飞机水平测量技术优化方案

2023-07-18 理论教育版权反馈

【摘要】：飞机水平测量是飞机总装时对飞机各部件相对位置准确度进行检验和调整的工序。④飞机水平测量时，起落架应放下并锁住，机轮离地面50～100 mm。④水平测量应连续进行。中间间断2 h 以上时，必须重新复查飞机调平情况，然后才能继续测量。②飞机横向和纵向调平的误差一般为：0 mm±0.5 mm。水平测量图未规定时，则应符合HB/Z 103—1986《飞机水平测量公差》的要求。

飞机水平测量是飞机总装时对飞机各部件相对位置准确度进行检验和调整的工序。

对于由非互换性部件总装成的飞机，水平测量是对部件对接时相对位置准确度的测量和调整工序。飞机各部件对接完成后的重复水平测量，以及使用维护和返修后的水平测量，都是检验工序，是对飞机各主要几何尺寸或参数的误差（飞机总装质量）的最后总检测。

1.一般要求

（1）对飞机支撑状态的要求

①飞机要按水平测量图规定的三点支撑状态，调到水平状态。

②在飞机调平中，保险托架与机身表面蒙皮之间应保持10～30 mm 间隙。

③在飞机调平中，升、降千斤顶之后，都应将千斤顶的保险螺母锁紧，并将千斤顶内的液压压力卸载后，方可进行工作。

④飞机水平测量时，起落架应放下并锁住，机轮离地面50～100 mm（水平测量图中另有规定除外）。

（2）全机水平测量时对飞机状态的要求

①飞机总装完整，机上设备齐全。燃油箱内无燃油，滑油箱内无滑油，不带装载（货物、食品、水等）。

②应盖上飞机表面所有口盖，所有操纵面要置于中立位置。

③水平测量时，严禁在飞机上进行其他工作和放置无关物品。

（3）对环境的要求

①飞机水平测量应在室内进行，无各种干扰，如振动、风吹等。

②室外测量时的要求

a.应避免大风影响，风力必须小于3 级，机头迎着风向；

b.光学仪器应避免风吹和阳光照射；

c.在水平测量开始前1h 到工作结束整个工作过程中，机体应避免阳光的直接照射；

d.测量场地要坚硬平整。

③清理现场和清除机下周围障碍物。

④水平测量应连续进行。中间间断2 h 以上时，必须重新复查飞机调平情况，然后才能继续测量。

（4）对仪器设备和量具精度的要求

①水准仪的精度应不低于DS3 级（按JB 2126—1977 水准仪系列参数），即每千米往返测高差中值不超过±3 mm。

②光学经纬仪的精度应不低于J6 级（按JB 820—1977，J6 级光学经纬仪），即一测回水平方向标准偏差不超过±6″。

③500～1000 mm 的钢直尺，在全长上的误差应不超过±0.2 mm。

④2000 mm 的钢卷尺，在全长上的误差应不超过±1 mm。

（5）对水平测量的精度要求

①光学仪器调平误差

a.精密水准仪调平和使用中，其管状水准器的水泡应居中对合，转动照准部，在360°范围内水泡刻度值偏差应不超过2 格。

b.精密经纬仪调平和使用中，其安平水准器的水泡应居中，转动照准部，在360°范围内水泡刻度值偏差应不超过1 格或不超过圆水准器内圈。

②飞机横向和纵向调平的误差一般为：0 mm±0.5 mm（水平测量图、技术条件规定者除外）。

③水平测量点的标尺读数值，精确到小数点后一位数（单位：mm）。

④各部件相对位置的几何参数的测量结果，其误差应符合飞机水平测量图和技术条件的要求。水平测量图未规定时，则应符合HB/Z 103—1986《飞机水平测量公差》的要求。

2.水平状态的确定方法

（1）概述

①飞机水平状态的确定方法即飞机调平方法。

②飞机调平是指以飞机轴系为基准，借助光学仪器和水平测量尺，通过千斤顶，将飞机横向和纵向的调平基准点调至水平状态。飞机轴系如图9-27所示。

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图9-27　飞机轴系

③飞机调平的操作程序如图9-28所示。

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图9-28　飞机调平操作程序

（2）飞机调平的方法

①方法Ⅰ——经验调平法。

a.经验调平法是指飞机调平中根据经验估算，逐次消除飞机横向和纵向调平基准点标尺读数差值的调平方法。

b.经验调平法一般适用于批生产的飞机调平，其缺点是费时和工人劳动强度大。

②方法Ⅱ——计算调平法。

该调平方法以纵向调平为例加以说明，横向调平与纵向的类似，故不予赘述。

a.计算出调平量Δh（如图9-29所示）

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式中：A——前后调平基准点c 和d 调平前的初始标尺读数之高度差，mm；

