飛機罩布自動化罩蓋研究

王永玉，柳艷琴，程鑰，高三蕊

飛機罩布自動化罩蓋研究

王永玉，柳艷琴，程鑰，高三蕊

（設計院綜合技術所，陜西 西安 710089）

介紹了飛機停放時地面防護用罩布的使用狀態，分析了目前飛機配套的地面防護用罩布存在的問題，提出了發展地面防護用罩布需解決的問題，進行了飛機地面防護用罩布的自動化罩蓋研究。

飛機防護用罩布；飛機防護罩布現狀；罩布自動化罩蓋研究；罩布性能

在露天停放飛機時，外界各種自然條件，如濕氣、日光、雨水、冰雪、雷電、風、灰砂、溫度變化等，會使飛機產生變形或出現腐蝕等不良影響。若蒙皮產生變形或出現腐蝕，不但會減弱機體結構承載能力，而且會破壞飛機的空氣動力性能；塵土、雨水進入機體會引起內部銹蝕，降低承載能力，甚至引起結構損壞并對機載設備的性能產生不利影響；玻璃發霧會防礙飛行人員觀察，玻璃出現銀紋或劃傷，可能會造成玻璃爆破等重大事故。因此，飛機的日常防護對飛機的使用壽命及安全性非常重要，通常用罩布保護飛機表面，罩布的材質、結構及其罩蓋方式直接影響其防護性能，很有必要對其進行研究。

1 飛機防護罩布介紹

1.1 罩布設計主要考慮因素

飛機罩布的研制，主要是根據飛機的使用防護要求，結合飛機要求保護的位置，利用某種特定的防護材料和形式達到飛機防護的技術要求。一般飛機罩布研制時主要從以下幾個方面考慮。

1.1.1 罩布材料

飛機罩布材料的選用與飛機的使用環境、飛機外表材質、工藝制造技術和方便地勤人員維護密切相關，一般從綜合性能指標考慮。選取具有一定強度、密度，防靜電、防水性、耐環境性好、透氣性好，不腐蝕飛機、滿足質量保障體系要求、經濟性好的罩布材料。目前常用的飛機罩布材料有858T單面涂層透濕防雨布、362B草綠色滌綸帆布、053防水粗平布、858T-Z單面涂層阻燃透濕防雨布。

1.1.2 罩布結構

為了全面地保護飛機，飛機全部機身和機翼都配有罩布。由于機身外表面面積大，形狀不規則，需將飛機罩布分成若干面積形狀不等的塊，各罩布的連接主要靠縫在罩布上的尼龍搭扣和絆環（絆帶）來實現，為了使飛機罩布與飛機貼合，使罩布處于拉緊狀態，罩布上需有捆帶和緩沖繩。罩布與飛機玻璃接觸的部位應縫有絨布襯里，以便有效地保護飛機玻璃表面。為便于地勤人員操作，在機頭罩布頂端噴有中心標記，機頭、機身各罩布的連接處噴有黃色中心箭頭，便于罩布連接對中。為便于識別各部件罩布，每件罩布上均噴有名稱及件號。

1.2 罩蓋程序

飛機罩布的罩蓋需要人抱著罩布利用工作梯爬上飛機頂部，在飛機頂部把罩布攤開，從上而下罩蓋，并在飛機頂部進行罩布之間的連接。罩蓋具體操作過程參照圖1。

圖1 罩蓋具體操作過程示意圖

由一名機務人員抱著折疊好的罩布從1.5 m工作梯上到機翼上；從機翼走到機身，分別將不同部位的罩布運至前機身部位和其他各個部位（此過程中需注意腳下天線）；在飛機頂部把罩布攤開，從上而下、由前至后依次罩蓋；機下兩名機務人員將罩布系緊在機身上。

2 存在的問題

由于受經濟和技術水平的發展限制，眾國現階段的飛機罩布還存在一些問題和不足，主要表現在以下幾個方面。

2.1 材料重

現在罩布常用材料主要問題是質量較大，部分罩布材料淋雨后還會增加約一倍的質量，因此減輕罩布材料質量是新材料選用的關鍵。

2.2 搭接不便

兩片罩布之間需要用綁帶連接，現階段所能選用的綁帶材料有限，連接每片罩布的綁帶耐用性差，風吹日曬后很容易老化斷裂；兩片罩布之間除了用綁帶連接外，為了消除兩片罩布之間的縫隙，還采用了尼龍搭扣搭接，但尼龍搭扣搭接較麻煩，需要整條邊搭接后才能保證不被風吹散，且尼龍搭扣的使用壽命很短。

