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C919大型客机进入首飞准备阶段预计上半年“上天”

栏目:资讯    来源:互联网    作者:余梓阳    发布时间:2017-02-06 09:56   阅读量:6983   

2016年12月27日,C919大型客机被拖出机库,进行有关调试和实验。

余 创摄

1月17日,中国商飞公司民用飞机试飞中心,新投入应用的上海浦东祝桥试飞机库宽阔、通亮。

庞大的机库内,本来支持C919大型客机的升降架所有被收进升降架舱内,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实验和模态耦合实验,这个实验的开始也意味着C919进入首飞前最后的冲刺阶段。

如今,C919已基本完成机载系统安装和主要的静力、系统集成实验,进入首飞打算阶段,估计将在2017年上半年完成飞上蓝天的理想。

C919大型客机顺利通过如“严刑”般的全机2.5g静力实验

2016年11月8日,C919大型客机迎来“出生”以来第一次也是最严格的一次“展翅”。

“加载5%,以5%为一级,逐级加至20%,检讨设备”……

“加载至50%。保载3秒”……

“加载至85%。保载3秒”……

随着着红色数据的陆续变化,一条曲线同时在两侧大屏幕上跃动,体现出C919大型客机首架静力实验机内部的反响——飞机好像做心电图一样,满身布满白色胶布带,胶带内则是紧贴机体表面能敏感测出应力、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”在外部陆续加载情形下的应变和变形。随着着连续加载,飞机开始呈现显著的外部体现,机翼开始向上一点点翘起……最后,当载荷达到实验大纲领求的100%时,翼尖向上翘起达到近2米。

最终,C919大型客机顺利通过了这项“严刑”普通的全机2.5g静力实验,实验结果也与实验前的强度分析高度吻合,表示其强壮的“骨骼”与机体足以支持飞上蓝天,为首飞打下了又一个坚实基础。

“构造必须能够蒙受极限载荷3秒钟而不损坏。别看这短短的3秒钟,背后的打算工作却远远超出300天。”C919大型客机副总设计师周良道说。

浅显地说,静力实验就是让飞机接纳各类挑战极限、超出极限的实验考验。让飞机在地面状态下,模仿在空中飞行时的受力情形,来验证在空中到底能蒙受多大的力气。所以,全机静力实验是飞机研制过程当中进行飞行实验和设计定型的先决要求之一。因为一架客机的静力实验项目达20多项,连续时间较长,也被称为飞机实验中的“马拉松”。

“全机静力实验就是检验飞机的抗压能力和蒙受极限,是对全机和每个关键部件及其衔接构造分别进行考察。依照适航要求,这些考察既包含飞机构造上的机身、机翼、水平尾翼、悬挂等部段,也包含升降架舱门、机身舱门、各活动翼面等。”中国商飞上海飞机设计研究院强度部部长李强说。

首飞前,C919大型客机必须完成增压舱增压、前起衔接、主起衔接、全机情形、垂尾和方向舵等13项共48个工况的静力实验,其进展情形直接影响着C919可否早日首飞。

增压舱增压实验中的飞机像一个庞大的高压锅,登机门要蒙受16吨的载荷

许多人也许不晓得,在飞机客舱内设计有增压设备,用来在空气淡薄的高空给客舱增加气压,坚持乘客在最温馨的大气压下拥有优越的飞行体验。此时,飞机要蒙受表里压差带来的庞大载荷。飞机的构造设计是不是能蒙受这份载荷的考验?这是C919大型客机进行的第一项静力实验——增压舱增压实验。

“为了坚持乘客的舒过度,飞机在高空飞行会应用增压设备给客舱增压,使得座舱内部也许相当于海拔2400米左右的大气环境。”中国商飞上海飞机设计研究院强度部副部长朱林刚说。

