CN114030641B - 一种飞机飞行品质试验的配重方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种飞机飞行品质试验的配重方法及装置，属于航空制造技术领域。本发明所提供的飞行品质试验的配重装置包括至少一个配重单元，配重单元包括配重箱、T型槽蝶形螺栓、限位件、垫圈及六角螺母，限位件通过T型槽蝶形螺栓固定在座椅滑轨的圆形凹槽内，配重箱通过T型槽蝶形螺栓、垫圈及六角螺母固联在飞机三联座椅滑轨上，实现配重单元与飞机的定位连接。本发明所提供的配重方法是根据飞行品质试验要求，确定配重位置及数值，匹配配重单元数量和质量，进行配重单元的安装。本发明有效解决了多型号飞机飞行品质试验时机舱内无系留装置的结构状况下进行安全配重的难题，保证了配重的方便灵活和数据的准确，确保了飞行品质试验时的安全。
Description
技术领域
本申请属于航空制造技术领域，尤其涉及一种飞机飞行品质试验的配重方法及装置。
背景技术
在各型号飞机产品研制中，飞机完成操纵、任务、航电等系统及机载设备安装后，在鉴定状态之前的试飞阶段，在对飞机的操稳性能进行验证时，需要进行前重心、中重心及后重心的飞行品质试验飞行，前重心和后重心都需要在飞机前段和尾段配装合适的重量达到试飞要求，多采用伞包或特制件与飞机机舱内多处系留装置系留的形式进行配重。由于飞机机型不同，飞机飞行品质试验要求不同，致使飞行试验时的配重及调整极其不便。
在某些型号飞机研制中，在进行前重心的配重时，机舱内结构未设置系留装置，原来的系留方法无法实现，加之配重远远超过以前的配重，故而配重方法及装置是这些型号飞机飞行品质试验的瓶颈问题。
发明内容
为了解决了某些型号飞机在研制中进行飞行品质试验时机舱内结构无系留装置的状况下的安全配重难题，提供了一种飞机飞行品质试验的配重方法及装置，确保了飞机品质试验时的安全，达到了需要的试验效果。所述技术方案如下：
一种飞机飞行品质试验的配重装置，包括至少一个飞机飞行品质试验的配重单元，每个配重单元包括：配重箱、T型槽蝶形螺栓、限位件、垫圈及六角螺母，其中，配重箱通过T型槽蝶形螺栓、垫圈及六角螺母固定连接在飞机座椅滑轨上，限位件通过T型槽蝶形螺栓固定在飞机座椅滑轨的圆形凹槽内。
所述配重箱为组合件，包括：箱体、箱盖、配重块、填充块、第一缓冲垫、第二缓冲垫、合页、锁扣、开槽螺钉和盘头螺钉，其中，箱体用于填充配重块和填充块，配重块放入箱体后未填满的区域放置填充块，以填满箱体，箱体和箱盖由合页组装在一起，并通过锁扣锁紧，合页通过开槽螺钉与箱体、箱盖固定连接，锁扣通过盘头螺钉与箱体、箱盖固定连接，第一缓冲垫和第二缓冲垫黏贴在箱体的底板上。
所述T型槽蝶形螺栓材料选用30CrMnSiA，热处理σb＝1080±100MPa，表面法兰；总长度为38.5mm，T型槽蝶形螺栓的头部为蝶形，为对称结构，蝶形的总长度为41.6mm，蝶形的两个圆弧的中心距为25.35mm～25.45mm，两个圆弧的中心距中间值与飞机座椅滑轨的圆形凹槽中心距相同，直径均19.5mm，蝶形的中部区域为直线段等距，宽度为10mm，蝶形的两个圆弧与中部直线段R1圆弧过渡；T型槽蝶形螺栓头部的高度为3.5mm，比座椅滑轨的T型槽内型高度小0.5mm，T型槽蝶形螺栓的头部下沿对称铣10°的斜角，与座椅滑轨的T型槽内型斜度相同；T型槽蝶形螺栓的头部与螺杆R1圆弧过渡，螺杆光杆部分的直径8mm，螺纹部分的直径为8mm，粗糙度为3.2。
