全尺寸飞机结构试验技术

全尺寸飞机结构试验是以对真实的飞机结构施加外载的方式,模拟其在使用中可能遇到的受载情况。通过测量飞机的响应,核对其设计是否达到要求,检验飞机是否安全可靠。全尺寸飞机结构试验作为一种传统的、可靠的验证手段,一直占据着不可替代的重要位置。本文结合飞机结构试验技术的发展,对全尺寸飞机结构试验相关技术进行了分析。     

民用飞机结构的全尺寸疲劳试验

进行全尺寸疲劳试验是新型民用飞机取得型号合格证的必要前提,也是对疲劳和损伤容限设计准则和评定技术的考核验证。从适航条例的最新要求出发,对民机结构的全尺寸疲劳试验作综述,并以波音777飞机的全尺寸疲劳试验为例,对试验相关的各项技术要点,特别是试验载荷谱予以阐述。     

通用飞机的验证试飞

引言 按照民航"型号合格审定程序",民用飞机的调整试飞在验证试飞前的委员会会议(TCB)核准后,飞机就进入验证试飞阶段,直到完成验证试飞大纲所规定的试飞科目.作为小型民用飞机的通用飞机必须遵循这一程序,本文根据小鹰500飞机的验证试飞实践,阐述通用飞机的验证试飞.     

电动通用飞机复合材料结构设计及验证技术

为了设计和制造出重量轻、工艺简单且经济实惠的电动通用飞机,提出了一种新型的复合材料结构设计和验证方法。对飞机的载荷传递进行了理论分析,采用CATIA对飞机结构进行建模,并使用PATRAN/NASTRAN进行了强度计算,根据计算结果,优化了复合材料铺层设计,采用二维图纸的形式快速完成发图。对所采用复合材料的组件和整机进行了一系列的力学试验验证,形成了一套适合轻型飞机的结构快速试验验证方法。根据不同类型零部件的特点采用不同的制造工艺,使生产成本和周期得到有效控制。设计结果、试验数据的有效性和工艺质量的可靠性已经在锐翔RX1E电动双座飞机上得到了证实,该飞机的各项性能满足设计指标要求。     

B777全尺寸静力和疲劳试验

在B777的研制过程中，波音公司除了用分析方法对结构完整性和安全性进行估算外，还通过结构试验对分析结果进行了验证。结构试验着眼于新飞机的各个方面，包括用于新材料性能研究的小试片试验、机身长桥等结构元件试验、机翼上壁板等组件试验、机身部件试验乃至全尺寸静力和疲劳试验。为满足适航审查要求，验证结构分析方法，尽早发现结构缺陷，波音公司用两个完整的机体结构和一个单独的水平安定面进行了B777静力和疲劳试验。全尺寸试验大纲主要包括：飞机构型、试验硬件、载荷情况和施加方法、用于收集试验数据的仪器、试验进行中试验完…     

全尺寸复合材料机身筒段静力/疲劳试验技术

全尺寸复合材料机身筒段静力/疲劳试验是国内首次规划的全复材大部件试验,为顺利完成试验并积累相关技术经验,介绍了现有民机及大型运输机静力/疲劳试验技术现状,研究并应用了全复材大直径大载荷机身特殊边界模拟、撑杆-差动组合静定约束系统、静力/疲劳试验一体化加载系统技术。这些新技术在试验中的成功应用加快了试验实施速度、提升了试验安全性和可靠性。试验结果表明,各项技术安全、可靠、有效,达到了试验要求和预期目标,形成了一套完整有效的全尺寸复合材料机身筒段大部件试验技术,为宽体客机机身复合材料的应用奠定了良好的基础。     

全尺寸飞机结构静力试验数字仿真

全尺寸飞机结构静力试验是飞机结构研制的重要环节,需大量的财力和时间投人。试验结果的精度和有效性主要依赖于试验实施方案设计的合理性;试验件的安全主要依赖于试验时同步地对试验测试数据的监控和与数字仿真结果的一致性评估。全尺寸飞机结构静力试验数字仿真能够辅助实现上述要求,显著提高试验效率。介绍了全尺寸飞机结构静力试验数字仿真的关键技术及解决方案并给出了应用实例。     

全尺寸对转涡轮若干关键试验技术的应用验证

双转子涡轮试验具有极高的试验风险,而大型全尺寸1+1/2对转涡轮试验在国内更是首次开展。为保证试验安全实施,在查阅国内相关涡轮试验文献和对设备现状评估的基础上,对对转涡轮关键试验技术展开了研究。研发了集成控制、数据采集和安全控制功能的多任务并行测控系统,实现了对两个转子系统的联合控制;建立了高压优先调节、低压独立控制、高低匹配联调的对转涡轮匹配联调方法,制定了切实可行的试验安全保障方案;为详细了解高低压级间流场,布置了级间测量系统。试验证明:多任务系统运行良好,低压水力测功器稳速精度提高4倍,试验件轴向力控制方法有效,试验时间缩短50%以上,为我国高性能双转子涡轮设计技术的发展奠定了基础。     