飞机进行限制载荷实验必须考虑飞机在工作中碰到的最严苛场景。在增压舱增压实验中,需求模仿0.8个大气压的压差。“在上海的实验环境也许是1个大气压左右,所以,我们要往机舱‘灌’1.8个大气压的空气,来模仿这个压差。别小视这0.8个大气压的压差,它相当于在登机门大小的机身上施加16吨的载荷。”静力实验团队强度部现场负责人赵峻峰说。

“实验中的飞机就像一个庞大的高压锅,国外出现过进行增压舱极限载荷实验时舱门爆出的情形。假若有什么零件被压力顶飞出来,那是特别危险的。” 赵峻峰说,“在实验时,我们给飞机做了一个防护网,为了更好地观测飞机受载荷情形,把机身一些部位空了出来。比及做极限载荷实验时,实验压力还要在此基础上再乘1.5倍来进行。届时会用个‘大罩子’把飞机罩起来,实验人员也要分开现场,通过事前安装的传感器和摄像设备丈量和视察实验。”

去年5月13日,在人们的见证下,C919大型客机顺利完成了增压舱增压实验,为静力实验开了一个好头。可是,比增压舱增压实验自己更为重要的,是实验数据对强度计算办法的验证。

“我们能够对飞机所有部位的严重工况进行计算机模仿分析,获得飞机设计是不是满足强度要求的结论。但在真实实验中,不也许做那么多的静力实验,既浪费经费又浪费时间,只能挑选最严苛工况进行实验,对关键部位进行考察。而适航当局是不是定可模仿计算结果,就要依附实验数据‘措辞’。”赵峻峰说,做完增压舱增压实验后,马上把实验数据拿来和强度计算数据进行比对,最后实验数据与计算结果吻合度较高,这就证清楚自己设计的强度计算工具的有用性,对后续展开C919大客机极限载荷静力实验或其他型号静力实验也都特别重要。

我国首款自主研制的支线喷气客机ARJ21,在静力实验时也曾经历过一段考验

在中国商飞公司上海飞机设计研究院,强度团队是一支年轻的团队,里面几乎满是“80后”“90后”。在许多专业领域还是空白的中国民机产业,这支通过不懈尽力和奋斗成长起来的队伍已崭露头角,由本来的三四十人强大到220多人,也是中国民机研制的宝贵财富。在他们的尽力下,C919飞机也已经顺利通过了全机2.5g静力实验。这是难度最高、风险最大的实验项目之一,要验证的是飞机在2.5倍重力情形下的承载情形。而2.5g这个数字,也曾经是一个几乎要把强度团队甚至年轻的中国民用航空工业“压”进深渊的重力。

2009年12月1日,我国首款自主研制的支线喷气客机ARJ21新支线飞机在进行2.5g全机稳固俯仰静力实验过程当中,当载荷施加到87%载荷时,龙骨梁后延长段构造遭受损坏,构造没办法持续承载,实验自愿中断。这就意味着不只后续20多项静力实验所有没办法持续展开,并且正在整体展开的试飞工作也不能够不全线陷于停止。这对已经面对庞大进度压力的新支线飞机项目来讲,无异落井下石。

作为ARJ21静力实验现场负责人,赵峻峰当时一下子就蒙了。当时负责机身强度的朱林刚也仍然明了地记得那一瞬情形和那一段“阴郁”的时光,“每个人背负的压力都特别大,压制得喘可是气来”。这个以“为中国大飞机设计强壮脊梁”为任务的年轻强度技术团队,在相当长时间内面对难以在人前“挺起脊梁”的为难和拮据。

2010年6月28日,通过7个月绝地攻坚,ARJ21新支线飞机2.5g极限载荷实验也就是2.5g静力实验最终美满通过,掌声、喝彩声、喜极而泣声溢满了全部实验现场。

朱林刚说,那是大飞机强度技术团队最铭肌镂骨的一段历程,“7个月,在各级领导的率领下,我们把缘由分析清楚了,把修改方案找到了,把故障复现了,走了全部质量系统的过程,然后把事情最终干成了。更重要的是,这7个月大家不再仅仅是同事,而是战友。”

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