所述限位件材料选用2A-T4，表面阳极化处理，包括上下叠加的第一圆柱结构和第二圆柱结构，第一圆柱结构和第二圆柱结构均设置有直径相同的通孔，通孔的直径为8.1mm，第一圆柱结构的直径为19.3mm，第二圆柱结构的直径为30mm，第一圆柱结构和第二圆柱结构的高度均为3mm。
所述箱体和箱盖均为焊接件，箱体的底部焊接有底板，底板上设置有与飞机座椅滑轨圆形凹槽位置协调的安装孔，箱体的内部尺寸与所有放置的配重块和填充块的总体尺寸相匹配。
所述配重块用于配重，其为铸造件，材料选用密度较高的Pbsb(3％sb)，其密度为11.3kg/m3，sb含量不小于3％，硬度适宜；其上部设置有凹槽的立方体，凹槽设置有手柄，手柄沿配重块的长度方向居中设置在凹槽中，，手柄的上表面不高于配重块的上表面，。配重块的长度为220mm，宽度为120mm，高度为85mm，重量范围为14.8kg～15.2kg。
所述填充块为松木材质，其用于配重块填充箱体后的填充。为上部设置有凸型结构的立方体，凸型结构沿填充块的长度方向设置，凸型结构的长度为220mm，高度为25mm，宽度为40。填充块的长度为220mm，宽度为120mm，高度为85mm。
所述一种飞机飞行品质试验的配重方法：
根据飞行品质试验参数要求，确定配重位置及数值，匹配适宜的配重单元数量和质量，并计算放入配重箱的配重块数量；
将T形蝶形螺栓从飞机座椅滑轨上的两个圆形沉孔中放入，沿滑轨滑动，使T形蝶形螺栓的碟形段位于飞机座椅滑轨的直线段处，T形蝶形螺栓的螺杆位于飞机座椅滑轨的圆形沉槽处，实现T形蝶形螺栓高度方向的定位；
将限位件装配至T形蝶形螺栓的螺杆处，限位件的第一圆柱结构与第二圆柱结构台阶面与飞机座椅滑轨上表面贴合，限位件的第一圆柱结构与飞机座椅滑轨上的圆形凹槽贴合，使T形蝶形螺栓在飞机座椅滑轨的轨道方向定位；
将箱体放置在飞机座椅滑轨上，使箱体的底板孔与已安装在飞机座椅滑轨上的多个T形蝶形螺栓一一对正，装配垫圈和六角螺母，确保稳固；
在箱体内放入计算好的配重块，若有空缺部分，则放入填充块，盖上箱盖，合上锁扣，完成安装。
本申请一种飞机飞行品质试验的配重方法及装置，其配重方法灵活方便，和飞机的固联便捷快速，安全可靠。有效解决了某些型号飞机机舱内结构无系留装置的状况下进行飞行品质试验时的安全配重难题，保证了多型号飞机飞行品质配重的灵活方便和数据的准确，确保了飞机飞行品质试验时的安全，达到了满意的飞行试验效果。
附图说明
图1为本申请提供的飞机飞行品质试验的配重单元安装示意图；
图2为图1所示的结构中A-A剖视方向示意图；
图3为本申请提供的配重箱闭合的结构示意图；
图4为本申请提供的配重箱打开的结构示意图；
图5为本申请提供的T型槽蝶形螺栓结构示意图；
图6为图5所示的结构左视方向示意图；
图7为本申请提供的限位件的结构示意图；
图8为图7所示的结构中A-A剖视方向示意图；
图9为本申请提供的箱体、箱盖结构示意图；
图10为本申请提供的配重块结构示意图；
图11为图10所示的结构中A-A剖视方向示意图；
图12为图10所示的结构俯视方向示意图；
图13为本申请提供的填充块结构示意图；
图14为图13所示的结构左视方向示意图；
图15为本申请提供的飞机飞行品质试验的配重单元示意图。
其中，1—配重箱，2—T型槽蝶形螺栓，3—限位件，4—垫圈，5—六角螺母，6—飞机座椅滑轨，11—箱体，12—箱盖，13配重块，14—填充块，15—缓冲垫，16—缓冲垫，17—合页，18—锁扣，19—开槽螺钉，110—盘头螺钉。
具体实施方式
以下结合附图与具体实例对本发明作进一步详细描述：
本申请飞机飞行品质试验的配重装置以某型号中型运输机为平台，其包含至少一个飞机飞行品质试验的配重单元，每个配重单元包括：配重箱1、T型槽蝶形螺栓2、限位件3、垫圈4及六角螺母5。
