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大飞机,向首飞节点冲刺

2016年12月27日,C919大年夜型客机被拖出机库,进行有关调试和试验。余创摄

1月17日,中国商飞公司夷易近用飞机试飞中间,新投入应用的上海浦东祝桥试飞机库宽敞、豁亮。

伟大年夜的机库内,蓝本支撑C919大年夜型客机的起落架整个被收进起落架舱内,3个“千斤顶”一样的空气弹簧把飞机顶起到半空中。这是在进行C919首飞前必须完成的全机地面共振试验和模态耦合试验,这个试验的开始也意味着C919进入首飞前着末的冲刺阶段。

今朝,C919已基础完成机载系统安装和主要的静力、系统集成试验,进入首飞筹备阶段,估计将在2017年上半年实现飞上蓝天的贪图。

C919大年夜型客机顺利经由过程如“严刑”般的全机2.5g静力试验

2016年11月8日,C919大年夜型客机迎来“诞生”以来第一次也是最严厉的一次“展翅”。

“加载5%,以5%为一级,逐级加至20%,反省设备”……

“加载至50%。保载3秒”……

“加载至85%。保载3秒”……

伴跟着血色数据的赓续变更,一条曲线同时在两侧大年夜屏幕上跃动,反应出C919大年夜型客机首架静力试验机内部的反映——飞机犹如做心电图一样,全身布满白色胶布带,胶带内则是紧贴机体外面能敏感测出应力、应变的电阻应变片。这丈量的不是C919心脏的跳动,而是机体“骨骼”在外部赓续加载环境下的应变和变形。伴跟着持续加载,飞机开始显现显着的外部反应,机翼开始向上一点点翘起……着末,当载荷达到试验大年夜纲要求的100%时,翼尖向上翘起达到近2米。

终极,C919大年夜型客机顺利经由过程了这项“严刑”一样平常的全机2.5g静力试验,试验结果也与试验前的强度阐发高度吻合,注解其强健的“骨骼”与机体足以支撑飞上蓝天,为首飞打下了又一个坚实根基。

“布局必须能够遭遇极限载荷3秒钟而不破坏。别看这短短的3秒钟,背后的筹备事情却远远跨越300天。”C919大年夜型客机副总设计师周良道说。

普通地说,静力试验便是让飞机吸收各类寻衅极限、逾越极限的试验磨练。让飞机在地面状态下,模拟在空中飞行时的受力环境,来验证在空中到底能遭遇多大年夜的气力。是以,全机静力试验是飞机研制历程中进行飞行试验和设计定型的先决前提之一。因为一架客机的静力试验项目达20多项,持续光阴较长,也被称为飞机试验中的“马拉松”。

“全机静力试验便是查验飞机的抗压能力和遭遇极限,是对全机和每个关键部件及其连接布局分手进行稽核。按照适航要求,这些稽核既包括飞机布局上的机身、机翼、水平尾翼、悬挂等部段,也包括起落架舱门、机身舱门、各活动翼面等。”中国商飞上海飞机设计钻研院强度部部长李强说。

首飞前,C919大年夜型客机必须完成增压舱增压、前起连接、主起连接、全机环境、垂尾和偏向舵等13项共48个工况的静力试验,其进展环境直接影响着C919能否早日首飞。

增压舱增压试验中的飞机像一个伟大年夜的高压锅,登机门要遭遇16吨的载荷

很多人可能不知道,在飞机客舱内设计有增压设备,用来在空气稀薄的高空给客舱增添气压,维持游客在最舒适的大年夜气压下拥有优越的飞行体验。此时,飞机要遭遇内外压差带来的伟大年夜载荷。飞机的布局设计是否能遭遇这份载荷的磨练?这是C919大年夜型客机进行的第一项静力试验——增压舱增压试验。

“为了维持游客的舒适度,飞机在高空飞行会应用增压设备给客舱增压,使得座舱内部大年夜概相称于海拔2400米阁下的大年夜气情况。”中国商飞上海飞机设计钻研院强度部副部长朱林刚说。

