飞机航向偏转舵面角度测量装置及使用方法与流程

本发明属于机械技术测量领域，涉及的是在飞机操纵系统航向舵面偏转角的测量过程中，用万向角度尺支架和镭射灯束装置来代替以往的纯机械测量，不仅可以实现精准测量，而且还在降低测量难度的基础上，严格保证测量数据的准确性以及测量工作的高效性。

背景技术：

在飞机操纵系统调试过程中，不仅需要对操纵系统各个方向输入机构的偏转角度和行程进行精准的调试和测量，还需要对相应的各个舵面偏转角度进行调试、测量，如果偏转舵面的工作角度不在规定的数值范围内，则需要重新调整对应的调节机构来满足规定值。因此对于不同的机型的航向偏转舵面来说，需要准备不同装夹方式的测量工具，测量工装的单一性，无形中增加了很大的工作量以及测量难度。目前常规的做法是先根据具体的飞机型号选择对应的航向舵面测量工具，然后将其机械指针固定在被测量舵面的测量点上，并将指针的中心线调整到与偏转舵面的中心线大致在一条直线上，之后再人为的将角度尺安装在需要测量舵面周围的指定固定结构上，然后将角度尺的“0”位刻度线调整到与指针对齐。这时座舱内的操作者操纵对应的操纵机构，将操纵指令通过拉杆、偏转摇臂输入到舵机的输入端，此时舵机经过内部计算使得分油装置分油，进而使得舵机的输出端带动作动筒驱使航向偏转舵面向对应的方向偏转，待舵面稳定后，操作者通过目视舵面上的机械指针在角度尺上的垂直投影，人为的读取舵面的在该方向上角度值，如果角度值在测量范围之内，则测量工作结束，相反，座舱内的操作者需要重新调整该舵面的调整机构，待调整结束后，测量者需要重新调整指针与角度尺“0”位刻度线对齐，再次测量，如果角度不好，则重复上述调整工作，继续测量，直到角度符合范围为止。虽然上述方法能够很好的完成测量工作，但从整个测量过程中数据的读取方式、测量工装的装夹以及工装的单一性角度看，其中也体现出一些不足之处，一是由于角度尺在测量过程中需要人为的扶持，每次调整后都需要重新调整“0”位，不仅会增加工作量，而且还会影响测量数据的准确性；二是在读取数据的过程中，需要操作者直视机械指针在角度尺盘上投射的刻度，因此一旦操作者直视的角度有点偏差也会直接影响测量数据的准确性。

鉴于以上种种原因，发明了该飞机航向操纵舵面偏转角度测量工装，该工装结构紧凑，操作过程简单，由于刻度盘采用万向装夹装置，因此弥补了以前设备单一性的缺点，而且整个装夹、测量工作可由一个人一次完成，工作效率高，测量数据准确。

技术实现要素：

本发明专利的目的就是采用柔性支臂调节指针和万向尺盘测量机构共同构成飞机航向操纵舵面偏转角度测量工装，该工装从操作流程、尺盘的装夹、指针的投射方式等角度入手，以光束投射来代替人眼直视的新颖设计，大大解决了以往人为因素和测量设备本身缺陷所造成的测量数据准确率低，操作过程难度大等问题。

本发明的技术方案：

飞机航向偏转舵面角度测量装置，包括零位调节螺钉1、水平指示器2、弧形角度尺盘3、角度尺固定支架4、橡胶垫5、固定支臂6、支臂锁紧螺栓7、纵向调节支臂8、支臂调节螺栓9、指针固定支座10、万向连杆a11、万向连杆b12、万向锁紧装置13、镭射灯束装置14、球形连接螺栓15和锁紧螺栓16。

所述的弧形角度尺盘3与镭射灯束装置14共同组成了测量装置，共同完成指示航向舵面的偏转角度；弧形角度尺盘3通过角度尺固定支架4固定在偏转舵面周围指定的结构上，替代了以往的人为把持，减轻操作难度；弧形角度尺盘3上设置零位调节螺钉1，用于调整弧形角度尺盘3左右移动，进而使镭射灯束装置14的投射点与弧形角度尺盘3上的“0”位刻度线对齐；弧形角度尺盘3上设置水平指示器2，用于监测在弧形角度尺盘3固定时，使弧形角度尺盘3处于完全水平状态，方便数据读取和提高测量数据的准确度；固定支臂6、支臂锁紧螺栓7、纵向调节支臂8、支臂调节螺栓9依次相连，共同组成弧形角度尺盘3的纵向无级调节机构，用于将弧形角度尺盘3与角度尺固定支架4连接起来，实现弧形角度尺盘3在纵向的任意调节，在弥补了以往测量设备单一性的同时，也大大拓宽了该工装通用性的；所述的橡胶垫5设置于角度尺固定支架4上，用于角度尺固定支架4在固定的过程中损伤飞机结构，起到防护的作用；