请参阅图1，其是飞机飞行品质试验的配重单元安装示意图，该配重单元安装在飞机座椅滑轨6上。配重箱1通过T型槽蝶形螺栓2、垫圈4及六角螺母5固定连接在飞机座椅滑轨6上，限位件3通过T型槽蝶形螺栓2固定在所述飞机座椅滑轨6的圆形凹槽内。图2为图1所示的结构中A-A剖视方向的示意图。
请参阅图3和图4，其是配重箱闭合和打开结构示意图。该配重箱1为组合件，包括：箱体11、箱盖12、配重块13、填充块14、第一缓冲垫15、第二缓冲垫16、合页17、锁扣18、开槽螺钉19和盘头螺钉110，其中，箱体11用于填充配重块13和填充块14，配重块13用于配重，配重块13放入箱体11后未填满的区域放置填充块14，以填满箱体11，保证飞机飞行时配重箱11的稳定；箱体11和箱盖12由合页17组装在一起，并通过锁扣18锁紧，合页17通过开槽螺钉19与箱体11、箱盖12固定连接，锁扣18通过盘头螺钉110与箱体11、箱盖12固定连接，第一缓冲垫15和第二缓冲垫16黏贴在箱体11的底板上，保护飞机地板。
请参阅图5至图6，其是T型槽蝶形螺栓结构示意图，该T型槽蝶形螺栓在使用时承受拉应力和弯矩，为配重箱1与飞机座椅滑轨6连接的关键件，材料选用30CrMnSiA，热处理σb＝1080±100MPa，表面法兰。T型槽蝶形螺栓2总长度为38.5mm，其头部为蝶形，蝶形的总长度为41.6mm，为对称结构，蝶形的两个圆弧的中心距为25.35mm～25.45mm，与飞机座椅滑轨6的圆形凹槽中心距匹配，蝶形的中部区域为直线段等距，宽度为10mm，便于T型蝶形螺栓2从飞机座椅滑轨6上的圆形凹陷处放下，沿滑槽移动滑槽宽度11mm，实现高度方向定位。T型槽蝶形螺栓2头部的高度为3.5mm，比飞机座椅滑轨6的T型槽内型高度小0.5mm，便于T型槽蝶形螺栓2放入飞机座椅滑轨6内滑动无阻滞，T型槽蝶形螺栓2的头部下沿对称铣10°的斜角，与飞机座椅滑轨6的T型槽内型斜度相同，其斜面工作时与飞机座椅滑轨6的T型槽内型上沿贴合，确保配重在飞行时所产生的附加载荷均匀传递到地板上；T型槽蝶形螺栓的头部与螺杆R1圆弧过渡，避免应力集中。
请参阅图7和图8，其为限位件结构示意图，该限位件为配重箱1沿飞机座椅滑轨6的滑轨方向的限位关键件，包括上下叠加的第一圆柱结构和第二圆柱结构，第一圆柱结构和第二圆柱结构均设置有直径相同的通孔，所述通孔的直径为8.1mm，与T型槽蝶形螺栓2的螺杆有0.1mm间隙，有利于力量的传递。所述第一圆柱结构的直径为19.3mm，与飞机座椅滑轨6圆形凹槽单边有0.1mm间隙，以实现限位件滑轨方向的限位。所述第二圆柱结构的直径为30mm，第一圆柱结构和第二圆柱结构的高度均为3mm。
请参阅图9，其是箱体、箱盖结构示意图，该箱体、箱盖均为焊接件，所有焊缝为加强焊，内部敷设钢板，底部用沉头螺钉与加强底板固联。箱体外部两侧设置把手，便于搬运；内部尺寸与所放置配重块13尺寸匹配，避免飞机飞行时配重单元出现晃动产生附加载荷。
请参阅图10至图12，其是配重块结构示意图，该配重块用于配重，为配重箱的填充单元，根据飞行品质试验要求计算合适的填充数量；其为铸造件，材料选用Pbsb(3％sb)，其中，sb含量不小于3％，硬度值0.75HRV，密度11.3kg/m3；其上部设置有凹槽的立方体，凹槽设置有手柄，手柄沿配重块的长度方向居中设置在凹槽中，便于拿放，手柄的上表面不高于配重块的上表面，确保每层配重块的平整。配重块的长度为220mm，宽度为120mm，高度为85mm，重量范围为14.8kg～15.2kg。
