襟翼運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)全尺寸疲勞試驗(yàn)技術(shù)研究

劉 瑋，劉 冰，鄭建軍

(中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所，全尺寸飛機(jī)結(jié)構(gòu)靜力/疲勞航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200120)

1 引 言

襟翼是運(yùn)輸類飛機(jī)重要的增升裝置，也是飛機(jī)上載荷最大、運(yùn)動(dòng)幅度最大、運(yùn)動(dòng)方式最復(fù)雜的活動(dòng)翼面之一。在典型的飛行歷程中，襟翼需要運(yùn)動(dòng)至不同的工作卡位，以滿足起飛、巡航、著陸等工況的升/阻力需求。CCAR-25中對(duì)襟翼及其操縱系統(tǒng)的疲勞符合性驗(yàn)證提出了明確的試驗(yàn)要求。

飛機(jī)襟翼運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的目的在于驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要受力構(gòu)件的疲勞特性，暴露疲勞薄弱部位，為分析、設(shè)計(jì)和制造工藝改進(jìn)提供試驗(yàn)依據(jù)。由于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)自由度控制與載荷傳遞的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的試驗(yàn)方案需要引入完整的襟翼翼面-運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，加載及載荷傳遞過程不直接，且擴(kuò)大了試驗(yàn)件范圍，增加了試驗(yàn)的規(guī)模及實(shí)施難度。

本文以某大型客機(jī)襟翼運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)疲勞試驗(yàn)為例，探索了一種針對(duì)單獨(dú)襟翼運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的疲勞試驗(yàn)方案。通過對(duì)襟翼運(yùn)動(dòng)方式的分析，解構(gòu)出襟翼運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的約束與受力模型，建立了對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)邊界條件的精確模擬，解決了運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)約束、驅(qū)動(dòng)與加載問題。經(jīng)運(yùn)動(dòng)仿真及試驗(yàn)態(tài)分析，證明該試驗(yàn)方案可行，并在型號(hào)驗(yàn)證試驗(yàn)中得到成功應(yīng)用。

2 試驗(yàn)技術(shù)方案

某大型客機(jī)采用富勒式襟翼，每組襟翼由2套運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)支持。考慮到結(jié)構(gòu)相似性，在驗(yàn)證時(shí)可以只選取1套具有典型特征的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)。傳統(tǒng)的試驗(yàn)方案需要搭建完整的襟翼翼面-運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)作為試驗(yàn)件，這會(huì)造成試驗(yàn)件的重復(fù)制造與試驗(yàn)資源的浪費(fèi)。……