一种飞机水平测量标尺设计

时间：2024-05-18

李思潭，李永超

一种飞机水平测量标尺设计

李思潭，李永超

（中国飞行试验研究院试验机设计改装研究部，陕西西安 710089）

针对大型飞机在水平测量及架水平称重过程中，遇到的人力资源不足、效率低、有安全风险的难点，设计出一套水平测量标尺，该工具极大程度提高了工作效率，保障了工作安全，减少了人力资源，为后续试飞任务提供了有力保障。

飞机水平测量标尺；水平测量；飞行保障；试验机称重

1 引言

近年来，随着航空工业的发展，新型飞机试飞任务日益增多，每一架承担新型号任务的飞机都需经过各种各样的改装，因而飞机的改装需求也随之增加。为保证飞行安全，飞机在改装完成后都需完成架水平称重，以明确飞机的实际重量重心。如何在仅有的人力资源下高效、安全地完成各项任务就显得尤为重要。

对于飞机水平测量，一般安排两位工人进行水平测量，一人负责观测标尺高度，记录各个基准点的实时高度，判断并告知机务对千斤顶或机轮进行调整；另一个人负责手持标尺并将标尺零点置于飞机各个水平基准点上，以实现对基准点高度的测量，而这之间的过程是反复进行的。

在进行一些大飞机架水平测量的过程中会遇到很多困难。首先大飞机一般较高，因而一些水平基准点也随之较高，在手持标尺并将标尺零点置于各个飞机水平基准点时需要站在梯子上，所以需要不断上下梯子，在梯子数量有限时甚至要来回挪动梯子，对人身及飞机安全造成不利影响；其次，工人在手持标尺过程中不可避免地会产生轻微晃动，会产生一定的随机误差，这样便会对测量精度产生一定影响；最后，在测量过程中，需要在各个水平基准点上反复校核，特别是大飞机各个基准点间距离大，对千斤顶或机轮轻微的调整便会带来个别水平基准点尺寸大幅度的改变，因而需要反复上下梯子，浪费工作时间，这就会造成工作效率的降低。

为解决以上三难点，本文基于CATIA设计了一种真空自固式水平测量标尺，一个人便可以高效、精确、安全地完成水平测量。

2 标尺结构

此真空自固式水平测量标尺由9个零件、2套标准件组成，9个零件分别为负压式固定圆盘、航向调节轴、垂向调节轴、水平调节轴、标尺转接架、旋转支座、3件拧紧螺钉。负压式固定圆盘用来吸附在水平基准点附近蒙皮上作为标尺工装的支撑，航向调节轴、垂向调节轴、水平调节轴用来调节顶点位置，标尺转接架用来固定标尺，3件拧紧螺钉用来固定调节好位置的航向调节轴、垂向调节轴和水平调节轴，如图1所示。

图1 真空自固式水平测量标尺模型图

3 工作原理

首先将负压式固定圆盘利用负压原理吸附在水平基准点附近的机身蒙皮上，后调节航向调节轴、垂向调节轴和水平调节轴直至螺钉顶点与水平基准点相接触，之后拧紧固定螺钉，最后调节标尺架位置并将标尺挂在标尺架上供读数。对于机翼的水平测量点，可将标尺转接架与水平调节轴的位置关系旋转90°，以测量机翼水平测量点。机身测点与机翼测点使用如图2、图3所示。

图2 机身水平测量示意图

图3 机翼水平测量示意图

可以快速地调节航向、垂向、水平轴的伸缩量，以便将顶点对准水平基准点，同时保证测量的精度。

4 应用价值

该真空自固式水平测量标尺的应用价值主要有以下三点：①该真空自固式水平测量标尺的使用避免了工人手持标准尺在飞机各个水平基准点之间来回移动，上下梯子，只需在所需水平基准点位置处固定一套标准尺工装即可，大大减少了工作时间，提高了工作效率；②该真空自固式水平测量标尺的使用避免了工人手持标准尺时因晃动而带来的测量精度的降低，因为各个标准尺工装在固定之后不会再移动直至架水平完毕，标准尺不会出现晃动问题，大大提高了测量精度；③该真空自固式水平测量标尺的使用因有效解决了工人来回上下梯子时的人身安全问题，同时解决了来回移动大型工作梯有可能磕碰飞机的问题，对工作安全十分有利。