高清可复制 HB 8733-2023 中小型固定翼无人机水平测量方法

　　ICS 49.020 V 36

　　HB 8733-2023

　　中小型固定翼无人机水平测量方法

　　Level measuring methods for medium and small size fixed-wing UAV

　　2023-12-29 发布 2024-07-01 实施

　　中华人民共和国工业和信息化部 发 布

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国航空工业集团有限公司提出。

　　本文件由中国航空综合技术研究所归口。

　　本文件起草单位：西安爱生技术集团有限公司、西北工业大学、中国航空综合技术研究所、意谷检测技术(北京)有限公司、中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院、北京北航天宇长鹰无人机科技有限公司、北京卓翼智能科技有限公司。

　　本文件主要起草人：蔡闻峰、党 英、唐 瑭、舒振杰、童 话、姜 珂、高星海、胡应东、薛小平、高临安、冀定惺、王 伟、任雪峰、张泽京、王久元、张翠萍。

　　中小型固定翼无人机水平测量方法

　　1 范围

　　本文件规定了中小型固定翼无人机水平测量的一般要求、测量实施和测量报告要求。

　　本文件适用于使用水平仪、经纬仪对中小型固定翼无人机(以下简称飞机)进行水平测量，使用其他仪器的飞机水平测量可参照使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修订单)适用于本文件。

　　HB/Z 103-1986 飞机水平测量公差

　　HB/Z 20086 飞机水平测量工艺

　　3 术语和定义

　　HB/Z 20086 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　水平测量 level measurement

　　根据飞机装配准确度要求，通过规定的水平测量点，对飞机各部件与机身位置关系，各部件之间的相对位置关系以及各部件自身位置状态进行测量。

　　4 一般要求

　　4.1 测量人员

　　水平测量的操作人员和检验人员应通过岗位技能培训，具备飞机水平测量的操作能力。

　　4.2 测量仪器和工具

　　测量设备应经过计量检定机构的检定合格，且在有效期内，并满足以下要求：

　　a) 水平仪的精度应不低于 HB/Z 103-1986 中的 DS3 级(每公里往返测高偶然误差不超过±3mm);

　　b) 经纬仪的精度应不低于HB/Z 103-1986 中的DJ6 级(一测回水平方向测量的方向中误不超过±6″);

　　c) 钢直尺全长上的误差不超过±0.5mm;

　　d) 钢卷尺全长上的误差不超过±1mm。

　　4.3 水平测量工装

　　水平测量一般需配备工装进行测量，工装的要求如下：

　　a) 工装应具备保护性措施，不得对飞机机体产生挤压变形、划伤等;

　　b) 工装应能牢固稳定地将飞机支撑和固定，并按要求可以对机体的俯仰、倾斜等姿态进行调整;

　　c) 若须在水平测量时安装尾翼，工装具有尾翼调整功能。

　　4.4 机体状态

　　飞机水平测量时，机体状态的要求如下：

　　a) 飞机按三点支撑调整到水平状态;

　　b) 飞机处于特定配重状态，即如空机状态、无燃油、不带装载状态等;

　　c) 飞机全部机体结构须按飞机安装图规定的技术状态安装到位;

　　d) 飞机活动面处于中立位置，支撑的专用工装不应妨碍活动部件灵活转动;

　　e) 飞机起落架处于放下锁紧状态，机轮要离地，应盖上各种口盖;

　　f) 在进行水平测量时，严禁在飞机上进行其他工作。

　　4.5 技术资料

　　技术资料应包括：

　　a) 飞机水平测量图样及水平测量技术规范;

　　b) 飞机水平测量工艺文件;

　　c) 数据记录单。

　　4.6 水平测量点标识

　　按飞机水平测量图标识水平测量点，必要时可安装测量衬套，无法安装测量衬套时，可按反样板确定测量点的位置，并进行标记。

　　4.7 环境

　　飞机水平测量环境的要求如下：

　　a) 水平测量应在室内进行，避免引起测量尺晃动的因素出现;