飞机进行限定载荷试验必须斟酌飞机在事情中碰到的最严苛场景。在增压舱增压试验中,必要模拟0.8个大年夜气压的压差。“在上海的试验情况大年夜概是1个大年夜气压阁下,是以,我们要往机舱‘灌’1.8个大年夜气压的空气,来模拟这个压差。别鄙视这0.8个大年夜气压的压差,它相称于在登机门大年夜小的机身上施加16吨的载荷。”静力试验团队强度部现场认真人赵峻峰说。

“试验中的飞机就像一个伟大年夜的高压锅,国外呈现过进行增压舱极限载荷试验时舱门爆出的环境。假如有什么零件被压力顶飞出来,那是异常危险的。” 赵峻峰说,“在试验时,我们给飞机做了一个防护网,为了更好地不雅测飞机受载荷环境,把机身一些部位空了出来。等到做极限载荷试验时,试验压力还要在此根基上再乘1.5倍来进行。届时会用个‘大年夜罩子’把飞机罩起来,试验职员也要脱离现场,经由过程预先安装的传感器和摄像设备丈量和察看试验。”

去年5月13日,在人们的见证下,C919大年夜型客机顺利完成了增压舱增压试验,为静力试验开了一个好头。不过,比增压舱增压试验本身更为紧张的,是试验数据对强度谋略措施的验证。

“我们可以对飞机所有部位的严重工况进行谋略机模拟阐发,获得飞机设计是否满意强度要求的结论。但在真实试验中,弗成能做那么多的静力试验,既挥霍经费又挥霍光阴,只能遴选最严苛工况进行试验,对关键部位进行稽核。而适航当局是否认可模拟谋略结果,就要寄托试验数据‘措辞’。”赵峻峰说,做完增压舱增压试验后,立即把试验数据拿来和强度谋略数据进行比对,着末试验数据与谋略结果吻合度较高,这就证清楚明了自己设计的强度谋略对象的有效性,对后续开展C919大年夜客机极限载荷静力试验或其他型号静力试验也都异常紧张。

我国首款自立研制的支线喷气客机ARJ21,在静力试验时也曾经历过一段磨练

在中国商飞公司上海飞机设计钻研院,强度团队是一支年轻的团队,里面险些全是“80后”“90后”。在很多专业领域仍是空缺的中国夷易近机财产,这支经由过程不懈努力和奋斗生长起来的步队已崭露锋芒,由原本的三四十人强盛年夜到220多人,也是中国夷易近机研制的宝贵财富。在他们的努力下,C919飞机也已经顺利经由过程了全机2.5g静力试验。这是难度最高、风险最大年夜的试验项目之一,要验证的是飞机在2.5倍重力环境下的承载环境。而2.5g这个数字,也曾经是一个险些要把强度团队甚至年轻的中国夷易近用航空工业“压”进深渊的重力。

2009年12月1日,我国首款自立研制的支线喷气客机ARJ21新支线飞机在进行2.5g全机稳定俯仰静力试验历程中,当载荷施加到87%载荷时,龙骨梁后延伸段布局蒙受破坏,布局无法继承承载,试验被迫中止。这就意味着不仅后续20多项静力试验整个无法继承开展,而且正在周全展开的试飞事情也不得不全线陷于停滞。这对已经面临伟大年夜进度压力的新支线飞机项目来说,无异雪上加霜。

作为ARJ21静力试验现场认真人,赵峻峰当时一会儿就蒙了。当时认真机身强度的朱林刚也依然清晰地记得那一瞬情景和那一段“暗中”的韶光,“每一小我背负的压力都分外大年夜,压抑得喘不过气来”。这个以“为中国大年夜飞机设计强健脊梁”为任务的年轻强度技巧团队,在相称长光阴内面临难以在人前“挺起脊梁”的为难和拮据。

2010年6月28日,颠末7个月绝地攻坚,ARJ21新支线飞机2.5g极限载荷试验也便是2.5g静力试验终于完满经由过程,掌声、欢呼声、喜极而泣声溢满了全部试验现场。

朱林刚说,那是大年夜飞机强度技巧团队最刻骨铭心的一段过程,“7个月,在各级引导的带领下,我们把缘故原由阐发清楚了,把修正规划找到了,把故障复现了,走了全部质量体系的历程,然后把工作终极干成了。更紧张的是,这7个月大年夜家不再仅仅是同事,而是战友。”

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