一种飞机软式操纵系统钢索预张力设计方法

标题：一种飞机软式操纵系统钢索预张力设计方法

摘要：本说明涉及一种飞机软式操纵系统，特别是涉及一种飞机软式操纵系统钢索预张力设计方法，包括：计算温度对机体回路的影响(1)、计算钢索安装在飞机上时温度变化引起的钢索回路变化量(2)、计算钢索在最低和正常温度时应设置的预张力(3)、生成不同温度时地面钢索预张力设置曲线(4)、生成不同温度时地面钢索预张力设置曲线(5)、依照上述设置规律对钢索预张力进行设置(6)、对上述设置规律进行飞行验证(7)；与现有技术相比，本实用新型的有益效果是克服了软式系统工作时钢索预张力要么过小，系统工作时出现空行程和操纵滞后，要么过大使系统摩擦力增大，影响飞机的操纵性和钢索寿命，填补了国内中型飞机软式操纵系统钢索预张力设计的空白。

申请号：CN201210060779.7

申请日：2012/3/9

申请人：陕西飞机工业(集团)有限公司

首项权利要求：一种飞机软式操纵系统钢索预张力设计方法，其特征是，本方法包括以下步骤：
第一步，计算温度对机体长度的影响，包括：
1)计算温度变化引起的机体长度变化量：ΔL1＝α1·L1·ΔT
式中：
L1——机体长度，单位为mm；
α1——机体膨胀系数，单位为/℃；
ΔL1——机体变化量，单位为mm；
ΔT——温度变化量，单位为℃；
2)计算温度变化引起的钢索回路长度变化量：ΔL2＝α2·L2·ΔT
式中：
ΔL2——钢索变化量，单位为mm；
L2——钢索长度，单位为mm；
α2——钢索膨胀系数，单位为/℃；
计算载荷对钢索回路的影响，包括：
1)计算操纵系统故障工作时钢索所承受的载荷：
式中：
F1——操纵系统故障工作时所承受的载荷，单位为kg；
S——钢索行程，即系统工作时钢索的位移量，单位为m；
M——操纵舵面铰链力矩，单位为kg·m；
δ——操纵面偏度，单位为°；
2)计算操纵系统正常工作时钢索所承受的载荷：
F2＝F1·K
式中：
F2——钢索正常时钢索所承受的载荷，单位为kg；
K——助力器回力比，根据飞机操纵力要求而定；
第二步，计算钢索安装在飞机上时温度变化引起的钢索回路变化量：
ΔL＝ΔL1?ΔL2
式中：
ΔL——钢索安装在飞机上时温度变化引起的钢索回路变化量计算载荷变化引起的钢索张力的变化量：
式中：
ΔP——钢索张力变化增量，单位为N；
E——钢索弹性模量，单位为MPa；
A——钢索截面积，单位为mm2；
第三步，计算钢索在高空处于最低温度(t空)时应具有的张力：
P1＝F2/2
式中
P1——最低温度时钢索应具有的张力，单位为kg；
为满足上述最低温度(t空)时应具有的张力，在地面正常温度(t地)下，钢索应设置的预张力应为：
P2?ΔP≥P1，即
式中
P2——正常温度下钢索应设置预张力，单位为kg；
第四步，将ΔP带入上式，即：
即钢索最小预张力P2min：
对于某型飞机它所能飞到的最高高度，即最低温度t空是一个固定值，因此上述的P2min应为相对于t地的函数关系为一条直线；
第五步，实际飞行中，根据不同的t空及t地，对上述最小预张力设置直线进行飞行验证，如果验证通过则进入第六步；如果未通过则回到第一步；
第六步，依照上述钢索预张力校准直线图对钢索预张力进行设置。

专利类型：发明申请