量为θ；衬套内外径根据衬套中心通孔轴线偏转量θ和通孔直径确定。

进一步，斜凸肩偏心衬套的凸肩厚度和衬套壁厚均不小于1mm。

进一步，斜凸肩偏心上衬套和斜凸肩偏心下衬套的凸肩上设有方向标记。

进一步，打磨平尾安装位置机身结构上的铝垫片以调整因平尾安装角调整而造成的结构干涉；在平尾与机身结构接触区域通过干玻璃布浸胶进行修整补偿因平尾安装角调整而形成的结构间隙。

本发明有益效果

本发明可以根据实际需要灵活地对轴销式固定的直升机平尾进行安装角度的调节，以满足改善直升机飞行品质和操纵品质的目的。

附图说明

图1为平尾及其弦线、轴销轴线和平尾偏转角度θ关系示意图；

图2为轴销式固定平尾安装角原始状态示意图；

图3为轴销式固定平尾安装角调节后状态示意图；

图4为等厚度凸肩衬套结构示意图；

图5为斜凸肩偏心衬套示意图；

图6为斜凸肩偏心衬套航向前端切齐和标记示意图；

θ-安装角调节角度、a-初始平尾弦线、A-调节后平尾弦线、b-初始轴销轴线、B-调节后轴销轴线、O-交点、c-等厚度凸肩衬套凸肩厚度、d-等厚度凸肩衬套凸肩直径、δ-斜凸肩偏心衬套最大厚度、λ-斜凸肩偏心衬套最小厚度D-斜凸肩偏心衬套外径、L-斜凸肩偏心衬套凸肩沿航向的长度；

1-平尾、2-等厚度凸肩上衬套、3-等厚度凸肩下衬套、4-斜凸肩偏心上衬套、5-斜凸肩偏心下衬套、6-机身结构、7-轴销、8-铝垫片、9-平尾套筒、10-螺母。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，包括以下步骤：

第一步：由初始平尾弦线a结合需要调整的平尾安装角的角度值θ，得出调整平尾安装角度值后的调节后平尾弦线A。同时固定平尾1所用的初始轴销轴线b也会随着平尾安装角度的变化发生以平尾弦线a和初始轴销轴线b的交点O为转动中心的旋转，调节后轴销轴线为B。详见图1。

第二步：根据交点O和旋转的安装角度调节值θ确定等厚度凸肩上衬套2和厚度凸肩下衬套3的凸肩厚度和衬套壁的尺寸变化。

其中：δ＝d*cotθ+e，e为等厚度凸肩衬套凸肩厚度；其余满足λ≥e、L≥d，同时D尺寸可保证斜凸肩衬套最薄壁厚不小于1mm即可。

斜凸肩偏心衬套基于大圆柱体去除一个以调节后的轴销轴线B为中心的小圆柱得到；小圆柱直径等于衬套内壁直径。

等厚度凸肩衬套包括：等厚度凸肩上衬套2和等厚度凸肩下衬套3，结构形式如图4所示。

斜凸肩偏心衬套包括：斜凸肩偏心上衬套和斜凸肩偏心下衬套；结构形式如图5所示。

第三步：根据变化量，制出斜凸肩偏心上衬套4和斜凸肩偏心下衬套5。斜凸肩偏心衬套的壁厚和凸肩厚度不小于1mm。为保证斜凸肩偏心上衬套4和斜凸肩偏心下衬套5安装时方向正确，将其凸肩外形设计成带直边的椭圆形，并对位于航向前方的一侧进行标记处理详见图6。

第四步：拆除位于机身结构6上用于安装平尾1的轴销7两端的等厚度凸肩衬套2和3。

第五步：根据斜凸肩偏心衬套套筒外径尺寸D确定机身结构6上的开孔尺寸并进行扩孔。所安装的斜凸肩衬套套筒部位的孔在原孔基础上扩至D+0.4mm即可。

第六步：用胶粘剂胶粘斜凸肩偏心上衬套4和斜凸肩偏心下衬套5，胶粘时需通过轴销7保证斜凸肩偏心上衬套4和斜凸肩偏心下衬套5的轴销通过孔同心。

第七步：根据机身两侧胶粘的斜凸肩偏心上衬套4和斜凸肩偏心下衬套5的轴销通过孔预先试装平尾，对平尾1与铝垫片8的干涉部位，进行打磨铝垫片8直至消除干涉即可。同时对机身结构6与平尾1的接触区域采用干玻璃布浸胶的方式进行补偿和修整，使平尾能很好地固定在机身结构上。

第八步：将平尾1正式安装在其所要安装的位置，用轴销7穿过斜凸肩偏心衬套上衬套4、斜凸肩偏心衬套下衬套5和平尾套筒9的孔并配合螺母10将平尾1与机身结构6进行固定。