所述的指针固定支座10用于将整个指针装置安装在偏转舵面上；指针固定支座10、球形连接螺栓15、万向连杆a11、锁紧螺栓16、万向连杆b12依次相连，共同组成了指针万向调节机构，用于实现镭射灯束装置14在任意方向上的柔性调节，弥补了以往机械指针调整需要在多方向不同调节装置调节角度的繁琐工作；万向锁紧装置13两端分别与万向连杆b12、镭射灯束装置14相连。

飞机航向偏转舵面角度测量装置的使用方法，步骤如下：

(1)先将角度尺固定支架4的调节装置开度调大，然后将其固定在即将测量的航向偏转舵面的指定固定结构上，并将其调节装置锁紧。

(2)将支臂锁紧螺栓7和支臂调节螺栓9拧松，然后调节弧形角度尺盘3的角度，使水平指示器2处于水平位置，最后将支臂锁紧螺栓7和支臂调节螺栓9锁紧。

(3)将零位调节螺钉1拧松，在水平方向左右移动弧形角度尺盘3的位置，使处于静止状态舵面的测量点与弧形角度尺盘3的“0”位刻度线在一条直线上，然后锁紧零位调节螺钉1。

(4)将指针固定支座10的锁紧装置开度变大，然后将其固定在航向偏转舵面的测量点上，最后将指针固定支座10的锁紧装置锁紧。

(5)将镭射灯束装置14的开关打开，使其镭射灯束的投射点投射到弧形角度尺盘3上，拧松锁紧螺栓16，将镭射灯束装置14的投射点调节到与弧形角度尺盘3的“0”位刻度线重合，然后将锁紧螺栓16锁紧。

(6)这时座舱内的操作者操纵对应的操纵机构，使航向偏转舵面向对应的方向偏转，待舵面稳定后，另一个操作者读取镭射灯束装置14在弧形角度尺盘3上的指示值，如果测量值在合格范围内，则测量工作结束；否则需要重新调整对应的调整机构，然后再次测量，直到测量值合格为止。

(7)当测量工作结束后，拧松角度尺固定支架4和指针固定支座10锁紧装置，将该工装拆下，将镭射灯束装置14的开关“关闭”，即测量工作结束。

本发明的有益效果：

(1)本发明专利机械结构设计新颖，通用性强，装夹调节方便，整个测量过程只需装夹调节一次，无需外力人为把持，和以往相比，在降低操作难度的同时，也提高了工作效率，保证了测量数据的精准性。

(2)该发明专利采用镭射灯束装置14替代了以往的机械指针，以投射点的形式直接在弧形角度尺盘3上进行数据读取，彻底解决了由于人为的视觉误差而造成的测量数据的不准确性，与此同时，也增加了该工装的稳定性。

(3)该发明专利的镭射灯束装置14的方向调节采用的是柔性球形调节关节，因此可以在任意方向内将镭射灯束装置14的投射点精准的投射到弧形角度尺盘3刻度线上，实时的指示偏转舵面的角度值，和以前测量工装相比，不仅操作简单，而且工作效率高。

(4)由于该发明专利设置了水平指示器2，因此它可以保证镭射灯束装置14的投射点到弧形角度尺盘3的距离在整个测量过程中都处于“等距”状态，用测量工装降低人为误差，进而确保测量数据的准确性。

(5)该发明专利的另一个亮点就是角度尺上设置的固定支臂6、支臂锁紧螺栓7、纵向调节支臂8和支臂调节螺栓9，由于它们可以实现弧形角度尺盘3在纵向的任意调节，因此它弥补了以前测量工装的单一性缺点，扩大了该工装的通用性。

