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C919大型客機進入首飛準備階段 預計上半年“上天”

據《人民日報》報道,在1月17日,在中國商飛公司民用飛機試飛中心的上海浦東祝橋試飛機庫內,C919在進行首飛前必須完成的全機地面共振試驗和模態耦合試驗,這個試驗的開始也意味著C919進入首飛前最後的沖刺階段。

目前,C919已基本完成機載系統安裝和主要的靜力、系統集成試驗,進入首飛準備階段,預計將在2017年上半年實現飛上藍天的夢想。

C919大型客機順利通過如“酷刑”般的全機2.5g靜力試驗

2016年11月8日,C919大型客機迎來“出生”以來第一次也是最嚴酷的一次“展翅”。

“加載5%,以5%為一級,逐級加至20%,檢查設備”;“加載至50%。保載3秒”;“加載至85%。保載3秒”……

伴隨著紅色數據的不斷變化,一條曲線同時在兩側大屏幕上躍動,反映出C919大型客機首架靜力試驗機內部的反應——飛機如同做心電圖一樣,渾身布滿白色膠布帶,膠帶內則是緊貼機體表面能敏感測出應力、應變的電阻應變片。這測量的不是C919心臟的跳動,而是機體“骨骼”在外部不斷加載情況下的應變和變形。伴隨著持續加載,飛機開始顯現明顯的外部反映,機翼開始向上一點點翹起……最後,當載荷達到試驗大綱要求的100%時,翼尖向上翹起達到近2米。

最終,C919大型客機順利通過了這項“酷刑”一般的全機2.5g靜力試驗,試驗結果也與試驗前的強度分析高度吻合,表明其強健的“骨骼”與機體足以支撐飛上藍天,為首飛打下了又一個堅實基礎。

“結構必須能夠承受極限載荷3秒鐘而不破壞。別看這短短的3秒鐘,背後的準備工作卻遠遠超過300天。”C919大型客機副總設計師周良道說。

首飛前,C919大型客機必須完成增壓艙增壓、前起連接、主起連接、全機情況、垂尾和方向舵等13項共48個工況的靜力試驗,其進展情況直接影響著C919能否早日首飛。

增壓艙增壓試驗中的飛機像一個巨大的高壓鍋,登機門要承受16噸的載荷

很多人可能不知道,在飛機客艙內設計有增壓設備,用來在空氣稀薄的高空給客艙增加氣壓,保持乘客在最舒適的大氣壓下擁有良好的飛行體驗。此時,飛機要承受內外壓差帶來的巨大載荷。飛機的結構設計是否能承受這份載荷的考驗?這是C919大型客機進行的第一項靜力試驗——增壓艙增壓試驗。

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。“在上海的試驗環境大概是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,它相當於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場負責人趙峻峰說。

“試驗中的飛機就像一個巨大的高壓鍋,國外出現過進行增壓艙極限載荷試驗時艙門爆出的情況。如果有什麽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,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場,通過預先安裝的傳感器和攝像設備測量和觀察試驗。”

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,是試驗數據對強度計算方法的驗證。

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歷過一段考驗

在中國商飛公司上海飛機設計研究院,強度團隊是一支年輕的團隊,里面幾乎全是“80後”“90後”。在很多專業領域仍是空白的中國民機產業,這支通過不懈努力和奮鬥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飛機也已經順利通過了全機2.5g靜力試驗。這是難度最高、風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這個數字,也曾經是一個幾乎要把強度團隊乃至年輕的中國民用航空工業“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全機穩定俯仰靜力試驗過程中,當載荷施加到87%載荷時,龍骨梁後延伸段結構遭遇破壞,結構無法繼續承載,試驗被迫中止。這就意味著不僅後續20多項靜力試驗全部無法繼續開展,而且正在全面展開的試飛工作也不得不全線陷於停滯。這對已經面臨巨大進度壓力的新支線飛機項目來說,無異雪上加霜。

2010年6月28日,經過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靜力試驗終於圓滿通過,朱林剛說,那是大飛機強度技術團隊最刻骨銘心的一段歷程,“7個月,在各級領導的帶領下,我們把原因分析清楚了,把修正方案找到了,把故障複現了,走了整個質量體系的過程,然後把事情最終幹成了。更重要的是,這7個月大家不再僅僅是同事,而是戰友。”

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