2.3 存在操作安全隱患

因罩蓋罩布需要站在飛機頂部，在雨、雪、大風天氣時，飛機蒙皮上非常滑，罩機頭罩布時人員要抱著罩布，從機翼走到機頭，在此過程中要繞開飛機機身上的天線，且機頭上表面能夠讓人員站立的弧形表面積并不大，各罩布質量約20 kg，張開后在大風的阻力下，稍不注意就有滑下飛機的危險。某型飛機機頭距地面大約4.5 m，人一旦掉下飛機肯定會受傷，非常危險，也可能損傷飛機。

3 罩布自動化罩蓋研究

隨著科學技術的飛速發展，飛機罩布設計也將引入電子化、智能化技術，飛機防護罩布將實現自動化、人性化、通用化，達到自動操作和方便取用。飛機罩布自動罩蓋的研制主要從以下幾個方面進行。

3.1 應用隱身輕型材料

飛機在機場停放時，隱身性能也成為提高飛機生存力的一個重要指標。除了飛機自身的隱身性能外，對飛機罩布的材料也應提出更高的要求。飛機罩布材料除了要求質量超輕、防靜電、防雨等性能要求外，還應具有一定的隱身性能。目前在多種軍事裝備上應用的超材料，可以引導電磁波“轉向”，避開儀器探測，從而具有隱身功能?，F已研制出了柔軟的、超輕的薄膜式超材料，使超材料作為飛機罩布的主體材料成為可能。

3.2 模型化設計

飛機罩布設計時需根據飛機外形，利用飛機產品準確的MBD設計模型，通過CATIA或者CAD輔助設計手段進行防護罩設計，使罩布與飛機外形更加貼合，便于罩布罩蓋時監測罩布與飛機上的定位部位距離，實現罩布自動化罩蓋。具體設計步驟如下：根據飛機防護技術要求，確定防護罩布在飛機外形上的具體范圍和部位；在飛機產品模型上獲取相應部位的飛機產品外形數據模型（如機身外形、框軸線、長桁軸線、機翼外形、肋平面、弦平面等）；對截取的飛機產品外形數據模型進行光順、修型，得到一個光順的可展開的CATIA曲面模型；為確保防護罩布將產品完全防護住，將光順、修型后的CATIA曲面等量的向外放大偏置50～80 mm；按照選定防護材料的最大幅面將放大后CATIA曲面分割裁剪成若干小曲面；利用CATIA的展開命令將分割裁剪后的小曲面展開成平面，并打印成1∶1紙模線；按1∶1紙模線裁剪防護罩布，將小片罩布縫制成完整的防護罩。

3.3 充氣式快速搭接結構

罩布設計成真空自動充氣式罩布，罩布打開后自動充氣成中空狀態，且有排水溝槽設計，兩塊罩布之間從防水溝槽處搭接，從下端拉緊固定。不需要絆帶連接，也不需要尼龍搭扣搭接，方便罩蓋。將全機身防護罩布、機身防雨罩布與防冰雹罩布合三為一，減少罩布品種和數量。新型罩布典型結構如圖2所示。罩布之間的搭接如圖3所示。

圖2 新型罩布典型結構

圖3 罩布之間的搭接

3.4 自動化罩蓋

利用自動化、智能化裝備，利用抽真空技術對罩布進行壓縮，將壓縮后的罩布放入特定的設備中，用該設備將壓 縮后的罩布向上拋放到飛機上面，利用智能化裝備，將充氣后的罩布打開后自動防護于飛機外表面，在飛機下端拉緊 固定。

智能化裝備結構包含彈射系統、拋放系統，拋放系統的結構應有利于拋放，質量小，拋放氣動性能好，機構簡單。利用位置傳感器測量自動化罩蓋裝置與飛機需要罩蓋表面的距離，檢測傳感器測得的信號，把信號送入控制系統，通過控制系統進行分析、計算、判斷，通過繼電器、氣缸或調速器等裝置控制執行機構的運動速度、運動位置，也可通過計算機屏幕和控制按鈕實現操作。

由于罩布材料和結構的輕量化改進，收起罩布時，不用爬上飛機，抓住飛機下端一側的拉緊帶，將罩布從飛機上直接拉下，保證了操作人員的安全。

4 結束語

飛機罩布自動化罩蓋的研究，簡化了罩布的罩蓋程序，提高了飛機的保障效率，有效地解決了飛機防護罩布的罩蓋操作安全問題，提高了飛機防護罩布性能，增加了軍用飛機在機場停放的隱蔽性，保證了飛機的使用壽命及安全性，從而提高了飛機出勤率。

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2095－6835（2020）24－0110－02

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A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.24.039

王永玉（1973—），陜西西安人，大學本科，高級工程師，設計員，研究方向為飛機地面保障。

〔編輯：嚴麗琴〕