李思潭，李永超

一種飛機水平測量標尺設(shè)計

李思潭，李永超

（中國飛行試驗研究院試驗機設(shè)計改裝研究部，陜西 西安 710089）

針對大型飛機在水平測量及架水平稱重過程中，遇到的人力資源不足、效率低、有安全風險的難點，設(shè)計出一套水平測量標尺，該工具極大程度提高了工作效率，保障了工作安全，減少了人力資源，為后續(xù)試飛任務(wù)提供了有力保障。

飛機水平測量標尺；水平測量；飛行保障；試驗機稱重

1 引言

近年來，隨著航空工業(yè)的發(fā)展，新型飛機試飛任務(wù)日益增多，每一架承擔新型號任務(wù)的飛機都需經(jīng)過各種各樣的改裝，因而飛機的改裝需求也隨之增加。為保證飛行安全，飛機在改裝完成后都需完成架水平稱重，以明確飛機的實際重量重心。如何在僅有的人力資源下高效、安全地完成各項任務(wù)就顯得尤為重要。

對于飛機水平測量，一般安排兩位工人進行水平測量，一人負責觀測標尺高度，記錄各個基準點的實時高度，判斷并告知機務(wù)對千斤頂或機輪進行調(diào)整；另一個人負責手持標尺并將標尺零點置于飛機各個水平基準點上，以實現(xiàn)對基準點高度的測量，而這之間的過程是反復(fù)進行的。

在進行一些大飛機架水平測量的過程中會遇到很多困難。首先大飛機一般較高，因而一些水平基準點也隨之較高，在手持標尺并將標尺零點置于各個飛機水平基準點時需要站在梯子上，所以需要不斷上下梯子，在梯子數(shù)量有限時甚至要來回挪動梯子，對人身及飛機安全造成不利影響；其次，工人在手持標尺過程中不可避免地會產(chǎn)生輕微晃動，會產(chǎn)生一定的隨機誤差，這樣便會對測量精度產(chǎn)生一定影響；最后，在測量過程中，需要在各個水平基準點上反復(fù)校核，特別是大飛機各個基準點間距離大，對千斤頂或機輪輕微的調(diào)整便會帶來個別水平基準點尺寸大幅度的改變，因而需要反復(fù)上下梯子，浪費工作時間，這就會造成工作效率的降低。

為解決以上三難點，本文基于CATIA設(shè)計了一種真空自固式水平測量標尺，一個人便可以高效、精確、安全地完成水平測量。

2 標尺結(jié)構(gòu)

此真空自固式水平測量標尺由9個零件、2套標準件組成，9個零件分別為負壓式固定圓盤、航向調(diào)節(jié)軸、垂向調(diào)節(jié)軸、水平調(diào)節(jié)軸、標尺轉(zhuǎn)接架、旋轉(zhuǎn)支座、3件擰緊螺釘。負壓式固定圓盤用來吸附在水平基準點附近蒙皮上作為標尺工裝的支撐，航向調(diào)節(jié)軸、垂向調(diào)節(jié)軸、水平調(diào)節(jié)軸用來調(diào)節(jié)頂點位置，標尺轉(zhuǎn)接架用來固定標尺，3件擰緊螺釘用來固定調(diào)節(jié)好位置的航向調(diào)節(jié)軸、垂向調(diào)節(jié)軸和水平調(diào)節(jié)軸，如圖1所示。

圖1 真空自固式水平測量標尺模型圖

3 工作原理

首先將負壓式固定圓盤利用負壓原理吸附在水平基準點附近的機身蒙皮上，后調(diào)節(jié)航向調(diào)節(jié)軸、垂向調(diào)節(jié)軸和水平調(diào)節(jié)軸直至螺釘頂點與水平基準點相接觸，之后擰緊固定螺釘，最后調(diào)節(jié)標尺架位置并將標尺掛在標尺架上供讀數(shù)。對于機翼的水平測量點，可將標尺轉(zhuǎn)接架與水平調(diào)節(jié)軸的位置關(guān)系旋轉(zhuǎn)90°，以測量機翼水平測量點。機身測點與機翼測點使用如圖2、圖3所示。

圖2 機身水平測量示意圖

圖3 機翼水平測量示意圖

可以快速地調(diào)節(jié)航向、垂向、水平軸的伸縮量，以便將頂點對準水平基準點，同時保證測量的精度。

4 應(yīng)用價值

該真空自固式水平測量標尺的應(yīng)用價值主要有以下三點：①該真空自固式水平測量標尺的使用避免了工人手持標準尺在飛機各個水平基準點之間來回移動，上下梯子，只需在所需水平基準點位置處固定一套標準尺工裝即可，大大減少了工作時間，提高了工作效率；②該真空自固式水平測量標尺的使用避免了工人手持標準尺時因晃動而帶來的測量精度的降低，因為各個標準尺工裝在固定之后不會再移動直至架水平完畢，標準尺不會出現(xiàn)晃動問題，大大提高了測量精度；③該真空自固式水平測量標尺的使用因有效解決了工人來回上下梯子時的人身安全問題，同時解決了來回移動大型工作梯有可能磕碰飛機的問題，對工作安全十分有利。

5 總結(jié)

總之，該真空自固式水平測量標尺能夠有效地解決如今在進行飛機架水平測量時的難點問題，可以很好地實現(xiàn)在有限人力資源下高效、精確、安全地完成飛機的水平測量，為后續(xù)稱重、重量重心的測量提供保障，極大程度上提高了在進行飛機架水平時的工作效率，保證了各項試飛科研任務(wù)的順利進行。

V262

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.051

2095－6835（2019）22－0127－01

李思潭，男，工程師，從事試驗機改裝設(shè)計工作。

〔編輯：嚴麗琴〕