气动院空气动力试验与研究能力取得新跨越
发布时间:19-09-19
在C919型客机研制过程中,航空工业气动院承担了多项关键气动试验任务,在确保了各项性能指标实现的同时,也成功托起了中国人的大飞机梦。
气动院是航空工业唯一的空气动力研究与试验机构,主要从事航空气动力设计、数值模拟、风洞试验基础与应用技术研究以及配套设备研制,拥有一批先进实用的试验技术,承担过各类航空、航天飞行器型号的高低速风洞试验任务。在C919的研制中,气动院通过完成一系列的气动选型试验,确定了飞机的最佳设计形式;6年时间里分别在FL-8低速风洞和FL-9低速增压风洞完成了10余期试验,累计试验200余天,为C919成功首飞提供了强有力的技术支撑。
众志成城全力以赴
2010年9月16日,C919型客机低速铰链力矩试验举行了试验启动会,这标志着气动院承担的C919型客机风洞试验吹响了冲锋号角,开启了C919型客机研制工作的新征程。
C919型客机风洞试验任务是气动院多年来挑的最重的担子,也是最难啃的硬骨头,比如测试高雷诺数对C919飞机低速气动特性的影响所面临的困难和挑战;部件测力、铰链力矩等天平的设计与加工难度;试验数据处理程序计算等不确定因素,使得周期异常紧张、任务极为繁重;项目的关注度高、涉及面广所带来的压力。在困难面前,气动院全体参试人员把大飞机事业扛在肩上,紧紧围绕“坚持以业为重,鼓励创造价值,提升技术能力”的工作思路,抢抓机遇,乘势而上、有效推进了C919型客机风洞试验的顺利完成。
2010年10月8日,首次完成低速铰链力矩试验;2012年10月21日,首次在FL-9风洞完成半模高雷诺数风洞试验;2012年12月9日,首次在FL-9风洞完成全模高雷诺数风洞试验;2013年8月17日,完成飞机改善失速特性风洞试验;2015年2月5日,完成C919飞机首飞前的最后一期试验。
作为C919型客机研制战线的“先行官”,在200个日日夜夜里,气动院全体参试人员为了项目的顺利实施,将责任逐级分解,每个人都承担着艰巨的责任。在试验过程中,项目负责人统筹兼顾,抓好重点,项目团队采取并行管理的方法,系统梳理每个环节,有效把握试验过程中的关键路径,同时做好过程中的时间管理,科学编排试验班次,有效识别具体风险并做好风险防控,确保了各项任务的有效完成。
项目的成功是每一位团队成员齐心协力共同努力的结果。项目团队的成员有科研骨干,也有青年职工冲锋在型号第一线,以忘我的工作热情助推了大飞机研制,一大批专业人才得到了实战的锻炼,充分发挥了团队协作、顽强拼搏、务实创新的精神。他们以实际行动践行着气动院“以业为重、务实进取、真诚合作、共荣共赢”的核心价值观。
开拓创新硕果累累
C919型客机风洞试验过程捷报频传,有力推进了型号研制进程,为C919型客机的首飞奠定了坚实的基础。期间,气动院不断开拓创新,研发了多项新技术、新方法,促进了我国民机风洞试验技术水平达到国际先进。
采用了TPS动力模拟试验方法。该试验为C919飞机首次TPS短舱设计加工、推力校准、模型风洞试验等都在国内完成的TPS进排气型号试验,实现了TPS动力模拟试验所有环节都在国内进行,降低了型号单位大飞机研制的技术风险,为进一步开展全模TPS试验和反推力试验技术研究打下基础。
在天平设计上,采用舵面安装调心轴承、应力释放槽和舵面多点加载校准等技术。创新性地解决了铰链力矩试验技术复杂,难度大的问题,显著提高了铰链力矩试验准精度,达到了同类技术的国内领先水平。
通过测定C919飞机低速状态下平尾、升降舵、方向舵、副翼和扰流板的铰链力矩、法向力和压心位置等,为操稳、飞控系统等专业的初步设计提供重要的原始数据,并为主舵面动力学建模、飞行控制律设计提供输入。
改变试验的雷诺数,获得不同雷诺数对C919飞机低速构型气动特性的影响,为增升装置的优化设计及低速气动力数据修正工作提供依据,同时研究雷诺数对机翼表面分离特性的影响,为验证高升力构型的优化设计提供依据及建议。
进行C919飞机全机低速试验,获得不同失速特性改善措施对C919飞机着陆构型的力矩及升力特性的影响,优选出气动特性最佳的C919飞机布局构型。
大飞机的腾飞为我国民机风洞试验水平的提升和气动院可持续发展打下了坚实的基础,更为我国的民机气动力研究水平达到国际先进水平做出了重要贡献。