飛機發動機操縱鋼索的特點和安裝方法

撰文/羅海勇

■中航通飛華南飛機工業有限公司

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飛機發動機操縱鋼索的特點和安裝方法

撰文/羅海勇

■中航通飛華南飛機工業有限公司

隨著航空技術飛速發展，飛機發動機操縱系統的傳動方式也隨著產生了多樣化的發展，新的操縱鋼索形式也被大膽應用，文章主要介紹了飛機上常用的兩種操縱鋼索形式和特點，并分析了兩種操縱鋼索的安裝方法的優點和缺點。飛機操縱；鋼索特點；安裝方法

With the rapid development of aviation technology, the aircraft engine control system of transmission mode is produced with the development of diversified and new control cable form has also been bold application. This article mainly introduces the aircraft commonly used two kind of cable of the form and characteristics, and analyzes the advantages and disadvantages of the cable assembly method .Aircraft control； Cable characteristics；Assembly method

隨著國家經濟的快速發展，我國航空產業也進入了加速發展的階段，極大的促進了飛機制造技術的發展，飛機操縱系統的操縱方式也隨之帶來了多樣化的發展，各飛機制造商根據飛機的技術特性也選用了多種操縱形式，不同的操縱鋼索形式，勢必對安裝方法提出了不同的要求，因此有必要對不同操縱鋼索的選用和安裝方法進行比較分析，從而選擇適合飛機特性的操縱鋼索形式。

1飛機發動機操縱鋼索的兩種典型樣式

1.1操縱鋼絲繩（Cable for control）

鋼絲繩是用多根或多股細鋼絲擰成的撓性繩索，鋼絲繩是由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數量股捻繞成螺旋狀的繩。飛機操縱鋼索按照加工材料可分為碳鋼鋼索和不銹鋼鋼索，飛機操縱鋼索一般選用不銹鋼鋼絲繩。按鋼索直徑常見為1/16”，3/32”，1/8”，5/32”，3/16”，1/4”等，但是飛機主操作系統（副翼、方向舵、升降舵）不允許采用直徑小于1/8”的鋼索，按鋼索的規格和型號分為7×7,7×19,7×31,6×31四種規格[1]，飛機操縱鋼索多采用7×19這種規格,代表性的有國內的運8飛機，見圖1。

圖1飛機操縱鋼絲繩的截面示意圖

1.2推拉鋼索（Push-pull cable）

推拉鋼索材料全部選用不銹鋼材料，以法國CBA公司推拉鋼索CBA Flexball standard為例，推拉鋼索力的傳動是通過內軌道利用滾珠的轉動在滑軌上前后移動進行，滾珠和滑軌通過不銹鋼外蒙皮纏繞包裹。國內幾款大型飛機發動機操縱都采用的推拉鋼索。推拉鋼索結構見圖2。

圖2 推拉鋼索示意圖

2操縱鋼絲繩和推拉鋼索的特點

發動機操縱系統是飛機總裝過程中一個非常重要的系統，影響到飛行安全。中型和大型飛機（例如運8和TA600）的發動機基本上都采用四發的布局，同時由于翼展一般都超過30m，從飛機機頭操縱臺到發動機的距離都超過20m，操縱力的傳遞須良好的傳遞到發動機油門桿處，確保飛機的安全。

2.1操縱鋼絲繩的優點

2.1.1鋼絲繩能夠傳遞長距離的負載；

2.1.2鋼絲繩能夠承受多種載荷及變載荷的作用；

2.1.3鋼絲繩具有較高的抗拉強度、抗疲勞強度和抗疲勞強度和抗沖擊韌性，不易出現驟然斷裂;

