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第79章 三等奖(29)

减振器是助力器中的另外一个结构, 类似于三通。它是一个圆柱形分油阀机构, 分油阀的两端装有两个小弹簧使其对中。有三个通道, 圆柱形分油阀中间位置与高压油路相通, 两端分别连接作动筒两腔。减振器的工作原理是, 当作动筒的一腔压力升高时, 圆柱形分油机构被推向另一端, 使压力升高的一腔与高压油路连通, 促使此腔中的压力增高, 减振器为这个腔内补油, 抵御活塞的运动, 增加作动筒的作动刚度, 反之亦然。道理是这样的, 但是,经过加载试验, 获得的数据表明, 减振器根本没有起作用。经过分析认为, 一个原因是作动筒两腔中的油液基本上是不会被压缩的。第二个原因是圆柱形分油机构的运动死区比较大,有3 mm之多, 打不开高压油路使其与作动筒高压腔连通, 进行补油。第三个原因是, 在高频载荷作用下, 圆柱形阀根本来不及对腔体进行运动中补油。最后, 我们决定在直7助力器中取消了这一机构设计。

根据我们的建议, 顾兴渊同志修改了助力器设计, 很快地满足了直7成品的要求, 完成了任务。

后来, 602所操纵系统设计人员还利用这个实验台进行了直7操纵系统前后段参数的匹配和优化试验, 为直7操纵系统的设计积累了宝贵的数据。

运10飞机偏航阻尼系统试验

我们国家要研制自己的民用飞机, 确实让国人高兴。作为航空部门, 借此机会发展壮大自己, 也理所应该。于是, 三机部迅速在上海成立了640所。1972年确定运10飞机以上海为主, 全国支援上海。

根据技术分工, 609所承担了运10飞机偏航阻尼器的设计和研制工作。这个阻尼器个头较大, 集电机、电器、电磁、液压、机械为一体, 设计、加工难度很高。但是, 609所迎着困难上, 将这个任务接了下来。与此同时, 我们组承担了运10飞机的偏航阻尼系统试验任务。

要进行试验, 首先要建立飞机操纵系统模拟实验台。实验室就建在环境实验室的背后,也就是我们大队过去种菜、种红薯的地方。基建部门很快就将房子盖起来了, 实验室很高很大, 宽敞明亮, 面积有200多米2 , 我们组的人都非常高兴, 因为我们终于有了自己的飞机操纵系统模拟实验室了。

建好实验室房子后, 我们要赶在做水磨石地板之前, 先打好实验室的地线。王复华和我一起从金属材料库领来了十多根角钢, 将其锯成2m左右的长度。再将一端锯成尖劈形状,便于打入地下; 另一端攻一个M8的螺纹, 扭上一个M8的螺栓, 留在地上, 作为地线接线柱使用。我们学着铁匠师傅的样子, 将大锤抡圆了砸在角钢上, 把一根根角钢打入地下。然后, 再用条钢把每个角钢头连接焊起来, 环绕在实验室的四周, 使其成为一个整个的导电体。我们在实验室外面地上挖了一个大坑, 将一块大约2m长、1. 5m宽的金属板埋入地下,与室内的导电体连在一起, 保障了实验室的接地可靠性。

为了更快地将实验台建起来, 在王复华的带领下, 开始了实验台图样的设计工作。

湖北的夏天是很热的, 办公室里的电风扇虽然呼呼拉拉地转着, 但是人不觉得凉快, 身上的汗照出不误。特别是暑伏时节, 办公室里到处都是烫的, 桌面上是烫的, 椅子的温度比身体温度还高, 只能够坐一会儿, 站一会儿, 趴一会儿, 再站一会儿。你要是喝点开水下去, 不一会儿小水珠就从身上冒出来了, 密密麻麻的, 晶莹透亮。手臂放在纸上, 一会儿纸上就流下了手臂的印记。画图的时候, 手臂的底下要垫块手绢, 还要不停地擦汗。就是在这样的情况下, 经过全组的共同努力, 很快地拿出了实验台图样。

飞机操纵系统实验台有3个通道, 可以模拟飞机纵向、横向和航向操纵系统的特性。实验台分为前、中、后段, 可以模拟机械操纵系统的传动比、驾驶杆力、杆位移、传动质量、刚度、间隙、摩擦等参数, 能够为飞机操纵系统的试验研究打下基础。

看着设计出来的实验台图样, 所里的生产能力有限, 依靠所里的计划和安排肯定赶不上使用。何况实验台图样中还有一些大的台体加工件, 涉及到大件焊接、时效和铣刨等加工工艺, 一般工厂是不具备这些生产条件的, 只有大的工厂才行。就在这个时候, 我们想到了320厂。

