全國政協(xié)委員、中國航空工業(yè)集團公司副總工程師孫聰向記者介紹,近日位于陜西的中航工業(yè)試飛院傳來喜訊,隨著某型飛機在外場安全著陸,歷時多年的大中型飛機顫振試飛科研攻關工作畫上圓滿的句號。這標志著中航工業(yè)在具有自主知識產權的大中型飛機顫振試飛慣性激勵系統(tǒng)技術上取得重大突破,成為和美國、俄羅斯等航空發(fā)達國家一樣能獨立開展大中型飛機顫振試飛的國家。
在世界航空工業(yè)領域,顫振、失速尾旋和空中停車被公認為“三大I類風險”試飛科目。從飛機研制和飛行試驗角度,顫振是對飛機最大的挑戰(zhàn),因為飛機一旦在空中發(fā)生顫振,會在幾秒鐘內解體,飛行員幾乎沒有處置時間,逃脫概率極小。由于顫振試飛風險巨大,所以試飛前要制定嚴格的保障措施。中航工業(yè)試飛院顫振試驗經過多年的研究發(fā)展,已形成嚴格的安全監(jiān)控措施和合理有效的飛行監(jiān)控體系,為進行相關飛行試驗打下了良好的基礎。
進行顫振試飛時,飛機要安裝激勵系統(tǒng),用以激勵出各種顫振危險狀態(tài)的所有結構振動模態(tài),因此,選取有效的顫振激勵方法就成為課題突破的關鍵。中航工業(yè)試飛院綜合國內外現有的顫振試驗激勵方法,經過大量試驗和數據分析,取得重大突破,成功改型出具有世界先進水平的大中型飛機新型慣性激勵器系統(tǒng),并首次使用自主研制的慣性激勵器,結合操縱面脈沖激勵方法進行空中顫振試驗飛行,有效解決了困擾大中型飛機激勵技術的難題。在外場試飛中,試飛機組完成了項目最后階段高空大馬赫狀態(tài)下的飛行試驗。通過數據分析,該型飛機的顫振特性完全達到標準,證明了激勵方法和試飛方法的有效性。
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顫振是飛機結構最危險的振動形式,它是由空氣動力、彈性恢復力和慣性力三者耦合作用下產生的一種振動形式,是飛行器飛行中發(fā)生事故較多并且常常造成災難性后果的一種氣動彈性現象。據統(tǒng)計,數十年來,世界范圍因顫振而造成的重大事故時有發(fā)生。在I類風險科目中,顫振也是唯一不能人為控制的情況(失速和空中停車可以通過飛行員的操縱進行改出和重新啟動),只能通過恰當的結構設計來防止。所以,各國在新機研制的早期階段就要開始進行防止顫振研究,這種研究貫穿于新機研制的全過程。通常,防止顫振研究包括顫振理論計算、縮比模型的高低速風洞實驗、全機地面共振實驗以及飛機顫振飛行試驗等。飛機顫振飛行試驗處于防顫振研究的最終環(huán)節(jié),它使用真實的飛機在實際的飛行條件下進行試驗,具有不受各種簡化假設影響的獨特優(yōu)點。因而,飛機顫振飛行試驗成為驗證新機(包括重大改型的飛機)顫振安全性必不可少、最有說服力的關鍵環(huán)節(jié)