飞机主机械操纵系统的传动性能设计与运动模线计算是飞机机械系统设计的主要工作内容之一。运用现代计算机数值计算及可视化软件技术,建立计算机辅助设计体系,实现机械系统的可视化虚拟—现实设计与计算,有助于提高工程设计质量、优化体系设计、缩短设计研制周期、降低研制成本,具有科学研究的价值及广泛的工程应用前景。 本文根据飞机主机械操纵系统运动构件的特点,将常规飞机主操纵机械系统构件简化为七种典型传动环节,建立了三套坐标系对其结构参数、运动位置予以方便描述,利用动点坐标的几何计算方法,推导了各传动构件的几何运动方程,为计算机辅助程序设计奠定了理论基础。 应用现代面向对象的软件设计技术,在C++Builder集成开发系统环境下,套用OpenGL图形编程技术,开发了飞机常规机械主操纵系统的机械传动系统性能数值计算及可视化显示的计算机辅助设计软件系统。该软件系统包括飞机主机械操纵系统构造模块、系统传动比/传动系数/运动模线计算模块以及静动态图显模块等。通过对某型飞机方向舵、升降舵与副翼操纵系统的实例设计数据计算,验证了软件系统的正确性和适用性。 文中还对飞机主机械操纵体系中的典型非线性六杆机构的优化设计进行了初步分析和探讨,细致推导了六杆机构的几何运动方程,建立了依据非线性设计曲线确定机构各组成构件几何参数的最小二乘优化方法,运用算例进行了验证性试算,表明了几何运动关系方程的准确性。 本文详细介绍了研究工作的工程背景以及飞机主机械操纵系统的相关理论基础:细致描述了飞机主机械操纵系统典型传动环节的几何计算公式推导:在概述C++Builder程序设计和OpenGL可视化编程的若干基本概念基础上,对本文开发的飞机主操纵机械系统辅助设计软件设计思路、技术过程以及算例分析进行了详细说明,给出了工作结论并展望了继续深入开展工作的方向。