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C919飛機(jī)靜力試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)入高載階段，國內(nèi)首家“氣候?qū)嶒?yàn)室”將在明年投入使用。
進(jìn)入11月以來，C919國產(chǎn)大型客機(jī)進(jìn)入密集試飛期。當(dāng)C919的101架機(jī)屢屢騰空而起、102架機(jī)發(fā)動機(jī)成功點(diǎn)火之際，它們還有一位“老大哥”——C919的01號飛機(jī)，正靜靜地待在位于浦東機(jī)場的中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所上海分部內(nèi)，接受日以繼夜的“靜力試驗(yàn)”。
去年4月份至今，在浦東機(jī)場試驗(yàn)廠房內(nèi)，聳立著一架高達(dá)15米的鋼結(jié)構(gòu)平臺。C919的01號飛機(jī)躺在這里，渾身上下貼滿白色膠布帶，還有一捆捆紅綠黃顏色的電纜圍繞在飛機(jī)周圍。
“需要接受測試的部位接近一萬三千多個點(diǎn)，在不同載荷狀態(tài)下都要接受測試。”中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所高級專務(wù)楊海告訴解放日報(bào)·上觀新聞記者。
本周末，“中國航空強(qiáng)度技術(shù)發(fā)展高峰論壇”首次在上海舉行，國內(nèi)頂尖的飛機(jī)強(qiáng)度研究專家匯聚上海，正在進(jìn)行中的C919靜力試驗(yàn)自然成為各界關(guān)注的焦點(diǎn)。記者從論壇上獲悉，目前C919飛機(jī)靜力試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)入高載階段，預(yù)計(jì)將在2018年完成試驗(yàn)。與此同時(shí)，疲勞試驗(yàn)也在緊鑼密鼓地展開中，預(yù)計(jì)將在2018年-2019年開始。
“體檢”技術(shù)新突破：虛擬試驗(yàn)
“飛機(jī)研制過程中，從設(shè)計(jì)、選材、制造，到能不能離地，首先要驗(yàn)證強(qiáng)度是否合格。強(qiáng)度包含了飛機(jī)的承載力、穩(wěn)定性、壽命、可靠性等，只有通過了測試，飛機(jī)的安全性才有保障。”
“就像我們坐一把椅子，能夠承受住我的重量，不會垮掉，也不會壓破。”楊海伸出手比劃了一下，將C919所經(jīng)受的強(qiáng)度試驗(yàn)形象地比作“體檢”。
本次“體檢”，強(qiáng)度所做出了哪些技術(shù)突破？
中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所所長王彬文介紹，在C919飛機(jī)型號研制中，強(qiáng)度所將最新成果——第四代試驗(yàn)系統(tǒng)（即數(shù)字化試驗(yàn)系統(tǒng)）與虛擬試驗(yàn)技術(shù)集成創(chuàng)新應(yīng)用于全機(jī)靜力試驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)了物理試驗(yàn)與虛擬試驗(yàn)雙線并行、融合互動、相互支撐，大幅降低了風(fēng)險(xiǎn)，縮短了周期。
在最嚴(yán)酷的試驗(yàn)工況中，虛擬試驗(yàn)結(jié)果與物理試驗(yàn)結(jié)果相比，誤差在5%以內(nèi)，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。在MA600飛機(jī)型號研制中，強(qiáng)度所將疲勞加速技術(shù)應(yīng)用于全機(jī)疲勞試驗(yàn)，使得試驗(yàn)效率提升了40%以上，取得了顯著效益。
航空材料研制水平
強(qiáng)度所相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，針對C919飛機(jī)結(jié)構(gòu)首次選用鋁鋰合金、鋁鎂鈧合金等新材料，強(qiáng)度所在沒有基本性能數(shù)據(jù)的情況下，規(guī)劃、設(shè)計(jì)了性能試驗(yàn)矩陣和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，并完成了大量的材料力學(xué)性能測試，獲得了第一手的性能數(shù)據(jù)，為新材料工藝狀態(tài)的確定與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有力支撐。
楊海告訴解放日報(bào)·上觀新聞記者，目前國內(nèi)航空結(jié)構(gòu)金屬材料和國際發(fā)達(dá)國家相比，還有不小的差距。主要表現(xiàn)在：一是品牌少，新型合金材料研究起步晚。二是工藝不穩(wěn)定而帶來力學(xué)性能不穩(wěn)定。先進(jìn)復(fù)合材料方面，在原材料碳纖維生產(chǎn)方面，基本接近國際水平，但在成本上還是太高，在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成型工藝方面還有較大差距。
楊海認(rèn)為，輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高耐久性的新型合金材料，功能性智能材料，輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐高溫先進(jìn)復(fù)合材料都有著極其迫切的需求，有非常好的發(fā)展前景。
國內(nèi)首家綜合氣候?qū)嶒?yàn)室將在2018年投入使用
中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所透露，國內(nèi)首家綜合氣候?qū)嶒?yàn)室于2013年動工，將于2018年正式投入使用，將為未來C919型號審定工作提供幫助。
何謂“綜合氣候?qū)嶒?yàn)室”？以往飛機(jī)進(jìn)行綜合氣候試驗(yàn)，必須在天氣惡劣的地區(qū)進(jìn)行，例如高寒、高海拔地區(qū)。該實(shí)驗(yàn)室可以模擬高溫、低溫、濕熱、淋雨、降雪、凍雨、結(jié)冰和太陽輻照等氣候環(huán)境，以驗(yàn)證飛機(jī)結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、飛機(jī)各系統(tǒng)和地面保障設(shè)施的氣候環(huán)境適應(yīng)性。
明年建成的實(shí)驗(yàn)室，將具有模擬極端環(huán)境的能力。只需把整架飛機(jī)推進(jìn)去，在零下50攝氏度的環(huán)境下放48個小時(shí)，觀察其能不能活動，發(fā)動機(jī)能不能點(diǎn)火，就能完成原先的測試，不需要再把飛機(jī)運(yùn)往極端環(huán)境的機(jī)場，大大縮短了測試周期。
