某型号飞机平尾上反角左右对比差值控制工艺浅析

陈朋举+李坤+葛亮+尹恩贝

【摘 要】本文通过对某型号某架次飞机平尾上反角左右对比差值不同状态的测量数据以及相关试验数据进行整理分析，对平尾上反角左右对比差值的原因进行了梳理查找，并具有针对性的提出了具体的改进和解决控制措施。

【关键词】水平安定面；水平测量；平尾上反角

1 问题描述

某型号飞机平尾由水平安定面和升降舵装配组成，其中某架飞机进行大过载飞行后，对水平安定面上的水平测量点进行测量，发现平尾存在上反角左右对比差值超差的问题，此问题说明该架飞机的左右平尾存在一定的不对称，影响飞机的飞机操纵性能。本文通过数据的整理分析，查找出造成此问题的原因，并给出具体的解决措施。

2 原因分析

2.1 大过载飞行前后数据分析

对飞机大过载飞行前的总装完成测量数据和大过载飞行后测量数据进行了对比分析，分析结果显示，飞机总装完成时平尾的安装角及平尾上反角左右对比差值都在公差范围内，大过载飞行后平尾的安装角略有变化，在测量公差范围内且变化量很少（≤1mm），但平尾的上反角左右对比差值差异比较大，与飞机总装完成测量数据比大了4.5mm，超差了2mm。

2.2 平尾安装情况

2.2.1 检查平尾安装孔与螺栓之间没有明显目视可见间隙。

2.2.2 测量平尾以及机身上的安装交点孔，用塞规检测，通端过，止端不过，符合制造要求。

2.2.3 测量平尾安装用螺栓直径在公差范围内，符合制造要求。

2.3 水平安定面返架检查情况

将水平安定面与型架对应定位点相连，检查结果显示水平安定面上水平测量标点与型架上标点位置完全吻合，无偏移，所有卡板可以完全关闭。

2.4 平尾调装检查

为了有个直观的比较，判定是平尾或机身造成的超差，调装了新生产未装机、经检验合格的平尾安装到存在超差情况的某架次飞机的机体上。在调装试验过程中，为了得到相对准确的试验数据，反复以机身上基准点为左右调节基准进行平尾位置的调整和测量，但是无论怎么调整，测量结果显示平尾上反角左右对比差值始终处于超差状态。

2.5 原因分析结论

根据上述数据以及试验的原因分析情况，可以得出以下结论：

2.5.1 以上数据显示

1）水平安定面与机身的交点孔及安装螺栓都处于理论范围内。

2）水平安定面经返架检查，可以完全关闭卡板，水平安定面上所有标点也能与型架上的打点器完全吻合。

3）在某架次平尾上反角左右对比差值超差飞机之前，每批飞机都进行了大过载典型飞行，飞行后也进行了水平测量，从没有发生过平尾上反左右对比差值超差情况。

4）对于同一批次的其他架次飞机，也先进行了两架份的加倍飞行验证，如果大过载飞行会引起平尾翼型塑性变形，那么在同批次飞机大过载飞行试验后也应该造成塑性变形，但从验证飞行的大过载前后水平测量结果上看，测量数据都在公差范围之内，一架平尾上反角左右对比差值前后变化了2mm；另外一端变化了1.5mm，数值变化量比较小；考虑到水平测量误差因素，可以说大过载飞行前后数据基本上是不变的，也就是说大过载飞行引起的平尾翼形塑性变形较小。

5）在故障架次飞机上进行平尾的换装，平尾上反角左右对比差值超差情况依旧存在，且高低趋势相同，如果是由于大过载造成的平尾塑性变形，那么平尾换装后，水平测理数据应该是合格的，但实际情况相反，这说明造成大过载飞行后平尾上反角左右对比差值超差的原因应该是机身的原机故障。