请参阅图13至图14，其是填充块结构示意图，该填充块为松木材质，为上部设置有凸型结构的立方体，凸型结构沿填充块的长度方向设置，所述凸型结构的长度为220mm，高度为25mm，宽度为40，便于拿放。所述填充块的长度为220mm，宽度为120mm，高度为85mm。用于配重块13填充箱体11后的填充，保证箱体11内全部填充，使飞行时箱体11内配重块13无位移，确保飞行安全。
下面给出本申请提供的飞机飞行品质试验的配重方法，参见图15，其过程如下：
步骤1、根据飞行品质试验要求，确定配重位置及大小，并计算放入配重箱的配重块的数量。
根据飞行品质试验参数要求，确定配重位置及数值，匹配适宜的配重单元数量和质量，并计算放入配重箱的配重块数量。
步骤2、将T形蝶形螺栓从飞机座椅滑轨上的两个圆形沉孔中放入，沿滑轨滑动，使T形蝶形螺栓的碟形段位于飞机座椅滑轨的直线段处，T形蝶形螺栓的螺杆位于飞机座椅滑轨的圆形沉槽处，实现T形蝶形螺栓高度方向的定位。
步骤3、将限位件装配至所述T形蝶形螺栓的螺杆处，限位件的第一圆柱结构与第二圆柱结构台阶面与飞机座椅滑轨上表面贴合，限位件的第一圆柱结构与飞机座椅滑轨上的圆形凹槽贴合，使T形蝶形螺栓在飞机座椅滑轨的轨道方向定位。
步骤4、将箱体放置在飞机座椅滑轨上，使箱体的底板孔与已安装在飞机座椅滑轨上的多个T形蝶形螺栓一一对正，装配垫圈和六角螺母，确保稳固。
步骤5、放入计算好的配重块放入空箱体，若有空缺部分，则放入填充块，盖上箱盖，合上锁扣，完成安装。
在箱体内放入计算好的配重块，若有空缺部分，则放入填充块，盖上箱盖，合上锁扣，完成安装。
本申请一种飞机飞行品质试验的配重方法，其配重方法灵活方便，和飞机的固联便捷快速，安全可靠。有效解决了某些型号飞机机舱内结构无系留装置的状况下进行飞行品质试验时的安全配重难题，保证了多型号飞机飞行品质配重的灵活方便和数据的准确，确保了飞机飞行品质试验时的安全，达到了满意的飞行试验效果。
以上仅表达了本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种飞机飞行品质试验的配重装置，其特征在于，所述装置包括至少一个飞机飞行品质试验的配重单元，每个所述飞机飞行品质试验的配重单元包括：配重箱(1)、T型槽蝶形螺栓(2)、限位件(3)、垫圈(4)及六角螺母(5)，其中，所述配重箱(1)通过所述T型槽蝶形螺栓(2)、所述垫圈(4)及所述六角螺母(5)固定连接在飞机座椅滑轨(6)上，所述限位件(3)通过所述T型槽蝶形螺栓(2)固定在所述飞机座椅滑轨(6)的圆形凹槽内；
所述配重箱(1)包括：箱体(11)、箱盖(12)、配重块(13)、填充块(14)、第一缓冲垫(15)、第二缓冲垫(16)、合页(17)、锁扣(18)、开槽螺钉(19)和盘头螺钉(110)，其中，所述箱体(11)用于填充所述配重块(13)和所述填充块(14)，所述配重块(13)用于配重，所述配重块(13)放入所述箱体(11)后未填满的区域放置所述填充块(14)，以填满所述箱体(11)，所述箱体(11)和所述箱盖(12)由所述合页(17)组装在一起，并通过所述锁扣(18)锁紧，所述合页(17)通过所述开槽螺钉(19)与所述箱体(11)、箱盖(12)固定连接，所述锁扣(18)通过所述盘头螺钉(110)与所述箱体(11)、箱盖(12)固定连接，所述第一缓冲垫(15)和所述第二缓冲垫(16)黏贴在所述箱体(11)的底板上；
