t型尾翼布局飞机平尾载荷校准技术研究

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1、Q：ScienceandTechnologyInnovationHerald创新技术T型尾翼布局飞机平尾载荷校准技术研究m啪∞。锄肿啪枷枷蛳枷枷啪踟啪咖钟海(中国飞行试验研究院陕西西安710089)摘要：通过对T型尾翼布局飞机平尾结构分析，简化结构受裁情况，利用研制的平尾卡板对某型机平尾进行裁荷校准。通过该技术，无需搭建大高度承力架及使用复杂的加裁设备，仅人工地面操作即可完成裁荷校准试验，降低了该类型机平尾裁荷校准试验的难度、风险和成本。关键词：T型尾翼裁荷校准卡板中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1674-098X(2013)11(

2、a)-0035-02在众多的结构形式中，T型尾翼布局在结构载荷的关键技术环节，通过模拟实际目前国外对于平尾载荷校准试验一般民机、大型运输机中得到了广泛应用，其载受载情况，对测试改装后的飞机结构进行采用粘贴加载垫块或加载卡板、利用自动荷飞行实测对该类飞机平、垂尾相关结构加载，建立表征结构载荷与应变关系的载控制加载系统进行加载的载荷校准方法。的载荷验证和优化设计等具有十分重要的荷模型用于飞行实测，其校准试验技术密NASA在2004年完成的E-2C飞机载荷校作用。载荷校准试验作为应变法测量飞机集、实施难度大。准试验中，在平尾下翼面粘贴加载垫块，通过U型

3、件和拉索与液压作动器连接施加校准载荷⋯。国内以往在常规布局中小型飞机的载荷校准试验中，平尾部件载荷校准试验一般采用千斤顶或带偏度液压加载装置完成。对于T型尾翼布局平尾载荷校准试验该传统载荷校准方法对于T型尾翼布局平尾载荷校准试验存在需要搭建大高度承力架、试验周期长、加载难度大及加载过程危险点多等问题。在某型机平尾载荷校准试验中，本文通过对结构受载情况进行分析和合理简图1平尾加载卡板结构示意图化，提出了利用研制的专用平尾卡板，对T型尾翼飞机平尾载荷进行校准的技术。地面试验结果表明，用此项技术对该型布局平尾进行载荷校准，无需搭建大高度承力架及使用复杂

4、的加载设备，仅人工地面操作即可完成载荷校准试验，降低了校准载荷的施加难度，减少了试验风险和成本。髫E11受载分析E2试验机为一架双涡扇发动机民用飞E3机，采用下单翼，双发尾吊、T型尾翼、前三E4ES点可收放起落架布局，平尾外翼结构为双粱￡6结构。在实际飞行过程中，其平尾结构上任￡7E8一测载剖面外侧作用的总载荷可以分解为三个正交力和三个正交力矩。对同一测载剖栽荷J事对。面建立的载荷方程，预测的载荷是剖面外图2应变计电桥响应时间历程曲线侧上作用的载荷。一股情况下，翼面载荷测量仅测量剪力、弯矩和扭矩三个主要载荷参数。平尾载荷校准是在预测结构满足线性叠

5、加原理的假设下进行的，该原理含义是：结构若干点上同时有载荷作用时，在它的某1(LHE1)2(LHE2)个点上引起的应变是这些载荷单独作用产3(LHE3)生的应变的代数和】。因此，平尾载荷校准4(LHE4)5(LHE5)加载不必在翼面上直接施加代表真实受载6(LHE6)情况的分布载荷，仅在测载剖面外侧选定的7(LHE7)8fLHE81加载站位上施加剪力，同时根据加载坐标获得测载剖面相应弯矩和扭矩即可。测载剖面上的应变电桥响应与校准载荷关系如．o000．5OooA000．3000-2000-10∞O校准戡荷(N)式(1)所示。图3应变计电桥响应随载荷

6、变化图对于作用在平尾测载剖面外侧的剪力科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald35Q：ScienceandTechnologyInnovationHerald创新技术表1平尾载荷方程元回归分析方法建立平尾载荷方程，如表1所示。载荷所选应变电桥及对应载荷方程回归系数平尾载荷方程的误差分析通过概率误左平尾根部弯矩LHE3LHE5LHE7差和检验误差两个指标进行评价，如表211．O0525．708—2．067所示。其中，概率误差和检验误差定义如式左平尾根部剪力LHE3LHE5LHE7CWE5(2)和式(3)所

7、示。10．6056．2728．1717．227厂表2左平尾载荷方程误差PFfi=O．6745~概率误差⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．(2)载荷左平尾根部弯矩左平尾根部剪力其中，，z为方程建立时载荷工况使概率误差283．38Nm35．95N用数，g为方程建立时所使用的电桥数，检验误差3．67％2．O9％。为方程残差平方和。载荷，其方向为向下(飞机抬头)及向上(飞递至预先确定的平尾加载站位。机低头)两种方式。以往试验表明，对于双对于某一测载剖面，可通过各加载站位梁形式结构，在同一位置施加正、反方向相上的校准载荷的大小量级来调整测载剖面＼／f∑．一广检验

8、误差同量级校准载荷时，测载用的同一应变电桥外侧总载的展向压心位置。同时，可通过调响应的符号相反，在误差范围内量值相等，整加载吊环在加载站