第二篇 )現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)
簡(jiǎn)單機(jī)械操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常分為軟式、硬式、混合式三種。軟式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由鋼索和滑輪等構(gòu)件所組成;硬式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由傳動(dòng)桿和搖臂等構(gòu)件所組成(見圖 " 所示);混合式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)則由軟式和硬式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)混合組成。
在硬式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中,操縱力是由傳動(dòng)桿傳遞的。傳動(dòng)桿可以承受拉力或壓力。
傳動(dòng)桿是由鋁管或鋼管制成的。它的工作應(yīng)力較小,因而變形也較小,即剛度較大,
因而在飛機(jī)中機(jī)翼和尾翼不易產(chǎn)生自激振動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的鉸接點(diǎn)都可以用滾珠軸
承。滾珠軸承可以減小摩擦力和間隙。因此,硬式傳動(dòng)系統(tǒng)具有較佳的操縱靈敏性。
此外,它的生存力也較好一些,尤其是副翼操縱,如一邊的傳動(dòng)桿損壞,仍可用另一邊
的副翼來進(jìn)行橫向操縱。硬式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是需要布置較多的鉸接點(diǎn),使構(gòu)造復(fù)
雜,并使重量加大,而且不像鋼索可以“繞過”飛機(jī)內(nèi)部的設(shè)備和裝置。此外還必須使
傳動(dòng)桿避免與發(fā)動(dòng)機(jī)的使用轉(zhuǎn)速發(fā)生共振。
在軟式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中,操縱力只能依靠鋼索的張力傳遞。因此,必須有兩根鋼索構(gòu)
成回路,輪流起作用,即一根傳動(dòng),另一根被動(dòng)。這種軟式傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單,尺
寸較小,重量較輕,比較容易“繞過”機(jī)內(nèi)設(shè)備與裝置。其缺點(diǎn)是鋼索的剛度較小,受
力后容易被拉長(zhǎng),使操縱靈敏度變差,并且機(jī)翼和尾翼容易發(fā)生自激振動(dòng)。鋼索在轉(zhuǎn)
彎處繞過滑輪,產(chǎn)生較大的摩擦力,并容易磨損,其生存力也較差。
混合式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兼有硬式和軟式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
由上述可知,三種傳動(dòng)形式各有特點(diǎn),不能說其中哪一種是“過時(shí)了”的。在飛機(jī)
上究竟應(yīng)該采用哪一種傳動(dòng)形式,應(yīng)該根據(jù)對(duì)飛機(jī)操縱性的要求和其他具體情況來
決定。一般對(duì)于舵面上空氣動(dòng)力較小的低速飛機(jī)和對(duì)機(jī)動(dòng)性要求較低的運(yùn)輸機(jī),多
采用軟式傳動(dòng)或混合式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。現(xiàn)代殲擊機(jī)和要求操縱靈敏度較高的一些飛機(jī),
多采用硬式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
三、操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)系數(shù)和傳動(dòng)比
操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)系數(shù)和傳動(dòng)比是操縱系統(tǒng)的兩個(gè)重要的構(gòu)造參數(shù)。它直接或間
接表示了駕駛桿(或腳蹬,下同)位移和舵面角位移之間的關(guān)系、桿力和舵面鉸鏈力矩
之間的關(guān)系。
"操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)系數(shù)
飛機(jī)俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航三個(gè)操縱系統(tǒng)各有各自的傳動(dòng)系數(shù)和傳動(dòng)比。現(xiàn)以俯仰
操縱系統(tǒng)為例來說明操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)系數(shù)的含意。
駕駛桿移動(dòng)的距離簡(jiǎn)稱桿位移,又稱為桿行程。它與舵面的偏轉(zhuǎn)角(角位移)應(yīng)
有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系是用傳動(dòng)系數(shù) %來表示的。所謂傳動(dòng)系數(shù)是指舵
面角位移(輸出位移) &%與桿位移(輸入位移) &’%的比值,即
•((•
"
"
%"
傳動(dòng)系數(shù) "始終為正值。駕駛桿力 &"與舵面的鉸鏈力距 ’(也有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。若不考慮操縱系統(tǒng)的摩擦力,駕駛員操縱駕駛桿所作的功應(yīng)等于克服鉸鏈力矩使舵面偏轉(zhuǎn)所作的功,即
&"%" ) ’("其中鉸鏈力矩 ’(的符號(hào)規(guī)定為;使升降舵向下偏轉(zhuǎn)的鉸鏈力矩為正,反之為負(fù)。桿力,前推為正,后拉為負(fù)。由此可得傳動(dòng)系數(shù)的另一表示式為
" ) ’&"((* )+ )*)
當(dāng)桿力的單位為 ,,鉸鏈力矩的單位為 ,•-時(shí),傳動(dòng)系數(shù)的單位為 *.-。
從以上兩個(gè)公式可以得知:傳動(dòng)系數(shù)一方面表示單位桿位移時(shí)舵偏角的偏轉(zhuǎn)量;另一方面又表示克服單位鉸鏈力矩時(shí)所需的桿力大小。顯然,操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)系數(shù)越小,駕駛桿移動(dòng)一定行程時(shí),舵偏角的偏轉(zhuǎn)量就越小,克服單位鉸鏈力矩所需的桿力也越小。從克服舵面鉸鏈力矩來看,則希望傳動(dòng)系數(shù)越小越好,這樣就可以用較小的桿力來克服較大的鉸鏈力矩。但是,傳動(dòng)系數(shù)不是根據(jù)最大鉸鏈力矩和桿力來確定的,而是根據(jù)規(guī)定的最大舵偏角和最大桿位移來確定的,并在最大桿位移的情況下保證最大舵偏角符合規(guī)定的要求。
下面我們將估計(jì)一下 "值,然后計(jì)算一下亞音速殲擊機(jī)人力操縱時(shí),駕駛員能克服多大的升降舵鉸鏈力矩。
中國(guó)航空網(wǎng) www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址:飛機(jī)檢測(cè)與維修實(shí)用手冊(cè) 1(113)