运-20整机静电破坏试验首次公开,以极致破坏证明卓越性能!
近日,央视《磨剑》栏目首次发布,2024年9月28日,运-20运输机进行了2次整机5G静电破坏试验现场。
在装载了 111% 的负载后,Y-20 的机翼猛烈撞击并断裂。
然而,奇怪的是,此时现场的所有人都欢呼雀跃,这是什么原因呢?
静态失效试验
俗话说,外行看热闹,局内人看门口。
整机静态失效试验是用于评价飞机结构强度和耐久性的重要试验。
其主要目的是验证飞机设计是否能够承受预期的最大载荷,并确保飞机在极端条件下的安全性和可靠性。
在测试中,工程师通过施加超过正常运行条件的力来测试飞机结构的极限,模拟飞机在其生命周期中可能遇到的各种极端压力,例如剧烈机动、紧急着陆、强风等。
测试通常在受控环境中进行,使用特殊设备和传感器来施加和测量负载。 飞机的各个部件,如机翼、机身和尾翼,都是单独测试的。
利用从试验中收集的数据,工程师可以评估飞机结构的实际性能与设计预期之间的差异,并相应地进行必要的调整。
有一个负载标准指标,其值必须介于 100% 和 120 之间。
如果飞机在达到设计载荷的100%之前发生故障,则表明飞机结构不够坚固,无法满足设计要求,需要进行修改和加固。
如果飞机能够承受超过120%的载荷而不破损,则说明飞机的结构设计过于坚固。
这听起来可能是一件好事,但更强大并不意味着更好。
飞机设计是一个平衡多种因素的过程,包括结构强度、重量、燃油效率、成本和性能。
坚固的飞机设计意味着更坚固的结构,可以在极端天气条件和飞行条件下保持完整性。
但另一方面,更坚固的结构也意味着使用更多或更厚的材料,这增加了飞机的重量。
当重量增加时,它会在许多方面对飞机产生重大影响,包括限制飞机性能、降低燃油效率和增加运营成本。
隔壁印度的Tejas战斗机就是一个非常明显的例子,因为机身使用了过多的碳纤维材料,最终导致“不能同时拥有鱼和熊掌”。
简单来说,装炸弹就不能装油,装油箱就不能装炸弹。
如果它装满了燃料和弹药,对不起,我不能飞。
这就是为什么飞机设计师一直在努力在结构强度和重量之间找到最佳平衡的原因。 该过程通常涉及使用先进的材料和设计技术来增加结构强度,同时减轻飞机重量。
这就是为什么飞机设计是一项复杂而复杂的工程挑战。
根据这次发布的镜头,当进行111%载荷时,运-20的机翼瞬间断裂,这证明运-20机身结构不仅满足强度要求,而且充分挖掘了材料和设计的全部潜力。
因此,实验取得了圆满成功,现场科研人员雷鸣般鼓掌,为实验的成功欢呼。
C919实验
不仅如此,在国产C919大型飞机研制时,也会进行类似的测试。
数据显示,C919静态试验机于2024年4月11日进入航空工业实力研究院上海分院试验厂房,历时300多天至2024年2月15日,在首飞前完成了48次静态试验,为后续成功首飞奠定了基础。
其中包括行业公认的高难度、高风险试验,即 25G机动平衡工况下极限载荷静态试验。
这是“2“5G”,是指飞机所受的力是其自身重量的25次。
测试的目的是模拟飞机在进行剧烈机动或遇到强气流时,是否足够安全和坚固,以便在极端条件下足够坚固。
在这次测试中,C919被每个机翼约100吨的机组人员绑住。
这种高强度负载测试旨在模拟飞机在实际飞行中可能遇到的最大应力。
同时,C919的机翼弯曲到翼尖上升到约3米的高度。
这种显着的弯曲表明机翼具有高度的弹性和强度,能够承受极端应力而不会断裂。
哎呀,翅膀怎么还能弯,其实没必要大惊小怪,这都是正常的。
因为飞机机翼需要有弹性,如果机翼太硬,遇到强力时可能会断裂或损坏。
另一方面,弹性机翼可以更有效地分散飞行中产生的应力,从而防止结构损坏。
最终,C919完美地通过了测试。
根据试验结果,C919的变形和应变符合分析预期,机体结构满足轴承要求,说明飞机的结构强度和设计没有问题。
你可能不知道通过这个测试有多难?
即使是世界上最大、最先进的飞机,在极端的测试条件下也会遇到问题。
这不是我们的“王婆卖瓜吹嘘”,而是事实。
例如,在 2009 年,波音 787 也在做同样的 2在5G极端负载测试中,机翼与机身连接处出现过早破裂。
由于这个问题,波音787的首飞被推迟了半年多,这不仅影响了项目的进度,也增加了成本,对波音公司的信誉造成了一定的影响。
最终,波音公司不得不对飞机设计进行更改,以确保飞机能够承受极端负载。
从这个角度来看,中国的相关技术水平并不逊色于国外,这也是C919挑战美国波音、欧洲空客的信心所在。
结束
无论是运-20还是C919大飞机,为了保证能够安全在空中飞行,他们身后工程师的艰辛,可能都是普通人难以理解的。
2024年,我们开始立项国内C919项目,经过30多万科研人员16年的不懈努力,终于迎来了好消息,现在C919已经开始商业客运飞行。
另一方面,据《澳大利亚人报》报道**,来自航空公司和租赁公司的中国制造的C919飞机订单数量超过1,000架。
在发动机方面,国产CJ-1000A发动机最快可在2024年组装到C919飞机上,从而取代法国赛峰集团公司的LEAP-1C发动机。
这说明国产C919大飞机已经日趋成熟,在国内外都广受好评,而这离不开无数的极限考验。
因此,C919大飞机的诞生是中国制造的骄傲,一点也不夸张。