這種飛機靜力試驗超標太多,可用100年!


這種飛機靜力試驗超標太多,可用100年!

昨天推文中提到,某種未知的重點新機已經在製造靜力試驗機,今年大概率要上靜力試驗檯架。而一旦靜力試驗機加載到70%的負荷,則其他的原型機就可以開始首飛,型號將進入研發的快速通道。當今全球所有的載人飛機,不論民機還是軍機,都要進行靜力試驗。有些型號的靜力試驗甚至會長達3年以上。而具備完整的靜力試驗檯的國家和國家聯合體,在全球並不多;因此全球能為新飛機做完整靜力試驗的國家或者像歐洲這樣的聯合體也不過五六家的樣子。最早的靜力試驗,都是簡單的在飛機表面做上一些規則的布袋,做靜力試驗的時候,不斷地往這些布袋裡裝入沉重的鉛金屬,試驗飛機的相關結構設計強度,不過這種方式需要利用地球的自然重力。而地球重力基本都垂直向下的。因此布袋掛鉛的方式,

只能給飛機施加一種垂直向下的負荷力。要模擬升力就只能把飛機倒翻過來掛鉛袋。但是飛機要在空中飛行而且還要載人,受到的各種力是非常複雜的。戰鬥機需要隨意的正飛和倒飛,會受到迎頭的劇烈空氣阻力和震動;艦載機還要受到彈射和攔阻時的劇烈拉力,甚至著艦時候的強烈衝擊。僅僅用掛鉛塊模擬向下的拉墜顯然過於脫離實際。因此各國先進的靜力試驗檯,雖然仍然有掛鉛塊的試驗內容,但是真實的靜力試驗已經非常複雜,臺架上的飛機要接受來自各種方向的模擬力矩,因此乍看上去有點五花大綁的感覺。靜力試驗首先是做全機的結構試驗。以觀察和研究飛行器結構或構件在靜載荷作用下的強度、剛度以及應力、變形分佈情況,是驗證飛行器結構強度和靜力分析正確性的重要手段。


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飛行器全尺寸結構靜力試驗的加載系統比較複雜。二戰以前用鉛塊、鉛粒模擬集中載荷,方法簡陋。二戰後多改用電動機械加力器或液壓作動筒、千斤頂等加載。再後來,全尺寸結構靜力試驗都通過槓桿系統加載,並採用多點協調加載系統,保證各加載器能按預定比例加力,在結構破壞時能自動卸載,以避免破壞部位的繼續擴大。當代的靜力試驗,已採用計算機控制的電動液壓伺服加自動閉合迴路協調加載系統,能比較精確的仿真飛機未來的各種承受力。當代的全機靜力試驗,還可以把主結構的破壞試驗和單純的全機局部蒙皮承力試驗放在一起來做。一次實驗可以得到大部分數據,獲得一個綜合性的結果。某種飛機的原型機一般都先製造出3到5架。如果經費充足,則可以做到7架左右。瀚海狼山(匈奴狼山)認為,一般把第2架或第3架原型機作為靜力試驗機專用。在臺架上加載到70%的載荷水平,其他的多架原型機機就可以上天試飛了。


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靜力試驗機加載到100%的載荷還沒有破壞,說明已經達到設計指標,其他原型機可以放心試飛。而如果不到100%受力,就出現結構破壞,則所有原型機必須暫停試飛,補強結構後再繼續研發。到目前為止,誰誰家靜力試驗機超過100%的,大約只有4種型號。一種是梟龍,另外一種就是老轟六。當年加載到接近130%還是紋絲不動,創造了難以打破的記錄,想減重都沒得減。這也是新轟六K、J直接照搬老設計外形的原因之一。因為結構設計實在是太強了,機體用100年都沒問題。另外2種,則都是隱形機。


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