至此，完成轴销式固定的直升机平尾安装角的调节。

实施例一：

某直升机平尾采用轴销式固定安装形式。平尾安装角根据科研试飞要求，需基于当前的平尾安装角度进行调整：

第一步：在图1所示的视图下，以交点O为旋转中心，平尾安装角需逆时针旋转的角度值为θ＝1°19′。

第二步：根据旋转角度θ计算出等厚度凸肩上衬套2和下衬套3的凸肩厚度和衬套壁外径的尺寸变化。

第三步：根据变化量，制出斜凸肩偏心上衬套4和斜凸肩下衬套5。斜凸肩偏心衬套的壁厚和凸肩厚度不小于1mm。斜凸肩的最厚处δ为2.8mm，最薄处λ为2.12mm。斜凸肩偏心衬套的套筒的外径尺寸D为Φ14.6mm。为保证斜凸肩偏心上衬套和斜凸肩偏心下衬套安装时方向正确将其凸肩外形设计成带直边的椭圆形，并对位于航向前方的一侧进行切齐处理左侧视图所示方式。

第四步：拆除位于机身结构6上用于安装平尾1的机身两侧的轴销7和等厚度凸肩衬套2和3，见图2。

第五步：根据斜凸肩偏心衬套套筒外径尺寸确定机身结构6上的开孔尺寸并进行扩孔，扩孔后衬套安装孔的尺寸为Φ15mm，即比斜凸肩衬套外径D＝14.6mm大0.4mm，也即是周圈留均匀间隙0.2mm。

第六步：用胶粘剂EA93093胶粘斜凸肩偏心上衬套4和斜凸肩偏心下衬套5，胶粘时需通过轴销7保证斜凸肩偏心上衬套4和斜凸肩偏心下衬套5的轴销通过孔同心，同时要求切齐一端位于航向前端。

第七步：根据机身两侧胶粘的斜凸肩偏心上衬套4和斜凸肩偏心下衬套5的轴销通过孔预先试装平尾，对平尾1与铝垫片8的干涉部位进行打磨至消除干涉，同时对机身结构6与平尾1的接触区域采用干玻璃布EW210浸EA9396胶的方式进行补偿和修整，使平尾能很好地固定在机身结构上将平尾1正式安装在其所要安装的位置，用轴销7穿过斜凸肩偏心衬套上衬套4、斜凸肩偏心衬套下衬套5和平尾套筒9的孔并配合螺母10将平尾1与机体结构6进行固定，详见图3。

至此，完成某型机轴销式固定的直升机平尾安装角的调节，满足了科研试飞要求，获得了良好的技术效果，保证了型号研制进度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

第一步：根据初始平尾弦线和平尾安装角调节值θ确定平尾调节后的平尾弦线；固定平尾所用的初始轴销轴线与初始平尾弦线的交点记为交点O；

第二步：根据平尾安装角调节值θ确定等厚度凸肩上衬套和等厚度凸肩下衬套的凸肩尺寸变化量和衬套尺寸变化量；

第三步：根据凸肩尺寸变化量和衬套尺寸变化量，制造斜凸肩偏心上衬套和斜凸肩偏心下衬套；

第四步：拆除位于机体结构上的轴销、等厚度凸肩上衬套和等厚度凸肩下衬套；

第五步：根据斜凸肩偏心衬套套筒外径确定机体结构上的安装孔尺寸并进行扩孔；

第六步：用胶粘剂将斜凸肩偏心上衬套和斜凸肩偏心下衬套粘接在安装孔内；

第七步：将平尾安放在安装位置；轴销穿过斜凸肩偏心上衬套、平尾套筒和斜凸肩偏心下衬套并通过螺母将平尾与机体结构固定。

2.根据权利要求1所述的一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，其特征在于：所述第一步还包括：初始轴销轴线以交点O为中心旋转得到旋转后的轴销轴线。

3.根据权利要求2所述的一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，其特征在于：所述第二步中，凸肩尺寸变化量包括：凸肩沿航向方向的斜率变化量、凸肩沿航向方向的两端点处的厚度变化量。

4.根据权利要求3所述的一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，其特征在于：所述第二步中，衬套尺寸变化量包括：衬套中心通孔轴线偏转量、衬套壁内外径变化量。

5.根据权利要求4所述的一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，其特征在于：凸肩沿航向方向的斜率变化量为θ；凸肩沿航向方向的两端点处的厚度变化量根据斜率变化量θ、凸肩沿航向方向两端点长度和凸肩厚度确定；衬套中心通孔轴线偏转量为θ；衬套内外径根据衬套中心通孔轴线偏转量θ和通孔直径确定。

6.根据权利要求5所述的一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，其特征在于：斜凸肩偏心衬套的凸肩厚度和衬套壁厚均不小于1mm。

7.根据权利要求6所述的一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，其特征在于：斜凸肩偏心上衬套和斜凸肩偏心下衬套的凸肩上设有方向标记。

8.根据权利要求6所述的一种直升机轴销式固定平尾安装角调节方法，其特征在于：打磨平尾安装位置机身结构上的铝垫片；在平尾与机身结构接触区域通过干玻璃布浸胶进行修整补偿。

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