提高全尺寸飞机结构试验效率的两种技术方法研究

针对某飞机研制试验中，对试验周期的要求，开发了提高试验效率的两种技术方法：电液伺服控制的液体充压技术和疲劳试验加载速率优化技术，介绍了这两种技术方法的原理，给出了其实现的过程及应用效果。     

小鹰-500飞机疲劳验证试验载荷谱工程修正方法

针对小鹰-500飞机全尺寸疲劳验证试验中出现的左右机翼前辅助接头及与机身连接区不同程度的疲劳裂纹问题,分析了裂纹产生的原因,采用飞机疲劳载荷的工程算法,对小鹰-500飞机疲劳载荷谱中的部分载荷进行了修正,使用修正后的载荷谱完成了疲劳适航验证试验,该方法为国内通用飞机的疲劳设计、试验和适航取证工作做了探索,为后续型号试验积累了经验。     

复合材料球面框的全尺寸适航验证试验方法

建立了一套民用飞机复合材料球面框全尺寸级试验的适航验证试验方法。根据国际先进机型的全尺寸适航验证试验方法,结合型号工作中的实践经验和适航规章的具体要求,对符合性验证试验的具体实施流程进行了规划。通过研发试验证实了本文方法的可行性。     

飞机全尺寸阻力的预计

本文以J-7飞机为典型,阐述了如何将高速风洞飞机模型的极曲线实验结果修正到真实飞机的实际飞行状态。提出了应进行的修正项目、内容、步骤和具体方法。结果表明,经修正的飞机零升阻力和平衡升致阻力与资料值(经飞机性能试飞验证的结果)有较好的一致性。     

飞机起落架连续变行程疲劳试验技术研究

提出飞机起落架连续变行程疲劳试验实施方案;设计了试验装置;并通过时歼数五主起落架减震器模拟试验验证了本文方案的合理性、可行性。     

AC500螺旋桨飞机适航噪声试验验证技术

介绍了新研的AC500型螺旋桨飞机适航噪声测试理论及数据处理方法。为飞机适航噪声验证建立了合理、科学的试验方法、测试技术和数据处理程序。     

现代飞机系统虚拟试验验证技术发展研究

以飞机系统虚拟试验验证过程为背景,对虚拟试验验证技术的概念和内涵进行了介绍,对虚拟试验验证应用系统的体系结构进行了详细说明,在此基础上介绍了虚拟试验验证的典型应用和发展前景。     

面向全尺寸民机结构疲劳试验的声发射监测技术

作为一种在线、动态、实时监测技术,声发射是一种非常有潜力的航空结构疲劳损伤监测手段。然而,由于恶劣噪声环境及现有声发射监测处理及分析技术发展不足的影响,导致声发射技术目前仍无法在全尺寸民机结构中得到有效应用。本文面向全尺寸民机结构试验开展了高可靠性自动化声发射(AE)监测技术研究,提出了一种基于载荷同步的声发射损伤识别技术,该技术依托数据清洗、数据同步、数据分割提取及异常判别等环节实现,旨在解决全尺寸民机结构试验声发射损伤监测中监测效率低、损伤识别难度大和无法可靠识别等问题。通过在国内某型全尺寸民机结构疲劳试验中应用,该方法的有效性得到了证实,因而为中国型号试验提供支持,进而服务中国航空工业型号试验。     

大型运输机机体结构全尺寸疲劳试验分散系数探讨

从疲劳分散系数的含义入手,分析了国内、外军用标准和民用适航标准对于疲劳分散系数的要求,从中找出了影响战斗类飞机与运输类飞机疲劳分散系数的因素,给出了确定大型运输机全尺寸疲劳试验分散系数的原则。     

模拟板全尺寸吹风试验技术

为了对某航空发动机流场畸变模拟板进行设计验证和修型,需要对其进行吹风试验,测取其在一定板后马赫数下的压力分布。为此,通过进气和引射相结合的方式,在某试验设备上开展了模拟板全尺寸吹风试验,并进行了模拟板全尺寸畸变吹风试验技术研究。针对模拟板板后马赫数计算方法、板后AIP稳态总压测点布局、板后测点小角度偏斜、板后测点轴向位置以及物理/换算流量对畸变度的影响进行了试验。结果表明：在非回流区内板后马赫数采用总静压法进行计算的结果更接近真实值;板后AIP稳态总压测点布局、测点轴向位置对畸变度测量有影响;板后测点小角度偏斜对畸变度测量基本无影响;综合压力畸变指数随着换算流量的增大逐渐增大;在换算流量相同时,综合压力畸变指数不随物理流量的变化而变化。     

飞机平尾振动疲劳试验分析

飞机平尾配重R区在试飞中出现疲劳裂纹,为再现R区局部裂纹产生情况和发展规律,在地面采用激振的方法模拟平尾的空中振动环境,对平尾配重R区进行了振动疲劳试验。试验中采用“装机状态”和“固定状态”进行试验,两种试验结果较真实地反映出裂纹产生规律,并对两种模拟试验方法进行对比分析。