所述T型槽蝶形螺栓(2)材料选用30CrMnSiA，热处理σb＝1080±100MPa，表面法兰，总长度为38.5mm，所述T型槽蝶形螺栓(2)的头部为蝶形，为对称结构，蝶形的总长度为41.6mm，蝶形的两个圆弧的中心距为25.35mm～25.45mm，与飞机座椅滑轨的圆形凹槽中心距匹配，直径均19.5mm，蝶形的中部区域为直线段等距，宽度为10mm，蝶形的两个圆弧与中部直线段R1圆弧过渡，T型槽蝶形螺栓(2)头部的高度为3.5mm，比飞机座椅滑轨的T型槽内型高度小0.5mm，T型槽蝶形螺栓(2)的头部下沿对称铣10°的斜角，与飞机座椅滑轨的T型槽内型斜度相同，其斜面工作时与飞机座椅滑轨的T型槽内型上沿贴合，T型槽蝶形螺栓(2)的头部与螺杆R1圆弧过渡，螺杆光杆部分的直径8mm，螺纹部分的直径为8mm，粗糙度为3.2。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述限位件(3)包括上下叠加的第一圆柱结构和第二圆柱结构，第一圆柱结构和第二圆柱结构均设置有直径相同的通孔，所述通孔的直径为8.1mm，所述第一圆柱结构的直径为19.3mm，所述第二圆柱结构的直径为30mm，第一圆柱结构和第二圆柱结构的高度均为3mm。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述箱体(11)和所述箱盖(12)均为焊接件，所述箱体(11)的底部焊接有底板，底板上设置有与飞机座椅滑轨(6)圆形凹槽位置协调的安装孔，所述箱体(11)的内部尺寸与所有放置的所述配重块(13)和所述填充块(14)的总体尺寸相匹配。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述配重块(13)为上部设置有凹槽的立方体，所述凹槽设置有手柄，所述手柄沿所述配重块(13)的长度方向居中设置在所述凹槽中，所述手柄的上表面不高于所述配重块(13)的上表面，所述配重块(13)的长度为220mm，宽度为120mm，高度为85mm，重量范围为14.8kg～15.2kg。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述填充块(14)为上部设置有凸型结构的立方体，凸型结构沿填充块(14)的长度方向设置，所述凸型结构的长度为220mm，高度为25mm，宽度为40，所述填充块(14)的长度为220mm，宽度为120mm，高度为85mm。
6.一种飞机飞行品质试验的配重方法，其特征在于，用于权利要求2至5任一所述的飞机飞行品质试验的配重装置，所述方法包括：
根据飞行品质试验参数要求，确定配重位置及数值，匹配适宜的配重单元数量和质量，并计算放入配重箱的配重块数量；
将T形蝶形螺栓从飞机座椅滑轨上的两个圆形沉孔中放入，沿滑轨滑动，使所述T形蝶形螺栓的碟形段位于所述飞机座椅滑轨的直线段处，所述T形蝶形螺栓的螺杆位于所述飞机座椅滑轨的圆形沉槽处，实现所述T形蝶形螺栓高度方向的定位；
将限位件装配至所述T形蝶形螺栓的螺杆处，限位件的所述第一圆柱结构与所述第二圆柱结构台阶面与飞机座椅滑轨上表面贴合，限位件的所述第一圆柱结构与飞机座椅滑轨上的圆形凹槽贴合，使所述T形蝶形螺栓在飞机座椅滑轨的轨道方向定位；
将所述箱体放置在所述飞机座椅滑轨上，使所述箱体的底板孔与已安装在所述飞机座椅滑轨上的多个T形蝶形螺栓一一对正，装配垫圈和六角螺母，确保稳固；
在所述箱体内放入计算好的配重块，若有空缺部分，则放入填充块，盖上箱盖，合上锁扣，完成安装。
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