距中國C919客機首飛的日子越來越近。作為一項國家戰(zhàn)略,這款大型客機寄托了全國人民的厚望,承載著中國大飛機的夢想。近日,同濟大學(xué)航空與力學(xué)學(xué)院(簡稱航力學(xué)院)的師生團隊自行設(shè)計制作了一架1:14的縮比C919模型,并在江蘇常州試飛成功。試飛現(xiàn)場,這架C919模型伴隨著轟鳴的發(fā)動機聲滑過跑道、直沖云霄。在整個試飛中,模型飛行穩(wěn)定靈活,在完成了一系列側(cè)飛、轉(zhuǎn)彎等航線動作后,徐徐下降并安全著陸。
這架C919模型的主要設(shè)計制作工作由同濟大學(xué)航力學(xué)院曲慶韜等幾位同學(xué)完成, 中國商飛試飛中心提供了技術(shù)支持。驗證機研制過程中,研究團隊根據(jù)C919飛機的外形數(shù)據(jù),在電腦上進行了CAD建模,設(shè)計出隔框、桁條、翼梁、翼肋等內(nèi)部零部件;用計算流體力學(xué)軟件對其氣動性能進行了計算和分析,獲得了該機的升力/阻力特性、穩(wěn)定性及操縱性等相關(guān)數(shù)據(jù);同時,用有限元軟件校核了整機的結(jié)構(gòu)強度。為保證模型的強度和剛度,機翼翼梁、尾翼及機身艙內(nèi)布置了若干直徑8mm的碳纖加強桿。在像真度方面,同學(xué)們使用CAD建模,嚴(yán)格參考了C919原型機的幾何數(shù)據(jù),各部件均進行等比例縮小,甚至對機頭、尾椎、翼尖小翼等局部細(xì)節(jié)都做了精心構(gòu)建。
之后,隊員們按照設(shè)計好的CAD圖紙,用激光切割機加工航空層板,切割出各個部件;拼接出模型的機身、機翼、尾翼等主體骨架結(jié)構(gòu)并用膠粘牢;在骨架外鋪設(shè)1mm厚的輕木蒙板,打磨平整光滑后鋪上熱縮蒙皮并完成涂裝;最后用“推稱法”測出動力系統(tǒng)的推力數(shù)據(jù)。
理論分析和推力測試結(jié)果顯示,這款C919模型飛機能滿足既定的氣動性能、推重比等設(shè)計指標(biāo)和要求。
完成后的C919模型飛機總重約7kg、翼展2.3m、身長2.7m。左右兩側(cè)機翼下各裝一臺直徑90mm的大功率電動涵道發(fā)動機,整機推重比約為0.8。這架C919模型的前起落架及主起落架均由鋁件機加工而成,雙輪配置。每個起落架支柱內(nèi)部都設(shè)計有減震器,以便緩沖模型起降/滑跑時的沖擊力。
“縮比模型飛行驗證是現(xiàn)代飛機試驗技術(shù)的重要組成部分,對于新型飛行器的設(shè)計與新技術(shù)應(yīng)用均具有重要的指導(dǎo)意義?!眻F隊指導(dǎo)老師沈海軍教授說,“縮比C919項目結(jié)合產(chǎn)學(xué)研,鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生飛機研制方面的能力,也是對即將進行的C919大飛機首飛的獻(xiàn)禮。”