2.1.4鋼絲繩在高速工作條件下，耐磨、抗震、運轉穩定性好；

2.1.5鋼絲繩的耐腐蝕性好，能夠在各種有害介質的惡劣環境中正常工作；

2.1.6鋼絲繩的柔軟性能好，適宜于牽引、拉拽、捆扎等多方面的用途；

2.1.7鋼絲繩的承載安全系數大，使用安全可靠；

2.1.8鋼絲繩的自重輕；

2.1.9鋼絲繩的價格低廉（AG300操縱鋼索長度約10m長，價格約70美元）

2.2操縱鋼絲繩的缺點

2.2.1鋼絲繩安裝時，要求滑輪組件安裝位置精確，否則容易出現操縱摩擦力過大，安裝難度大，若與其他部件發生干涉，很難進行調整。

2.2.2鋼絲繩雖不易出現驟然斷裂，但容易出現斷絲，特別是在滑輪轉角處，斷裂的鋼絲繩可能出現卡滯，影響飛機發動機操縱從而威脅飛行安全。見圖3

圖3 典型的斷絲部位

2.2.3鋼絲繩張緊力受環境溫度影響，張緊力會產生變化，需定期進行檢查、調整。

2.2.4對發動機操縱來說，鋼絲繩只能后拉，不能前推。增大油門和減小油門需要兩個鋼索來實現，需要更多的支架和滑輪支座。

2.2.5為保證滑輪組件的精確定位，需要在部裝或總裝階段增加大量的定位工裝，費用相對較高

2.3推拉鋼索的優點

2.3.1推拉鋼索能夠傳遞長距離的負載；

2.3.2推拉鋼索由于剛性較好，控制精確

2.3.3推拉鋼索耐腐蝕性好，能夠在各種有害介質的惡劣環境中正常工作；

2.3.4推拉鋼索可同時承受拉力和推力，對發動機油門控制只需一根鋼索，減少了工作量；

2.3.5推拉鋼索對安裝位置的精度要求低，與其他部件發生干涉時，在保證最小折彎半徑的基礎上可隨意進行調整，對間隙要求低；

2.3.6推拉鋼索安裝無需安裝滑輪組件等，只需普通卡箍即可進行安裝；

2.3.7推拉鋼索的安裝位置精度對操縱摩擦力基本無影響，力的傳遞靠推拉鋼索內部的內軌道；

2.3.8推拉鋼索無需定期進行張緊力的校準；

2.3.9鋼絲繩的承載安全系數大，使用安全可靠；不容易出現斷裂

2.4推拉鋼索的缺點

2.4.1推拉鋼索價格比鋼絲繩高（某大型飛機的推拉鋼索長度約10m,價格約2700歐元），約為不銹鋼鋼絲繩的40倍價格）；

2.4.2推拉鋼索支架無需精確的工裝進行定位安裝；

2.4.3由于結構的不同，鋼索質量比鋼絲繩重一些。

3兩種型式鋼索的安裝方法

3.1 操縱鋼絲繩

3.1.1 首先在飛機機體上按設計圖紙要求對滑輪組件的安裝位置進行定位，一般鋼索中心線與滑輪槽中心線不重合度允許1°～2°；不允許鋼索與滑輪輪緣有摩擦；見圖4

圖4 操縱鋼絲繩和滑輪支座的典型安裝

滑輪組件的安裝精度直接影響后續操縱鋼索的調整、摩擦力的大小等關鍵環節，因此需用工裝嚴格定位進行裝配；

3.1.2 連接鋼索的松緊螺套，擰緊后，接頭的螺紋部分露出松緊螺套外不應大于3扣；按設計技術要求將鋼索張緊力調整到合格為止。

3.1.3 用鎖針（MS21256系列）對松緊螺套進行鎖緊保險（若鎖針插入松緊螺套的別針槽內受阻，則應拆卸松緊螺套并清理別針槽）。

3.2 推拉鋼索的安裝

3.2.1 發動機操縱臺與推拉鋼索的典型連接

a）通過螺紋連接將連接器固定到發動機操縱臺上，然后將鋼索末端插入發動機操縱臺末端槽中，見圖5

圖5 鋼索末端與發動機操縱臺齒條的連接　b）將鋼索末端推入連接器內　C）擰緊螺母鎖緊，并進行保險，

見圖6

圖6 鎖緊螺母進行鎖緊后保險

3.2.2 推拉鋼索之間的典型連接

推拉鋼索之間連接步驟，見圖7：

圖7 推拉鋼索之間的典型連接

a）將一段鋼索的末端插入到另一段鋼索鋼索末端的槽中；

b） 將一端推入到另一端鋼索內；

c）擰緊鎖緊螺母，并打保險。

3.2.3 推拉鋼索與結構的典型固定方式，安裝無需精確定位，滿足一般公差即可，見圖8.

圖8 推拉鋼索與結構的典型固定方式

4小型、中型、大型飛機發動機的操縱特點

4.1小型飛機發動機的操縱特點

飛機體積偏小，一般長度約為10-15m，發動機操縱臺至發動機的距離較短（AG300飛機的距離約2.5m），機頭駕駛艙處空間比較狹小，且此類飛機發動機自身的油門控制多采用推拉鋼索，油門控制角度（行程）比較小，需要更精確的進行油門控制等。

4.2 中型或大型飛機發動機的操縱特點

機體較大，長度一般都超多35m，發動機操縱臺至發動機的距離都超多20m，空間較為充足；飛機發動機的控制可通過控制盒或其他結構來適應推拉鋼索或鋼絲繩的控制要求。但中型或大型飛機由于距離遠，若采用鋼絲繩進行控制，需要大量的滑輪支座和雙操縱鋼絲繩，結構復雜。操縱力的傳遞影響因素更多，需要在部裝階段申請專用工裝對滑輪支座進行定位。若摩擦力過大，排除故障比較困難。

5結束語

通過上述發動機操縱鋼絲繩和推拉鋼索的特點分析得出以下結論：

5.1對于小型飛機，發動機采用推拉鋼索更易實現精確控制，且與發動機自身相匹配，結構簡單；

5.2對于中型或大型飛機，發動機操縱由于需要遠距離控制，適合采用推拉鋼索，結構簡單，操縱力的傳遞不受其它結構影響，故障排除簡單；

5.3發動機操縱鋼索目前的應用趨勢為逐步擯棄操縱鋼絲繩，逐步采用發動機推拉鋼索。

參考文獻：

[1]郭振海. 淺析飛機操縱鋼索的分類、損傷與檢查的方法. 北京:科技資訊，2012（12）

作者簡介：

羅海勇，中航通飛華南飛機工業有限公司裝配中心主管工程師，主要從事飛機動力環控專業裝配技術研究。