民用大型客機應急門導向槽仿真工藝研究

丁立棟 詹建國

摘要：本文以對應急門結構的分析為入手點，通過DMU運動機構仿真對應急門的開關進行運動仿真，結合對應急門調試過程中協調準確度的保證，以及實際生產中三架機的調試驗證，系統的完整的剖析應急門在調試過程中，導向槽組件的最佳調試工藝狀態。

關鍵詞：應急門；導向槽；協調準確度；DMU運動機構仿真

Based on the analysis of the emergency door structure as the starting point，through the DMU movement simulation of the emergency door switch for motion simulation，combined with the coordination accuracy guarantee the emergency door debugging，and debugging of the actual production of three aircraft verification system，complete analysis of the emergency door in the debugging process，state the best process debugging guide slot assembly.

Key words：emergency door；guide slot；coordination accuracy；DMU movement mechanism simulation

1.引言

當今世界，隨著科學技術的進步，飛機的制造裝配技術以模擬仿真為手段，正朝著數字化與自動化的方向快速發展。最早在美國的波音公司（The Boeing Company）2004年啟動的787項目中，已經證明數字化仿真技術在飛機制造裝配領域能夠取得的非凡成就。而近年來，國內各型號民用飛機也在這一領域有所探索嘗試，并分別取得了不同程度的進展。

2.應急門調試過程中的工藝特點

應急門的調試分兩個部分，第一是應急門內部運動結構的調試，在應急門組件狀態下將應急門運動結構在應急門檢驗工裝上調試到位，檢驗工裝是按機身客艙與應急門相配合的功能結構組件的理論輪廓做的假件，能有效確定應急門在組件狀態下的運動機構調試能否滿足應急門調試的要求。

應急門調試的第二部分是應急門安裝到機身客艙后，與機身應急門框導向槽連接的調試。作為應急門互換的最重要環節，應急門在中機身總裝上調試的狀態，對應急門氣動外形的互換和使用性的互換有著決定性作用。第一部分在應急門組件下調試的合格與否，在中機身總裝應急門并不完全合格，這是應急門調試過程中得出的最重要結論，因為導向槽的調試狀態，決定了應急門的整個運動機構的運行狀態。

1通過應急門導向槽運動機構仿真，分析應急門導向槽調試的關鍵部位

在應急門調試工作中，進行了大量的應急門DMU運動機構仿真，模擬了數模中應急門內手柄的提升運動，內手柄提升后應急門的外部打開運動，應急門落下運動，應急門關閉運動，以及在應急門外部通過外手柄提升打開應急門的運動機構。

整個應急門DMU運動機構仿真能夠有效的配合現場應急門的調試，同時解釋了在實際調試過程出現的問題。應急門在研制批的實際調試中出現兩類問題，第一類應急門無法打開和關閉。第二類應急門打開、關閉過程中手柄力過大。

首先研究在應急門DMU運動機構仿真中導向槽與導向輪之間的相對運動。前文已經提到，當導向輪的運動軌跡與導向槽的槽壁沖突太大，導向輪無法按照導向槽的槽壁軌道運動，就會導致應急門無法打開、關閉，正常情況下，導向槽與導向輪之間的摩擦力可供導向輪通過，這種情況表現為應急門手柄開啟力過大。

針對對應急門DMU運動機構仿真過程的分析，可以得出應急門與客艙蒙皮運動的實質就是導向槽與導向輪之間的運動，只有通過應急門導向輪與機身導向槽的調試能提高應急門的調試效率，導向槽與導向輪調試后的運動特點是應急門調試的關鍵。

3.應急門導向槽調試的核心工藝方法

通過應急門DMU運動機構仿真，得到的結論是導向槽零件還有更深層次優化的必要，這主要是從獨立制造方面提高零件的制造準確度。從工藝裝配方面考慮，應急門調試的核心還是提高機構間的協調準確度。

經過研制批應急門的調試，得出以下一般民用客機應急門調試的工藝方法。

第一：確定不變量，調整變量，用變量匹配不變量，將變量調成合格的不變量。

民用大型客機應急門結構的調試的核心是應急門與導向槽相互協調性的調試，根據應急門的完全互換性，即任意的應急門安裝在機身上，不經過任何修配或改變，都要能實現所有應急門的功能?；谶@一點，應急門與導向槽之間，應急門是不變量，并且導向槽是帶有齒形板，它的位置是通過齒形板可調節的，所以導向槽是變量。

第二：分析并找出極限位置，調試極限位置。

第三：先確定主動變量，后確定從動變量。

4.應急門導向槽調試現狀

這是國內大型民用客機的首次應急門調試的工藝研究，首次通過分析先進的外翻式應急門的結構狀態，總結出來的不僅僅是民機某個單個型號的門的安裝調試工藝方法，而是提煉出一套適合所有門安裝調試的工藝思路。

經過對應急門調試過程中起關鍵作用的因素進行分析，影響應急門完全互換性的兩個原因，一個是運動機構在獨立制造方面的產品準確度，一個是相互配合的運動機構之間的協調準確度。然后逐個分析影響這兩個準確度的原因，然后找出關鍵因素，解決關鍵因素。經過實際驗證，應急門在安裝調試后，能滿足應急門的氣密實驗要求、淋浴實驗要求，在互換性方面，能滿足所有應急門的氣動外形準確度，能滿足應急門所有的功能性要求。

5.展望民用大型客機應急門調試未來技術發展

本文主要通過DMU運動機構仿真的的途徑進行應急門調試的工藝研究，這也是未來對于新技術、新項目我們沒有成熟可靠的工藝方案時，最直接有效的仿真工藝方案，既節省了很多物理樣機制造和測試的成本，降低了整體研制時間，同時又為機構分析提供更快捷方法和更精確的結果，同時能更加直觀、有效的分析問題出現的具體位置，更有最準確工藝參數用來參考。DMU運動機構仿真的探索，對機構整體運動傳遞方式、運行過程有直觀動態的了解，并且為機構安裝、調試、檢驗等操作過程提供參考數據，為大型客機研制過程中的測試，提供了一定程度上的幫助和指導。

6 結束語

本文介紹的民用大型客機應急門調試工藝方案的典型實例，首先體現了應急門先提升后翻轉式打開的應急門口框結構的支持方式與界面配合要求。該應急門調試形式在同類民用飛機的口框結構中有一定的通用性，對相似功能的應急門的調試工藝方法有重要意義，同樣以小及大，這種通過分析相互配合結構之間的關系，來確定“KEY STRUCTURE”（關鍵結構），進一步解決關鍵問題。

參考文獻：

[1] 航空工藝裝備設計手冊編寫組，《航空工藝裝備設計手冊》，北京，國防工業出版社，1978.

[2] 航空制造工程手冊總編委會，《航空制造工程手冊》，北京，航空工業出版社，1993.

[3]王海宇，《飛機裝配工藝學》，西安，西北工業大學出版社，2012.