带着图样, 我来到了320厂, 见到了当时设计所的高镇宁副所长, 他非常热情地接待了我。他说, 你们来得正好, 我们也想搞操纵系统实验台, 可是, 现在太忙, 抽不出人搞设计。这样好了, 生产两套实验台, 609所一套, 320厂一套, 大家都获益。高镇宁副所长很快就让厂里派出工艺员到609所进行工艺审查了, 帮助改进图样设计, 符合生产工艺要求,加快了实验台的生产进度。

安装实验台, 全组总动员, 王复华是我们的总指挥, 每个人都是安装工。汽车队师傅开着铲车将设备送到了实验室门口, 剩下就是我们的事了。我们找来用粗水管做成的滚杠, 将设备推到滚杠上, 大家用撬杠撬, 人工推, 口里喊着一二三, 一步一步地推进了实验室。台体很重, 没有吊车, 就使用吊葫芦吊。将3根杉木搭成三脚架, 用粗麻绳将设备绑好, 操纵

吊葫芦链条, 人工地将设备精确安放到地脚螺栓上, 让设备就位。

接下来, 自己安装实验台, 进行台面上的设备安装。在台面上画线, 用磁力电钻钻孔,用毛刷子清理台面上的铁屑, 狭小地方就用吸尘器吸。画线、钻孔、攻螺纹都是我们亲自动手干。工作虽然辛苦, 但是, 当想到能够尽早开始试验, 再苦再累就都没有怨言了。安装工作进展得还比较顺利, 只是在航向实验台安装过程中出现了一个小的曲折: 带动质量盘转动的一个大摇臂在运动中与拉杆发生了干涉。一查图样, 在图样中设计者将摇臂的根部相贯线画成了直线, 而不是圆弧线。显然是设计问题, 不是加工错误。将大摇臂卸下来, 送到车间进行补充加工, 太麻烦了。怎么办, 自己干, 手工锉削摇臂。孙人杰从工具库领来了3把新锉刀, 老孙、苗汉志和我每个人一把, 轮流锉削摇臂的多余部分, 用了3h, 硬是把摇臂上的平台锉削成了圆弧形, 解决了干涉问题。

我们订购了液压马达和电机给实验台通液压油。安装液压进回油管道, 那要自己干。我们几个人, 从材料库领来不锈钢管、黄铜管和紫铜管, 下好使用长度, 用木塞子将一头堵住, 往管子里面灌细沙子, 一直灌到实在灌不进去为止, 将管口用木塞子堵上。在管子需要转弯的地方画好线, 用酒精喷灯加热, 然后放在弯管机上弯成所需的弧度和角度。接下来是将沙子倒掉, 用冷气将管子吹干净, 用锉刀将管子两端加工平整, 套好液压管口螺帽, 夹在虎钳上用扩口器扩管口。扩好管口后, 用汽油将油管冲洗干净, 再用冷气吹干净, 就可以使用了。

609所从北京无线电一厂购进了两台20阶的模拟计算机, 又与607所和611所合作, 共同在北京574厂加工生产了三轴液压转台。

经过紧锣密鼓的安装调试工作, 1980年, 609所研制成功了SC-13飞机操纵系统模拟实验台, 并且通过了部里组织的鉴定验收工作。

为了进行试验, 主管试验的徐树森同志多次与上海640所协调, 编写了运10飞机偏航阻尼系统试验大纲。为了组成运10飞机的偏航阻尼系统, 构成闭合回路, 沈晔和陈渊熙两个人自己画线路图, 订购放大器、电阻、电容, 人工在覆铜板上刻制线路图, 自己焊接插件板, 组装了控制放大器。

我负责舵面液压加载系统, 为了确保加载试验设备工作稳定可靠和显示精确, 液压加载采用数字显示器进行加载力的数值显示, 满足了舵面载荷模拟试验的要求。

按照运10飞机偏航阻尼系统试验大纲, 在640 所人员参与下, 逐条进行试验, 经过了一个月左右的试验, 试验圆满结束。经过验收, 我们组编写了试验报告, 交主机所使用。

1980年9月26日, 运10飞机在上海大场机场首飞成功。1981年1月~1983年12月期间, 运10飞机先后转场飞到北京、哈尔滨、广州、乌鲁木齐等地进行试飞, 情况良好。

电传操纵技术验证

电子技术和数字计算机技术的快速发展, 给飞控系统的发展带来一片新的生机。用导线替代机械操纵系统中的拉杆传动, 产生了电传操纵系统的概念。

1979年5月, 三机部和六院在天津召开会议, 讨论航空工业科学发展规划纲要, 将飞机随控布局确定为八大关键项目之一。会议认为, 电传操纵技术是随控布局的控制核心, 从1979年到1985年间首先集中力量突破电传操纵技术和余度技术。

1979年11月在陕西阎良召开会议, 确定在歼教6飞机上开展电传操纵系统设计试验验证, 目的是验证电传操纵技术的可行性和可靠性, 然后在突破电传技术和余度技术的基础上, 能够为歼8飞机实现随控布局功能打下基础, 并且将来可以采用电传操纵技术改善歼6、歼7和歼8飞机的战术技术性能。