附图说明

图1为弧形角度尺盘的俯视图。

图2为飞机航向偏转舵面角度测量装置的左视图。

图3为与镭射灯束装置的主视图。

图中：1零位调节螺钉；2水平指示器；3弧形角度尺盘；4角度尺固定支架；5橡胶垫；6固定支臂；7支臂锁紧螺栓；8纵向调节支臂；9支臂调节螺栓；10指针固定支座；11万向连杆a；12万向连杆b；13万向锁紧装置；14镭射灯束装置；15球形连接螺栓；16锁紧螺栓。

具体实施方式

本发明的工装主要由零位调节螺钉1、水平指示器2、弧形角度尺盘3、角度尺固定支架4、橡胶垫5、固定支臂6、支臂锁紧螺栓7、纵向调节支臂8、支臂调节螺栓9、指针固定支座10、万向连杆a11、万向连杆b12、万向锁紧装置13、镭射灯束装置14、球形连接螺栓15、锁紧螺栓16组成，具体结构如图1、图2、图3所示。其中零位调节螺钉1主要是当角度尺固定在偏转舵面的固定结构上之后，可以调整弧形角度尺盘3左右移动，进而使镭射灯束装置14的投射点与角度尺上的“0”位刻度线对齐；水平指示器2主要用于监测在角度尺固定时，使角度尺处于完全水平状态，方便数据读取和提高测量数据的准确度；弧形角度尺盘3与镭射灯束装置14共同组成了测量装置，主要用于精准指示航向舵面的偏转角度；角度尺固定支架4主要用于将弧形角度尺盘3固定在偏转舵面周围指定的结构上，替代了以往的人为把持，减轻操作难度；橡胶垫5主要用来防止弧形角度尺盘3的固定支架4在固定的过程中损伤飞机结构，起到防护的作用；固定支臂6、支臂锁紧螺栓7、纵向调节支臂8、支臂调节螺栓9共同组成角度尺盘的纵向无级调节装置，主要用来将弧形角度尺盘3与角度尺固定支架4连接起来，进而实现弧形角度尺盘3在纵向的任意调节，在弥补了以往测量设备单一性的同时，也大大拓宽了该工装通用性的；指针固定支座10主要用来将整个指针装置安装在偏转舵面上；万向连杆a11、万向连杆b12、锁紧螺栓16共同组成了指针万向调节装置，主要用来实现镭射灯束装置14在任意方向上的柔性调节，弥补了以往机械指针调整需要在多方向不同调节装置调节角度的繁琐工作；万向锁紧装置13主要用来将万向连杆b12和镭射灯束装置14连接起来，并为镭射灯束装置14提供一个安装支架；球形连接螺栓15主要用来将指针固定支座10和万向连杆a11连接起来。

本发明具体实施方式及步骤如下：

(1)先将角度尺固定支架4的调节装置开度调大，然后将其固定在即将测量的航向偏转舵面的指定固定结构上，并将其调节装置锁紧。

(2)将支臂锁紧螺栓7和支臂调节螺栓9拧松，然后调节弧形角度尺盘3的角度，使水平指示器2处于水平位置，最后将支臂锁紧螺栓7和支臂调节螺栓9锁紧。

(3)将零位调节螺钉1拧松，在水平方向左右移动弧形角度尺盘3的位置，使处于静止状态舵面的测量点与弧形角度尺盘3的“0”位刻度线大致在一条直线上，然后锁紧零位调节螺钉1。

(4)将指针固定支座10的锁紧装置开度变大，然后将其固定在航向偏转舵面的测量点上，最后将指针固定支座10的锁紧装置锁紧。

(5)将镭射灯束装置14的开关打开，使其镭射灯束的投射点投射到弧形角度尺盘3上，拧松锁紧螺栓16，将镭射灯束装置14的投射点调节到与弧形角度尺盘3的“0”位刻度线重合，然后将锁紧螺栓16锁紧。

(6)这时座舱内的操作者操纵对应的操纵机构，使航向偏转舵面向对应的方向偏转，待舵面稳定后，另一个操作者读取镭射灯束装置14在弧形角度尺盘3上的指示值，如果测量值在合格范围内，则测量工作结束，相反，需要重新调整对应的调整机构，然后再次测量，直到测量值合格为止。

(7)当测量工作结束后，拧松角度尺固定支架4和指针固定支座10锁紧装置，将该工装拆下，将镭射灯束装置14的开关“关闭”，即测量工作结束。