　　b) 如受条件限制或因需要在室外进行测量时，需避免大风的影响，风力须小于 2 级，机头迎着风向;

　　c) 测量场地要坚硬平整，不应出现对水平测量有影响的沉陷;

　　d) 在水平测量开始前 1 小时至测量结束，机体应避免阳光的直接照射。

　　4.8 安全与防护

　　飞机水平测量时，安全与防护要求如下：

　　a) 水平测量时，应注意避免碰伤人员、飞机;

　　b) 水平测量时，确保飞机处于断电或发动机锁定状态，以防止误操作;

　　c) 登高作业时，应采取安全保护措施，防止人员、设备与工具坠落。

　　5 测量实施

　　5.1 测量准备

　　5.1.1 机体

　　飞机各部件按要求安装完毕后，机体状态应满足 4.4 要求，安放在水平测量工装上。

　　目测机体调整至接近纵向和横向水平位置。

　　5.1.2 测量设备放置

　　水平仪一般放置在飞机的前侧方(右侧或左侧)，从水平仪放置的位置应能看到被测量飞机的各测量部位所悬挂的钢直尺。调整水平仪处于水平状态。

　　按照工艺文件要求放置经纬仪放置，从目镜上看应使其十字线对准机体的对称轴线上(或距对称轴线一定的相同距离处)。调整经纬仪处于水平状态。

　　5.1.3 机身调平

　　将钢直尺悬挂在机身前、后的水平测量点上， 用水平仪测量前后测量点上测量尺的数值，调整专用工装上的调节装置，使其误差符合设计要求，保证机身纵向水平。

　　将钢直尺悬挂在机身左、右的水平测量点上， 用水平仪测量钢直尺的数值，调整专用工装上的调节装置，使机身横向水平。左右测量点的误差，符合设计要求。

　　5.1.4 机身调中

　　观察经纬仪目镜，机身的对称轴线应与经纬仪的十字丝的垂直线重合，如不重合，调整专用工装上调节装置，使机体左右移动，使对称轴线与十字丝的垂线重合。

　　5.2 机翼(平尾)安装角测量

　　机翼(平尾)安装角测量示意图如图 1 所示，在机翼(平尾)前、后缘测量点上悬挂钢直尺， 用水平仪读前后缘的钢直尺的读数 H1 、H2，按公式(1)计算安装角“。

　　式中：

　　L ——机翼(平尾)的弦长(在测量点处的设计值);

　　H1 、H2 ——机翼(平尾)前、后缘钢直尺的读数。

　　标引序号说明：

　　1——弦平面;

　　2——水平仪扫描平面。

　　图 1 机翼(平尾)安装角测量示意图

　　5.3 机翼上反角测量

　　机翼上反角测量示意图如图 2 所示，在机翼的根部和尖部测量点(由机翼水平测量图规定)上悬挂钢直尺，用水平仪读取机翼的根部和尖部的钢直尺的读数 H3 、H4，按公式(2)计算上反角β,机翼带安装角时，应考虑其对机翼上反角的影响。

　　β = arcsin

　　式中：

　　L1 ——机翼的根部和尖部测量点的展长尺寸(在测量点处的设计值);

　　H3 、H4 ——机翼前、后缘钢直尺的读数。

　　标引序号说明：

　　1——水平基准线;

　　2——对称轴线;

　　3——水平仪扫描平面;

　　4——弦平面。

　　图 2 机翼上反角测量示意图

　　5.4 垂直尾翼测量

　　5.4.1 倾斜角测量

　　5.4.1.1 单垂尾倾斜角测量

　　单垂尾倾斜角测量示意图如图 3 所示，以垂尾前缘测量点 1 和 2 为基准，依次水平放置钢直尺，用经纬仪读取钢直尺的数据 B1 、B2 ，按公式(3)计算垂尾倾斜角V。

