“為了保持乘客的舒適度,,飛機(jī)在高空飛行會使用增壓設(shè)備給客艙增壓,使得座艙內(nèi)部大概相當(dāng)于海拔2400米左右的大氣環(huán)境,?!敝袊田w上海飛機(jī)設(shè)計研究院強(qiáng)度部副部長朱林剛說。
飛機(jī)進(jìn)行限制載荷試驗(yàn)必須考慮飛機(jī)在工作中遇到的最嚴(yán)苛場景,。在增壓艙增壓試驗(yàn)中,,需要模擬0.8個大氣壓的壓差?!霸谏虾5脑囼?yàn)環(huán)境大概是1個大氣壓左右,,因此,,我們要往機(jī)艙‘灌’1.8個大氣壓的空氣,來模擬這個壓差,。別小看這0.8個大氣壓的壓差,,它相當(dāng)于在登機(jī)門大小的機(jī)身上施加16噸的載荷?!膘o力試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)強(qiáng)度部現(xiàn)場負(fù)責(zé)人趙峻峰說,。
“試驗(yàn)中的飛機(jī)就像一個巨大的高壓鍋,國外出現(xiàn)過進(jìn)行增壓艙極限載荷試驗(yàn)時艙門爆出的情況,。如果有什么零件被壓力頂飛出來,,那是非常危險的?!壁w峻峰說,,“在試驗(yàn)時,我們給飛機(jī)做了一個防護(hù)網(wǎng),,為了更好地觀測飛機(jī)受載荷情況,,把機(jī)身一些部位空了出來。等到做極限載荷試驗(yàn)時,,試驗(yàn)壓力還要在此基礎(chǔ)上再乘1.5倍來進(jìn)行,。屆時會用個‘大罩子’把飛機(jī)罩起來,,試驗(yàn)人員也要離開現(xiàn)場,,通過預(yù)先安裝的傳感器和攝像設(shè)備測量和觀察試驗(yàn)?!?/p>
去年5月13日,,在人們的見證下,C919大型客機(jī)順利完成了增壓艙增壓試驗(yàn),,為靜力試驗(yàn)開了一個好頭,。不過,比增壓艙增壓試驗(yàn)本身更為重要的,,是試驗(yàn)數(shù)據(jù)對強(qiáng)度計算方法的驗(yàn)證,。
“我們可以對飛機(jī)所有部位的嚴(yán)重工況進(jìn)行計算機(jī)模擬分析,得到飛機(jī)設(shè)計是否滿足強(qiáng)度要求的結(jié)論,。但在真實(shí)試驗(yàn)中,,不可能做那么多的靜力試驗(yàn),既浪費(fèi)經(jīng)費(fèi)又浪費(fèi)時間,,只能挑選最嚴(yán)苛工況進(jìn)行試驗(yàn),,對關(guān)鍵部位進(jìn)行考核。而適航當(dāng)局是否認(rèn)可模擬計算結(jié)果,,就要依靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)‘說話’,?!壁w峻峰說,做完增壓艙增壓試驗(yàn)后,,立刻把試驗(yàn)數(shù)據(jù)拿來和強(qiáng)度計算數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,,最后試驗(yàn)數(shù)據(jù)與計算結(jié)果吻合度較高,這就證明了自己設(shè)計的強(qiáng)度計算工具的有效性,,對后續(xù)開展C919大客機(jī)極限載荷靜力試驗(yàn)或其他型號靜力試驗(yàn)也都非常重要,。
我國首款自主研制的支線噴氣客機(jī)ARJ21,在靜力試驗(yàn)時也曾經(jīng)歷過一段考驗(yàn)
在中國商飛公司上海飛機(jī)設(shè)計研究院,,強(qiáng)度團(tuán)隊(duì)是一支年輕的團(tuán)隊(duì),,里面幾乎全是“80后”“90后”。在很多專業(yè)領(lǐng)域仍是空白的中國民機(jī)產(chǎn)業(yè),,這支通過不懈努力和奮斗成長起來的隊(duì)伍已嶄露頭角,,由原來的三四十人壯大到220多人,也是中國民機(jī)研制的寶貴財富,。在他們的努力下,,C919飛機(jī)也已經(jīng)順利通過了全機(jī)2.5g靜力試驗(yàn)。這是難度最高,、風(fēng)險最大的試驗(yàn)項(xiàng)目之一,,要驗(yàn)證的是飛機(jī)在2.5倍重力情況下的承載情況。而2.5g這個數(shù)字,,也曾經(jīng)是一個幾乎要把強(qiáng)度團(tuán)隊(duì)乃至年輕的中國民用航空工業(yè)“壓”進(jìn)深淵的重力,。
2009年12月1日,我國首款自主研制的支線噴氣客機(jī)ARJ21新支線飛機(jī)在進(jìn)行2.5g全機(jī)穩(wěn)定俯仰靜力試驗(yàn)過程中,,當(dāng)載荷施加到87%載荷時,,龍骨梁后延伸段結(jié)構(gòu)遭遇破壞,結(jié)構(gòu)無法繼續(xù)承載,,試驗(yàn)被迫中止,。這就意味著不僅后續(xù)20多項(xiàng)靜力試驗(yàn)全部無法繼續(xù)開展,而且正在全面展開的試飛工作也不得不全線陷于停滯,。這對已經(jīng)面臨巨大進(jìn)度壓力的新支線飛機(jī)項(xiàng)目來說,,無異雪上加霜。
作為ARJ21靜力試驗(yàn)現(xiàn)場負(fù)責(zé)人,,趙峻峰當(dāng)時一下子就蒙了,。當(dāng)時負(fù)責(zé)機(jī)身強(qiáng)度的朱林剛也依然清晰地記得那一瞬情景和那一段“黑暗”的時光,“每一個人背負(fù)的壓力都特別大,,壓抑得喘不過氣來”,。這個以“為中國大飛機(jī)設(shè)計強(qiáng)健脊梁”為使命的年輕強(qiáng)度技術(shù)團(tuán)隊(duì),在相當(dāng)長時間內(nèi)面臨難以在人前“挺起脊梁”的尷尬和窘迫。
2010年6月28日,,經(jīng)過7個月絕地攻堅,,ARJ21新支線飛機(jī)2.5g極限載荷試驗(yàn)也就是2.5g靜力試驗(yàn)終于圓滿通過,掌聲,、歡呼聲,、喜極而泣聲溢滿了整個試驗(yàn)現(xiàn)場。
朱林剛說,,那是大飛機(jī)強(qiáng)度技術(shù)團(tuán)隊(duì)最刻骨銘心的一段歷程,,“7個月,在各級領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下,,我們把原因分析清楚了,,把修正方案找到了,把故障復(fù)現(xiàn)了,,走了整個質(zhì)量體系的過程,,然后把事情最終干成了。更重要的是,,這7個月大家不再僅僅是同事,,而是戰(zhàn)友?!?/p>