609所经过10个月的努力, 完成了歼教6飞机电传操纵系统的方案设计工作。在方案中尽量少地改动原歼教6飞机的机械操纵系统, 以确保飞行的安全, 并且缩短试飞的时间。这是一个四余度的系统, 主要由电子控制盒、调参控制盒、机内检测控制盒、转换机构、杆力和脚蹬力传感器、余度舵机、主控显示板、速率陀螺和加速度计等组成。液压源和电源也保障具有四余度水平。进行了系统余度管理设计、控制律设计、系统可靠性计算、余度舵机研制等工作, 并且在实验室进行了歼教6飞机电传操纵系统试验, 获得了成功。

然而, 计划赶不上变化, 系统还没有装机使用, 歼教6飞机就改做他用了, 验证电传操纵技术的工作就暂时搁浅了。

但是, 验证电传操纵技术的工作并没有停下来, 三机部科技局飞机处的程映雪同志, 带领这支主动控制技术队伍进行了战略转移, 从歼教6验证机转到了歼8飞机上, 绘制了战略发展蓝图, 对验证电传操纵技术工作进行了分工。根据分工, 618所负责歼8验证机数字电传操纵系统的设计工作, 609所负责歼8验证机模拟式电传操纵系统的设计工作, 601所负责抓总, 全面负责飞机的试飞验证工作。后来程映雪调走了, 部机关主动控制处的金淑慧同志接手工作, 领导电传操纵技术设计队伍继续向前闯。

验证飞机的转换带来系统的设计转变。609所针对歼8验证机的具体情况进行了必要的适应性修改。

到1985年12月, 609所拿出了设计好的电传操纵系统。歼8验证机的模拟式电传操纵系统由17项、21台 (套) 的产品及相应连接电缆组成。飞行员通过控制板、显示板、配平盒和控制显示装置, 实现对电传操纵系统的各种操作和转换。

为了确保电传验证机试飞的安全, 系统设计了机械转换机构, 从而实现电传操纵系统和机械操纵系统的转换与隔离。利用检测计算机对电传操纵系统进行飞行前的地面检测, 以便发现系统的潜在故障。

那个时候, 609 所只有一台苹果计算机, 不但速度慢, 而且不好用。于是, 我们来到631所上计算机进行设计计算。我们组的李宝来和胡中汉负责纵向控制律计算, 我和洪伟珍负责横航向控制律计算, 然后进行飞行品质参数拟配计算工作。根据计算经验, 我和洪伟珍共同在《飞行力学》杂志上发表了某机横航向飞行品质参数拟配计算的技术论文。

作为主机所601所在电传操纵系统方面也做了大量工作。在方案上, 为了不改变飞行员在飞机起飞着陆阶段的操纵习惯, 设计了机械备份系统, 设计了人感机构, 重新安排了操纵传动比。为了减少改装工作量, 系统设计时尽可能地采用了原操纵系统的杆系和附件。他们还对余度舵机和飞机助力器速度不匹配的问题进行了研究。另外, 对于机械转换过程中力反传问题也做了大量的研究工作。

在机上地面试验时发现系统有抖动现象, 经过排查, 确定为系统设计缺陷。经过601所和609所的共同研究决定, 修改了控制律中的校正补偿参数、速率陀螺滤波器参数等, 最终解决了系统抖动问题。

1988年9月16~19日, 模拟式电传操纵系统在歼8飞机上获得了试飞成功, 首席试飞员刘刚大队长对于模拟式电传系统的操纵特性评价是: 操纵杆力轻、杆位移量小、飞机响应快、操纵轻便、反应灵敏, 使用电传操纵感到十分轻便, 飞机状态很容易保持。操纵飞机后很容易实现飞行员所希望的结果, 并且省力。这种特点容易被飞行员适应, 并且迅速掌握。因此, 他认为电传操纵系统是很受飞行员欢迎的。

水翼艇自控系统试验研究

伴随着我们国家航空事业的改革开放, 与别的部门合作的事情也渐渐地多了起来。水翼艇操纵系统的合作项目就是其中的一个例子。

7211 A水翼艇是全浸式的, 为了解决艇的稳定性问题, 以及提高艇的适航性, 它装有一套完整的三余度自动控制系统。主要由自控仪、前翼舵回路、襟翼舵回路、角速度陀螺、横向加速度计、垂向加速度计、高度传感器和接线箱等组成, 用于控制水翼艇的3 个角运动(纵摇、横摇、偏摇) 和1个线运动 (升沉运动)。每个舵回路都由伺服放大器、电液伺服阀、作动筒和线位移传感器组成。系统设计完成后, 试验中出现了振动现象, 一直没有得到排除, 成了7211 A水翼艇工程中的“拦路虎”。

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