　　V = arcsin

　　式中：

　　L2 ——垂尾无倾斜时两测量点的垂直距离(在测量点处的设计值);

　　B1 、B2 ——垂尾前缘上、下钢直尺的读数。

　　5.4.1.2 双垂尾倾斜角测量

　　双垂尾倾斜角测量示意图如图 4 所示，以垂尾前缘测量点 3、7 为基准，钢直尺水平放置，依次测量，用经纬仪读取钢直尺的数据 B1、B2。然后以另一侧垂尾前缘测量点 4、8 为基准，按相同步骤(钢直尺放置时与图 4 所示位置对称)测量并读取数据 B1 、B2。按公式(3)分别计算两侧垂尾的倾斜角。

　　标引序号说明：

　　1——测量点;2——测量点;3——飞机对称轴线;4——水平基准线;5——经纬仪;6——钢直尺;7——钢直尺。

　　图 3 单垂尾倾斜角测量示意图

　　标引序号说明：

　　1——右侧垂尾前缘线;2——水平基准线;3——测量点;4——测量点;5——经纬仪扫描面(飞机对称轴线);

　　6——经纬仪;7——测量点;8——测量点;9——左侧垂尾前缘线;10——钢直尺;11——钢直尺。

　　图 4 双垂尾倾斜角测量示意图

　　5.4.2 安装角测量

　　单垂尾的安装角测量示意图如图 5 所示或参考图 3，分别以垂尾根部前、后缘测量点和尖部前、后缘测量点为基准，水平放置钢直尺，用经纬仪读取钢直尺的读数 B3 、B4，按公式(4)计算单垂尾的安装角“。

　　“ = arcsin

　　式中：

　　L3 ——垂尾测量部位(根部或尖部)的弦长(在测量点处的设计值);

　　B3 、B4 ——垂尾前、后缘测量点钢直尺的读数。

　　双垂尾的安装角测量示意图如图 6 所示或参考图 4，3、4 为垂尾根部前缘测量点，5、6 为对应的后缘测量点，7、8 为垂尾尖部前缘测量点，9、2 为对应的后缘测量点。分别以测量点为基准，水平放置钢直尺，用经纬仪读取钢直尺的读数 B3 、B4，按公式(5)计算双垂尾安装角 “。

　　“ = arcsin

　　式中：

　　L3 ——垂尾测量部位(根部或尖部)的弦长(在测量点处的设计值);

　　B3 、B4 ——垂尾前、后缘测量点钢直尺的读数。

　　标引序号说明：

　　1——垂尾弦线;2——经纬仪扫描面。

　　图 5 单垂尾安装角测量示意图

　　标引序号说明：

　　1——经纬仪扫描面(飞机对称轴线);2——测量点;3——测量点;4——测量点;5——测量点;6——测量点; 7——测量点;8——测量点;9——测量点。

　　图 6 双垂尾安装角测量示意图

　　5.5 机翼对称性测量

　　按照飞机水平测量图样，采用直接拉线的形式，从机身的测量点用钢卷尺量至机翼指定的测量点，测量各部件对称性。

　　5.6 尾翼对称性测量

　　按照飞机水平测量图样，采用直接拉线的形式，从规定的部件测量点测量至尾翼(平尾和垂尾)的测量点。

　　5.7 机身扭转、起落架等水平测量

　　机身扭转、起落架等按 HB/Z 103-1986 的要求进行水平测量。

　　5.8 数据读取

　　水平测量时各测量点可读数 3 次，保留小数点后 1 位，计算时取平均值。

　　5.9 数据记录

　　从机身、机翼调平(见 5.1.3)开始至机身扭转、起落架等水平测量(见 5.7)止，在相应记录表中如实记录测量数据。

　　6 测量报告

　　测试报告一般包含飞机编号，测量项目，测量部位、测量数据、结论， 检测人员和主管人员确认等内容，具体格式按照飞机水平测量图样及水平测量技术规范制定。