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孙聪:中国大中型飞机颤振试飞技术取得重大突破

严冰
2010年03月09日14:41    来源:人民网
孙聪委员
孙聪委员
  全国政协委员、中国航空工业集团公司副总工程师孙聪今天向记者介绍,近日位于陕西的中航工业试飞院传来喜讯,随着某型飞机在外场安全着陆,历时多年的大中型飞机颤振试飞科研攻关工作画上圆满的句号。这标志着中航工业在具有自主知识产权的大中型飞机颤振试飞惯性激励系统技术上取得重大突破,成为和美国、俄罗斯等航空发达国家一样能独立开展大中型飞机颤振试飞的国家。

  在世界航空工业领域,颤振、失速尾旋和空中停车被公认为“三大I类风险”试飞科目。从飞机研制和飞行试验角度,颤振是对飞机最大的挑战,因为飞机一旦在空中发生颤振,会在几秒钟内解体,飞行员几乎没有处置时间,逃脱概率极小。由于颤振试飞风险巨大,所以试飞前要制定严格的保障措施。中航工业试飞院颤振试验经过多年的研究发展,已形成严格的安全监控措施和合理有效的飞行监控体系,为进行相关飞行试验打下了良好的基础。

  进行颤振试飞时,飞机要安装激励系统,用以激励出各种颤振危险状态的所有结构振动模态,因此,选取有效的颤振激励方法就成为课题突破的关键。中航工业试飞院综合国内外现有的颤振试验激励方法,经过大量试验和数据分析,取得重大突破,成功改型出具有世界先进水平的大中型飞机新型惯性激励器系统,并首次使用自主研制的惯性激励器,结合操纵面脉冲激励方法进行空中颤振试验飞行,有效解决了困扰大中型飞机激励技术的难题。在外场试飞中,试飞机组完成了项目最后阶段高空大马赫状态下的飞行试验。通过数据分析,该型飞机的颤振特性完全达到标准,证明了激励方法和试飞方法的有效性。

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  颤振是飞机结构最危险的振动形式,它是由空气动力、弹性恢复力和惯性力三者耦合作用下产生的一种振动形式,是飞行器飞行中发生事故较多并且常常造成灾难性后果的一种气动弹性现象。据统计,数十年来,世界范围因颤振而造成的重大事故时有发生。在I类风险科目中,颤振也是唯一不能人为控制的情况(失速和空中停车可以通过飞行员的操纵进行改出和重新启动),只能通过恰当的结构设计来防止。所以,各国在新机研制的早期阶段就要开始进行防止颤振研究,这种研究贯穿于新机研制的全过程。

  通常,防止颤振研究包括颤振理论计算、缩比模型的高低速风洞实验、全机地面共振实验以及飞机颤振飞行试验等。飞机颤振飞行试验处于防颤振研究的最终环节,它使用真实的飞机在实际的飞行条件下进行试验,具有不受各种简化假设影响的独特优点。因而,飞机颤振飞行试验成为验证新机(包括重大改型的飞机)颤振安全性必不可少、最有说服力的关键环节。
(责任编辑:闫斐(实习))
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