综上所述，可以排除由于大过载飞行造成平尾的变形，从而引起水平测量时平尾上反角左右对比差值超差。

2.5.2 通过平尾调装检查可以得出，本架次平尾上反角左右对比差值超差是飞机总装完工前就有的原机故障，机身上的平尾安装接头相对于飞机水平测量标点来说，左侧比右侧高。同时，由于总装完工后的水平测量错误造成平尾上反左右对比差值超差没能及早发现。通过对水平测量工作的跟踪调查，水平测量出现人为操作失误是有可能存在的，测量错误主要发生在以下几个方面：

1）测量标尺的摆放不严格按测量要求达到自由垂直状态，且测量尺顶点与标点不贴合会造成测量偏差；

2）操作都在测量平尾时，由于测量标尺不够长，需加长杆后再对平尾进行测量，如标尺与加长杆未锁死（仅插到加长杆中），测量时就可能造成标尺与加长杆之间上下错动，从而造成测量偏差，这可能是造成测量偏差的主要原因；

3）水平仪旋转至另外一个角度时，由于调水平的水泡跑出中心规定区域，致使水平仪不在水平状态，会造成测量偏差。

2.5.3 飞机在部件装配阶段进行精加工时，机身上交点孔中后机身与前机身分两次两个型架分别加工，型架转移过程中，在调整环节控制不严会造成机身上平尾安装接头出现位置偏差。

2.5.4 某型号飞机在最后机身后进行水平测量标点的冲制，在进行水平测量标点冲制时，机身上的平尾安装接头的定位方式采用的是单边定位（左侧）来控制机身的偏扭，如果调整过程中没有严格按要求进行，就会使后机身相对与机身标点产生偏扭，机身上平尾接头采用左侧单边定位，从而使左右交点孔相对与机身标点产生一边高，一边低的现象。交点孔的高度差经过水平安定面标点的放大，反映到水平测量上就会造成平尾上反角左右对比差值超差。

3 解决措施

从故障原因分析可知，平尾上反角左右对比差值超差故障现象是由于过程控制以及监督失控造成的偶发性故障，通过对过程进行严格监控可以避免此类事件的再次发生。因此，制定了相应的故障解决措施和过程控制措施。

3.1 对于已经出现平尾上反角左右对比差值超差故障的飞机，通过采取调整衬套的方法来解决故障问题。衬套调整方法就是将原有的平尾交点孔的同心衬套换装为偏心衬套，通过调整衬套孔中心的偏心位置，可以排除平尾上反角左右对比差值超差的问题。

3.2 在机身结构部件装配阶段，机体在装配型架之间进行转换以及在型架上进行调整定位时，应加强对型架转换过程和在型架上的状态调整过程进行严格控制。

3.3 飞机总装完工后进行水平测量时，应严格监控水平仪的调整过程，特别是仪器水平状态调整时，应多人多次进行反复调整保证水平仪在旋转至每个测量位置时，水泡均能基本上达到居中位置；明确水平测量所有标尺的使用规范，明确要求在水平测量时，测量标尺应处于自由垂直状态，且顶针与标点贴合；如需要对测量标尺增加加工杆进行延长，应保证标尺与加长杆连接正确、牢靠，上下不应滑动，以免影响测量精度。

3.4 在进行大过载飞行前，增加全机水平测量工序，以监督飞行前后全机水平变化情况。

4 效果验证

某型号飞机某架次在对平尾换装偏心衬套进行排故后，再次进行了大过载飞行，飞行前后平尾上反角左右对比差值都在公差允许范围内，且前后变化仅有0.5mm，变化量很小，如果大过载会造成平行变形的话，换装偏心衬套后，再次的大过载飞行会继续使平尾发生变形，但从飞行验证情况来看，大过载飞行前后的数据变化量很小，这说明平尾翼型并没有发生变形。

5 结论

经过本文的分析，可以得出如下结论：

1）某型号飞机大过载飞行并不会造成平尾的变形；

2）平尾上反角左右对比差值超差是由于飞机原机故障引起的；

3）制定的解决措施可有效解决和预防平尾上反角左右对比差值超差故障问题。

[责任编辑：汤静]