返力连杆作动器在某型民机颤振设计中的应用研究

某型民机方向舵采用返力连杆作动器,这在国内飞机设计中属首次应用。在颤振设计中,研究了其刚度特性、及对垂尾固有特性和颤振特性的影响。研究结果表明,返力连杆作动器部件之间满足刚度串联关系,通过合理的设计,保证作动器有足够的刚度,则垂尾能够在结构减重的情况下,满足运输类飞机适航标准气动弹性稳定性条款(CCAR25.629)和咨询通报AC25.629-1A规定的颤振包线要求。

返力连杆作动器驱动的舵面铰链力矩飞行实测模型

在返力连杆作动器驱动的某型民机方向舵铰链力矩飞行实测中,已有的铰链力矩测量方法需同时测量返力杆轴/垂向实测载荷和作动筒轴向载荷,但由于结构空间限制,作动筒上无法加装应变电桥,测载难度大。本文提出了一种仅需测量与舵面无连接的小连杆轴向载荷即可间接反算舵面铰链力矩的模型,利用有限元方法确定了小连杆的应变测载位置,采用脱机载荷校准试验和铰链力矩联机验证试验建立并验证了舵面铰链力矩实测模型,通过协调侧滑飞行试验得到了方向舵铰链力矩实测结果。分析结果表明该实测模型结果准确有效,满足试飞要求,可用于类似驱动结构的舵面铰链力矩测量。

民用飞机复合材料尾翼舵面作动器选型研究

民用飞机复合材料尾翼舵面作动器选型时,除需考察作动器系统及自身性能外,还需考察作动器对结构产生的载荷和重量影响。以结构减载和减重为出发点,对复合材料尾翼舵面的作动器开展选型研究。分析了在铰链轴布置位置不同的情况下,两种液压作动器,即点对点作动器和返力连杆作动器对尾翼结构的作动反力及结构重量的影响。研究发现：铰链轴居中布置时,舵面连接点处集中力比采用点对点作动器减少约40.2%～55.18%,安定面连接点处集中力减少约87.23%～88.7%;铰链轴非居中布置时,安定面连接点处集中力比采用点对点作动器减小约75.98～97.81%。重量对比分析发现,采用返力连杆作动器对尾翼结构的减重非常有利,返力连杆作动器在民用飞机复合材料尾翼结构上具有明显的应用优势。