頭條:2.5G極限載荷靜力試驗是怎樣的一種體驗?
“加載到5%”……
(資料圖片)
“加載至100%”……
“按程序加載至152%并保載3秒”……
6月20日,AG600飛機迎來了“出生”以來最嚴酷的一次“展翅”——
上午10時15分,航空工業強度所閻良新區,在航空工業通飛華南匯報試驗概況及工程準備情況、強度所匯報試驗準備情況及預試情況、制造代表宣布制造符合性檢查審查意見、工程代表宣布試驗工程審查意見后,“鯤龍”AG600穩定俯仰2.5G工況極限載荷(152%限制載荷)靜力試驗正式開始。
紅色加載百分比數字不斷變化,一條條曲線在監控屏幕上顯現,AG600飛機如同做心電圖一樣,隨著機體“骨骼”在外部不斷加載而應變和變形。
伴隨著持續加載,飛機開始顯現明顯的外部反應,機翼向上一點點翹起,耳邊不時傳來結構鼓動聲……
當試驗加載到試驗大綱要求的152%限制載荷時,翼尖向上翹起達到近1.5米。
最終,AG600順利完成了穩定俯仰2.5G工況極限載荷(152%限制載荷)靜力試驗,試驗結果與試驗前的強度分析高度吻合,表明其機體“骨骼”足夠“強健”。
民航適航審定中心、民航上海審定中心、航空工業民機國合部、航空工業通飛、航空研究院、通飛華南、強度所等單位的相關領導和人員在現場見證了整個試驗過程。
2.5G極限載荷靜力試驗被認為是大型民用飛機最經典的靜強度試驗,是公認的高難度、高風險試驗項目,是對飛機結構強度的一次“極限考核”。此項試驗旨在考驗飛機俯沖后拉起時能承受2.5倍于自身重量的載荷并考慮1.5安全系數而不破壞,載荷嚴酷,試驗技術復雜。
2.5G極限載荷靜力試驗是AG600飛機結構強度審查過程中重要的適航驗證試驗之一,對機翼的考核最嚴苛,具有載荷量級大(機翼總氣動載荷達210噸)、加載點多、加載預置方案復雜等特點。考慮到飛機預期可能的載荷變化,本次2.5G極限載荷試驗實加最大載荷為152%限制載荷。
什么是“穩定俯仰”?2.5G工況極限載荷靜力試驗是什么含義?載荷為什么定在152%?航空工業通飛華南公司的專家老師向我們娓娓道來——
01什么是AG600穩定俯仰2.5G工況極限載荷靜力試驗?
答:“穩定俯仰”是中國民航局CCAR 25.331(b)款規定的一種對稱機動情況——飛行員操縱升降舵緩慢上偏,飛機以零角加速度“穩定地”進行俯仰機動;“2.5G”是根據中國民航局CCAR 25.337條制定的大型民用飛機的正限制過載。
“限制載荷”是飛機服役中預期可能遭遇的最大載荷,“極限載荷”是限制載荷再乘以安全系數1.5,其目的是為了考慮載荷和強度計算的不確定性、材料和制造工藝的分散性等客觀因素對機體結構強度的影響。
穩定俯仰2.5G工況極限載荷靜力試驗是考核機翼、機翼和機身連接結構的最嚴重載荷情況。
02AG600全機靜力試驗都有哪些工況?
答:AG600全機靜力試驗工況大體分為全機工況和部件工況。
全機工況包括兩點著陸、非校驗機動、偏航機動、穩定俯仰2.5G、船首著水、斷階著水、動態著水機身下彎、穩定俯仰2.5G疊加充壓、偏航機動疊加充壓等。
部件工況包括座艙內操縱系統連接、操縱面連接、襟翼、發動機支架及其連接、前/主起落架與機身連接、水舵及其連接、浮筒及其連接、擾流片及其連接、平尾校驗機動、動態著水機翼下彎、增壓艙壓差載荷等。
目前已完成了全部29項共53個工況的全機及部件靜力試驗。后續,為充分驗證機體結構強度并更好地發揮靜力機的作用,還將在其上進行一些部件級驗證和研發試驗,以及為部分系統設備(如雷達罩、汲水斗等)靜強度試驗提供支撐平臺。
03為什么是152%?
答:考慮到后續可能的設計載荷變動(如空機重量的少量增加、控制律引起的載荷變化等),基于前期設計經驗、靜強度分析結果和限制載荷試驗結論,本次試驗將限制載荷加載至152%。
一方面盡量避免后續因載荷變化而造成的試驗驗證不充分的風險,另一方面也體現了對AG600飛機結構強度設計水平的信心。
04AG600還有哪些特別的試驗?
答:AG600與運20、C919相比,最主要是多了涉及水載荷的靜力試驗,包括浮筒及其連接、水舵及其連接、船尾著水、動態著水機翼下彎等部件試驗,以及斷階著水、船首著水、動態著水機身下彎等全機工況試驗。
其中最特別的當屬“動態著水機翼下彎工況”和“動態著水機身下彎工況”,這兩項充分體現了水上飛機的載荷控制特點。前者取代常規陸基飛機的穩定俯仰負1G工況,成為機翼下彎控制工況;后者取代常規陸基飛機的著陸工況,成為機身下彎控制工況。
作為AG600飛機全機工況靜力試驗的收官之戰,2.5G極限載荷靜力試驗的順利完成,標志著AG600飛機機翼結構達到了預期的設計指標和要求,為后續試飛過載包線擴展提供了強度通行證,也為AG600型號取證奠定了堅實的強度基礎。
AG600,加油!
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