[发明专利]一种飞机全机主操纵系统疲劳试验方法

说明书

技术领域

本发明属于飞机操纵系统疲劳定寿技术，涉及一种飞机全机主操纵系统疲劳试验方法。

背景技术

由于试验条件以及试验规模所限，现有的飞机全机主操纵系统疲劳试验，均未涉及使用全机操纵载荷及操纵位移的实测数据编谱，使得全机主操纵系统零组件及其支持件疲劳性能以及全机操纵系统静态性能指标均得到实际考核，未考虑飞机操纵系统状态问题，也未考虑与飞机机体疲劳同试问题。有的将飞机操纵系统固定，实施较为保守的操纵载荷程序块谱进行试验，仅考核了纯机械式零组件的疲劳性能；有的实施疲劳磨损试验载荷谱，仅考核操纵系统静／动态性能指标及系统磨损，未考核应急操纵情况下的系统疲劳性能；有的则用几项操纵系统关键零组件疲劳试验代替全机主操纵系统疲劳试验并在机下进行，这些试验均为单独试验，其试验结果要么过于保守、要么考核不全面，不能真正反映飞机主操纵系统既是结构又是机构的疲劳性能，其试验结果的可靠度降低。根据这样的试验结果，难以对全机主操纵系统疲劳寿命给出准确的评估。

发明内容

本发明的目：提供一种能实施包括操纵载荷及操纵位移谱在内的飞机全机主操纵系统疲劳试验载荷谱、同时考虑与飞机机体疲劳同试问题、使得全机主操纵性系统零组件及其支持件疲劳寿命以及全机操纵系统静态性能指标均得到实际考核的飞机全机主操纵系统疲劳试验方法。

本发明的技术解决方案：疲劳试验方法为如下步骤，

（1）依据飞机全机主操纵系统疲劳试验要求，分别对飞机副翼、平尾及方向舵操纵系统的操纵载荷／操纵位移实测数据选取滤波主参数和滤波门槛值，进行滤波处理；

（2）对滤波处理后的操纵载荷／操纵位移实测数据进行数据处理，同时解决涉及操纵位移所带来的实测谱频次问题，即：操纵载荷与操纵位移两者的频次匹配问题；通过对飞机每个起落的操纵载荷／操纵位移滤波数据进行峰值／谷值计数，给出飞机各任务剖面的起落谱及均值谱，进而形成以操纵载荷／操纵位移谱的形式给出地面实测总谱和空中实测总谱；

（3）依据地面实测总谱和空中实测总谱数据，按驾驶杆操纵或脚蹬操纵的实测峰值／谷值谱的形式编制实测试验谱，分别以飞机副翼、平尾及方向舵操纵系统实测试验谱、地面刹车实测试验谱和复合操纵实测试验谱给出，其中，平尾操纵系统分四种力臂状态，方向舵操纵系统分大／小速度两种状态；地面刹车实测试验谱以及复合操纵实测试验谱均单独给出；

（4）以限制载荷的50%和100%两个级别的等幅块谱编制飞机全机主操纵系统疲劳验证谱，考核并验证飞机主操纵系统在应急操纵情况下的疲劳性能，其中，飞机副翼、平尾操纵系统，按左偏／右偏或前推／后拉的对称循环进行加载；方向舵操纵系统，按左／右脚蹬交替操作的脉动循环进行加载；对于地面刹车，按左／右脚蹬同时操作的脉动循环进行加载；

（5）综合上述实测试验谱和疲劳验证谱并结合出厂调试操纵数据及外场地面维护操纵数据，编制并给出飞机全机主操纵系统疲劳试验载荷谱；

（6）在疲劳试验机上进行飞机全机主操纵系统疲劳试验，试验方法为如下之一：（一）对疲劳试验机座舱内的驾驶杆或左／右脚蹬上进行操纵载荷及操纵位移的协调加载，实施飞机全机主操纵系统疲劳试验载荷谱；完成全机主操纵系统疲劳试验，给出全机主操纵系统疲劳寿命以及全机操纵系统静态性能指标是否满足疲劳寿命要求的结论。（二）在与飞机机体疲劳同试时，对飞机副翼、平尾及方向舵操纵系统的疲劳加载均封闭在疲劳试验机座舱内，对座舱内的驾驶杆或左／右脚蹬上进行操纵载荷及操纵位移的协调加载，实施飞机全机主操纵系统疲劳试验载荷谱；安装飞机助力器假件或复合舵机假件，使得助力器后或复合舵机后的操纵系统支撑飞机副翼、平尾及方向舵舵面并与机体疲劳同试；完成全机主操纵系统疲劳试验，给出全机主操纵系统疲劳寿命以及全机操纵系统静态性能指标是否满足疲劳寿命要求的结论。

本发明具有的优点和有益效果：本发明能够进行操纵载荷及操纵位移疲劳协调加载、实施包括操纵载荷及操纵位移谱在内的飞机全机主操纵系统疲劳试验，同时考虑在同一架疲劳试验机上与飞机机体疲劳同试问题、使得全机主操纵系统零组件及其支持件疲劳性能以及全机操纵系统性能指标均得到实际考核。较为真实地反映了飞机主操纵系统在正常操纵情况和应急操纵情况的实际受载情况，体现了飞机主操纵系统既是结构又是机构的疲劳性能；降低了试验成本，提高了试验结果的可靠度。本发明适用于一般机械硬式不可逆操纵系统的飞机全机主操纵系统疲劳试验；对于一般机械式操纵系统、电传操纵飞机驾驶杆（盘）至载荷模拟器操纵系统、备份机械操纵系统以及飞机助力器后或复合舵机后操纵系统的疲劳试验均有借鉴和参考作用。