“為了保持乘客的舒適度,飛機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,。”中國商飛上海飛機設(shè)計研究院強度部副部長朱林剛說,。
飛機進行限制載荷試驗必須考慮飛機在工作中遇到的最嚴(yán)苛場景,。在增壓艙增壓試驗中,需要模擬0.8個大氣壓的壓差,?!霸谏虾5脑囼灜h(huán)境大概是1個大氣壓左右,因此,,我們要往機艙‘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)于在登機門大小的機身上施加16噸的載荷,。”靜力試驗團隊強度部現(xiàn)場負責(zé)人趙峻峰說。
“試驗中的飛機就像一個巨大的高壓鍋,,國外出現(xiàn)過進行增壓艙極限載荷試驗時艙門爆出的情況,。如果有什么零件被壓力頂飛出來,那是非常危險的,?!?趙峻峰說,“在試驗時,,我們給飛機做了一個防護網(wǎng),,為了更好地觀測飛機受載荷情況,把機身一些部位空了出來,。等到做極限載荷試驗時,,試驗壓力還要在此基礎(chǔ)上再乘1.5倍來進行。屆時會用個‘大罩子’把飛機罩起來,,試驗人員也要離開現(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?!?/p>
去年5月13日,,在人們的見證下,,C919大型客機順利完成了增壓艙增壓試驗,,為靜力試驗開了一個好頭。不過,,比增壓艙增壓試驗本身更為重要的,,是試驗數(shù)據(jù)對強度計算方法的驗證。
“我們可以對飛機所有部位的嚴(yán)重工況進行計算機模擬分析,,得到飛機設(shè)計是否滿足強度要求的結(jié)論,。但在真實試驗中,不可能做那么多的靜力試驗,,既浪費經(jīng)費又浪費時間,,只能挑選最嚴(yán)苛工況進行試驗,對關(guān)鍵部位進行考核,。而適航當(dāng)局是否認可模擬計算結(jié)果,,就要依靠試驗數(shù)據(jù)‘說話’?!壁w峻峰說,,做完增壓艙增壓試驗后,立刻把試驗數(shù)據(jù)拿來和強度計算數(shù)據(jù)進行比對,,最后試驗數(shù)據(jù)與計算結(jié)果吻合度較高,,這就證明了自己設(shè)計的強度計算工具的有效性,對后續(xù)開展C919大客機極限載荷靜力試驗或其他型號靜力試驗也都非常重要。
我國首款自主研制的支線噴氣客機ARJ21,,在靜力試驗時也曾經(jīng)歷過一段考驗
在中國商飛公司上海飛機設(shè)計研究院,,強度團隊是一支年輕的團隊,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產(chǎn)業(yè),,這支通過不懈努力和奮斗成長起來的隊伍已嶄露頭角,由原來的三四十人壯大到220多人,,也是中國民機研制的寶貴財富,。在他們的努力下,C919飛機也已經(jīng)順利通過了全機2.5g靜力試驗,。這是難度最高,、風(fēng)險最大的試驗項目之一,要驗證的是飛機在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)是一個幾乎要把強度團隊乃至年輕的中國民用航空工業(yè)“壓”進深淵的重力。
2009年12月1日,,我國首款自主研制的支線噴氣客機ARJ21新支線飛機在進行2.5g全機穩(wěn)定俯仰靜力試驗過程中,,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,,試驗被迫中止。這就意味著不僅后續(xù)20多項靜力試驗全部無法繼續(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)面臨巨大進度壓力的新支線飛機項目來說,無異雪上加霜,。
作為ARJ21靜力試驗現(xiàn)場負責(zé)人,,趙峻峰當(dāng)時一下子就蒙了。當(dāng)時負責(zé)機身強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,,“每一個人背負的壓力都特別大,,壓抑得喘不過氣來”。這個以“為中國大飛機設(shè)計強健脊梁”為使命的年輕強度技術(shù)團隊,,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2.5g極限載荷試驗也就是2.5g靜力試驗終于圓滿通過,,掌聲、歡呼聲,、喜極而泣聲溢滿了整個試驗現(xiàn)場,。
朱林剛說,,那是大飛機強度技術(shù)團隊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>