王軍朋

許多人認(rèn)為乘坐飛機(jī)是比較危險(xiǎn)的，它飛在空中一旦出事，生存幾率會(huì)很小。但統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，飛機(jī)卻是世界上最安全的交通工具。為何會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？其中的一個(gè)重要原因是，每種型號(hào)的飛機(jī)在研制過程中，都要經(jīng)過嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度地面驗(yàn)證試驗(yàn)，以檢驗(yàn)飛機(jī)的設(shè)計(jì)和制造是否滿足要求，能否保障飛機(jī)的飛行安全。

什么是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度地面驗(yàn)證試驗(yàn)?zāi)?？?jiǎn)單來說，就是在試驗(yàn)室中，通過加載設(shè)備模擬飛機(jī)在使用過程中承受的各種載荷，通過檢測(cè)設(shè)備測(cè)量飛機(jī)結(jié)構(gòu)的變形、損傷等響應(yīng)，以確定飛機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否滿足要求。

目前，飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)證試驗(yàn)是按照尺寸由小到大、數(shù)量由多到少、結(jié)構(gòu)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的路徑，一層接一層進(jìn)行，通常稱之為“積木式”驗(yàn)證體系。全機(jī)靜力試驗(yàn)位于“積木式”驗(yàn)證體系的頂層，要用一架真實(shí)尺寸的飛機(jī)，用靜態(tài)加載的方式，對(duì)其結(jié)構(gòu)的承載能力和強(qiáng)度極限進(jìn)行全面測(cè)試，以驗(yàn)證飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中其強(qiáng)度和剛度的計(jì)算方法是否合理，檢驗(yàn)制造工藝是否合格，確定結(jié)構(gòu)是否能夠減重或具備更高的承載能力，為改型、改進(jìn)提供依據(jù)。

全機(jī)靜力試驗(yàn)重點(diǎn)考核主承力結(jié)構(gòu)及部件之間的連接強(qiáng)度，通常分為首飛前、首飛后兩個(gè)主要階段。首飛前一般只進(jìn)行影響首飛安全的試驗(yàn)項(xiàng)目，首飛后進(jìn)行全部規(guī)劃的試驗(yàn)項(xiàng)目，包括限制載荷和極限載荷。有時(shí)，為獲取飛機(jī)結(jié)構(gòu)的承載極限，會(huì)選擇性地進(jìn)行破壞試驗(yàn)。

全機(jī)靜力試驗(yàn)是一個(gè)復(fù)雜的過程，包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝、試驗(yàn)實(shí)施等環(huán)節(jié)。試驗(yàn)時(shí)，需要用計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)控制各種加載和測(cè)量設(shè)備，將飛機(jī)在使用中承受的載荷，同步地、由小到大分級(jí)施加到飛機(jī)結(jié)構(gòu)上，同時(shí)測(cè)量并記錄各級(jí)載荷下飛機(jī)結(jié)構(gòu)的變化情況。試驗(yàn)中，結(jié)構(gòu)如果發(fā)生破壞或局部損傷，試驗(yàn)系統(tǒng)要及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄破壞發(fā)生的過程和詳細(xì)數(shù)據(jù)，以供后續(xù)的試驗(yàn)分析。

那么，如何判斷飛機(jī)結(jié)構(gòu)是否通過了全機(jī)靜力試驗(yàn)考核呢？首先，要通過限制載荷試驗(yàn)的考驗(yàn)，即對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)施加飛行使用中可能遇到的最大載荷，飛機(jī)結(jié)構(gòu)不應(yīng)產(chǎn)生有害的永久變形，不能影響飛機(jī)正常操作。其次，還要通過極限載荷的考驗(yàn)，以驗(yàn)證飛機(jī)結(jié)構(gòu)是否有足夠的安全裕度。極限載荷一般為限制載荷的1.5倍。在極限載荷試驗(yàn)時(shí)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受極限載荷3秒鐘以上，不發(fā)生結(jié)構(gòu)總體失穩(wěn)或破壞。

全機(jī)靜力試驗(yàn)結(jié)果滿足以上要求，就可以認(rèn)為該型飛機(jī)結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度是合格的，具備了安全飛行的基本條件。