K——调平系数；

l1，l2——分别为前后调平基准点c 和d 到主千斤顶顶头中心的距离，mm；

l1±l2——当主千斤顶位于纵向两个调平基准点之间时（如图9-29所示），取“+”号；当主千斤顶位于纵向两个调平基准点的前面或后面时，取“-”号。

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图9-29　飞机纵向调平示意图

b.按计算出来的调平量Δh（mm）调平飞机。

③方法Ⅲ——吊线、标杆调平法。

a.横向调平示例

按如图9-30所示，分别在左、右机翼翼尖上的横向调平基准孔内，悬挂铅锤吊线到地标板上，通过微调千斤顶，使吊线的测量头（铅锤锤尖）对准地标板上的+字刻线中心即可。其调平误差应在地标板上的+字中心线圈内。

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图9-30　方法Ⅲ横向调平示例图

b.纵向调平示例

按如图9-31所示，按站位：Y=6019.8，Y=19050，Y=27406.6，Y=35111.77，在标板上用测量标杆测量各站位处的高度。在水平图表上，用Y=19050，Y=27406.6 站位的标杆表示出数绘直线，按图表数值调整飞机纵向到水平状态。例如：以Y=19050，Y=27406.6 的标杆读数-1.47 mm（低）+0.64 mm（高）绘直线，与Y=6019.8，Y=35111.77 相交，得图表数：-5.21 mm（低）+3.15 mm（高），在调平公差范围内，飞机纵向基本调平。

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图9-31　方法Ⅲ纵向调平示例图

3.部件相对位置的测量方法

（1）飞机水平测量方法的分类

飞机水平测量方法的分类见表9-3。

表9-3　飞机水平测量方法的分类

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（2）分项水平测量法和分点独立测量

①分项水平测量法

分项水平测量法是按飞机各部件相对位置的几何参数（如机翼的安装角、下反角、机身的同轴度、垂尾的倾斜角等）的测量要求，逐项测量有关测量点相对测量基准的距离，通过测量数据的对比处理，即可反映有关几何参数的误差。

分项水平测量法对光学仪器安置的位置没有严格的要求，只要一次测量能反映部件相对位置的全部测量点即可。这种方法的通用性好，在内厂和外厂条件下使用均方便。HB/Z 103—1986《飞机水平测量公差》就是按这种测量法编制的。测量数据反映被测几何参数的直观性较好。但测量的重复精度和测量工作效率都较低。

②分点独立测量法

分点独立测量法是按飞机整体外形及其对称度等的水平测量要求，对飞机上全部测量点顺序逐点测量。通过测量数据与理论数据的对比处理，确定整体外形及其对称性误差。

采用分点独立测量法的飞机，其水平测量公差的制定原则：以全机的理论外形数学模型或模线为基础，用飞机整体的外形综合公差在飞机的三面图上定出水平测量公差的极限偏差包络面，然后在上、下极限包络面内确定分布在飞机外形上各测量点处的水平测量公差，同时兼顾对称性的要求。

分点独立测量法采用测量基准同飞机设计基准一致的原则，在飞机水平测量图上规定光学仪器相对飞机的准确位置。因此，测量前的调整工作较复杂，但测量的重复精度较高，测量方法便于实现自动扫描和计算机辅助测量数据的记录和处理。但测量结果不能直观地反映几何参数的误差，只能反映部件截面测量点处的外形误差、该截面在部件中的平移和扭转误差、部件对接后的相对位置误差、飞机结构自重的影响等误差在测量点处的总和，从而也可反映对称性误差。

③水平测量误差修正

部件测量点的外形误差和部件水平测量的原始数据要记录下来，随部件移交给飞机总装车间，供飞机水平测量数据的修正处理用。

可在非水平状态下进行水平测量，但所有测量点的测量值均应按基准测量点的测量值修正，所有支撑飞机的部位均不应改变，当飞机的倾斜所引起的重力改变对测量值影响很小时，非水平测量法也是可靠的。

（3）双经纬仪三维测量系统测量法

双经纬仪三维测量系统测量法，是用相距为l 两台精密电子经纬仪T1 与T2 同时瞄准空间任意一点P，通过多路数据采集器和微型计算机测量应用软件，获得经纬T1 与T2 的水平方向夹角α1、α2 及垂直方向夹角β1、β2，再利用1根已知长度的标准尺（热膨胀系数为零的碳素纤维基准标尺），求得A 与B 两点之间的距离l，从而建立起测量系统空间坐标系，作为测量基准，如图9-32所示。