飛機在飛行中的受力有哪些_飛機在空中的受力分析

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　　4月18日，C919大型客機通過首飛放飛評審，待完成全部高速滑行測試后，可擇機開展首飛。

　　這是C919大型客機完成的首飛前最后一項評審任務，首飛節(jié)點近在眼前。

　　那么C919首飛之前到底要做哪些試驗來保證首飛安全呢？就讓小編帶你一起梳理一下吧~

系統(tǒng)集成試驗

　　首先是試驗室里開展的系統(tǒng)集成試驗。2015年9月，C919大型客機系統(tǒng)集成試驗正式開試，上飛院的重點實驗室成為最重要的型號研制主戰(zhàn)場之一。

系統(tǒng)集成試驗的主要目的就是充分“挖掘”各系統(tǒng)“聯(lián)合辦公”時可能出現(xiàn)的故障。飛機的系統(tǒng)間接口關(guān)系復雜，遠不是別人眼中“1+1=2”的關(guān)系，就算所有系統(tǒng)都沒有問題，也遠不代表“聯(lián)合辦公”就沒有問題。

上飛院航電試驗室主任許光磊對此感受很深。“比如上一次發(fā)現(xiàn)的這個故障，是操縱*部件過程中，簡圖頁顯示‘X’”，許光磊邊打開電腦邊說，“因為*系統(tǒng)輸出的驅(qū)動信號邏輯與*系統(tǒng)輸入不匹配，像這樣極其具體、細節(jié)的問題要通過一輪一輪試驗挖掘解決”。

那么，系統(tǒng)集成試驗有多重要？讓我們來看看一些數(shù)據(jù)。

波音公司耗資15億為波音777打造“飛機系統(tǒng)集成實驗室”，以鐵鳥為中心，接入航電、電氣、環(huán)控等關(guān)鍵系統(tǒng)，聯(lián)合開展飛機級集成驗證試驗，令波音777的飛行試驗周期縮短飛機在飛行中的受力有哪些了1.5年。

空客公司也為A350建設了一個類似波音777的綜合系統(tǒng)集成實驗室，充分的地面試驗使得A350首飛當天即完成了2個架次的飛行，并在首飛3天后參加了巴黎航展上的飛行表演。

系統(tǒng)集成試驗的終極目標就是盡可能多地把問題留在地面，減少后續(xù)試飛的時間、成本和風險。

OATP試驗&機上地面試驗

　　系統(tǒng)集成試驗因為是在試驗室進行，所以與飛機機載系統(tǒng)安裝同步。等到系統(tǒng)安裝完畢，還要在真機上開展OATP試驗和機上地面試驗。

　　OATP試驗即機上功能試驗，是飛機總裝過程中的一項生產(chǎn)試驗，主要用于驗證飛機各系統(tǒng)在完成總裝之后，系統(tǒng)基本功能是否具備，基本操作能否實現(xiàn)?！熬拖褚慌_電視機，裝好以后要檢查一下是否能出影像，有沒有聲音，能不能切換頻道?！眳⑴c試驗的設計人員們這樣形象地概括OATP試驗的主要目的。

　　除了基本的功能驗證，C919還要開展全機地面共振試驗、電磁兼容試驗、高強度輻射場試驗等機上地面試驗，測試各系統(tǒng)工作是否正常，飛機能否順利完成首飛各項任務。

　　就拿全機地面共振試驗來說，該試驗通過人為激勵，誘發(fā)飛機達到“相位共振”，得到顫振分析需要的飛機模態(tài)特性。同時，修正飛機動力學模型，以分析飛機設計是否在顫振邊界內(nèi)。

　　全機地面共振試驗是為了防止飛機發(fā)生可怕的氣動彈性發(fā)散現(xiàn)象?！癈919飛機首飛前，我們通過有限元模型等計算方法，構(gòu)建C919動力學模型，進行了多輪振動特性分析以及氣動彈性穩(wěn)定性計算，現(xiàn)在通過全機地面共振試驗和結(jié)構(gòu)模態(tài)耦合試驗對計算進行驗證，得到飛機是否符合氣動彈性穩(wěn)定性要求的結(jié)論?！鄙巷w院強度部顫振室主任竇忠謙介紹。

限制載荷靜力試驗

　　飛機強度的要求用限制載荷（服役中預期的最大載荷）和極限載荷（限制載荷乘以規(guī)定的安全系數(shù)）來規(guī)定。適航規(guī)章要求，飛機必須能夠承受限制載荷而無有害的永久變形。一般情況下，飛機首次飛行不會飛出大機動和大過載，也不會沖出首飛包線，因此，首飛前，C919必須完成限制載荷靜力試驗，以表明其結(jié)構(gòu)強度符合首飛要求。

　　靜力試驗是飛機研發(fā)過程中重要的地面試驗，通過約束裝置和載荷加載系統(tǒng)，模擬飛機運行中所受的空氣動力、發(fā)動機推力、地面起落架反作用力等載荷和其他環(huán)境條件，驗證飛機結(jié)構(gòu)能夠滿足運行過程中可能遇到的所有載荷情況下的強度要求。

　　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項限制載荷靜力試驗。

　　首飛后，C919還要開展極限載荷靜力試驗，屆時飛機將承受1.5倍于限制載荷靜力試驗的加載，并承受極限載荷至少3秒鐘而不破壞。

滑行試驗

　　滑行試驗是飛機首飛前的最后一類試驗。滑行試驗分低、中、高速滑行，低速滑行飛機速度一般控制在55公里/小時以內(nèi)，中速滑行速度為55-170公里/小時，高速滑行速度超過170公里/小時。

　　滑行試驗是飛機在首飛前必須進行的一類驗證試驗，通過滑行，最后確認飛機在設計和制造上有無問題，并將問題解決。同時，為首飛機組熟悉飛機、實現(xiàn)安全首飛奠定基礎。

　　一般而言，地面滑行主要驗證飛機在滑行振動狀態(tài)下，機體結(jié)構(gòu)是否牢固；各系統(tǒng)工作是否正常；飛機的剎車效率是否滿足要求，包括飛機的停機剎車功能、防滑功能以及應急剎車功能；還有飛機的滑行運動特性，比如轉(zhuǎn)彎能力、精確保持直線滑行的能力和曲線滑行的修正能力等。在高速滑行時，還要檢查飛機的抬前輪操縱能力，包括在這種情況下飛機保持平衡的能力等。

　　來源飛機在飛行中的受力有哪些：翱翔 （上海飛機設計研究院 微信平臺）

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