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有这样一支团队,他们在“最高考场”锻造C919大飞机的钢铁脊梁和坚韧之翼
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来源:上观新闻 作者:刘锟   2018-06-28 13:23
摘要:C919飞机2.5g极限载荷试验马上要开始了,试验团队内心更加沉稳,这是源于经历风雨后的信心和底气。 

在中国航空工业飞机强度研究所上海试验基地内,C919大型客机10001验证飞机静静地躺在验证台上经受各种“酷刑”。只有经受住一关关考验,C919大飞机才能飞得更高更远。

 

施加各种“酷刑”的,正是一直默默为我国C919大飞机做着幕后工作的大飞机强度团队。这是一支特殊的团队:一个是“考官方”——中国民航局派出的上海审定中心结构强度团队;另两个是组成“考生方”的飞机所有方和研制方中国商飞公司所属的上海飞机设计研究院结构强度团队,以及中国航空工业飞机强度研究所。后两者共同开展C919大型客机全部结构强度试验的设计、实施,向“考官”表明和证明飞机结构和强度对于适航规章的符合性。

 

在我国首次大型客机全面适航验证这个“最高的考场”,三方以我国和国际最先进适航标准为准绳,共同扛起发展和振兴我国航空工业的旗帜,正携手攻克一个又一个C919强度试验中的“拦路虎”,一起锻造可靠而轻盈的中国大飞机“钢铁脊梁”和“坚韧之翼”。“把党旗插在型号的最前线,项目进展到哪里,党旗就插到哪里。”在中国商飞公司党群工作部副部长曾勇明看来,“强度团队”无坚不摧的背后离不开党建的力量。三方通过建立联合党支部,发挥支部“灯塔”效应,把党建优势转变为“强度兄弟团”源源不断的攻坚力量。  

 

 

强而有度的“平衡术”  

 

C919虽然已首飞成功,但对C919和“强度人”来说,“折磨”与“熔炼”不过刚刚开始。  

 

从首飞到取得型号合格证,一款新型大型客机要开展研发试飞、表明符合性试飞及型号合格审定试飞等阶段,要完成高温、大侧风颤振等1000多项符合性验证试验。同试飞一样,地面符合性验证试验也是适航验证的重要组成,其中就包括了强度试验。

 

今年5月11日,C919飞机开始进行首项极限载荷试验,这也是欧洲航空安全局关注的首个结构强度验证试验。当载荷施加到137%限制载荷时,问题不期而至:后服务门上部密封件脱出形成缝隙过大,增压舱无法继续增压……

 

审定中心结构强度审查组、上飞院结构强度设计团队和飞机强度研究所在试验现场第一时间研究讨论故障原因和解决方案。不到一个月,设计人员完成多轮故障排查、修改方案和机上实施后通过审查组的认可和检查。最终试验大纲获得中国民航局的批准和欧洲航空安全局的认可,6月6日顺利完成增压舱增压极限载荷试验,这也拉开了C919飞机结构极限载荷验证试验的序幕。 

 

何为强度?打个比方,假设要设计一把目标人群是小学生的椅子,椅子尺寸以及主要承载能力明确后,必须保证其安全性。可以坐多大、多重的小学生是“静强度”;那么坐十年而不坏,则是“疲劳强度”;如果小学生喜欢跳着坐上去,或者把某种东西直接砸上去,就会产生冲击载荷,椅子在这种状态下也不坏,就属于“动强度”。  

 

如何掌握强度的火候,对飞机而言十分复杂。中国商飞上飞院院长沈波说,飞机结构强度要想做得特别坚固不难,但重量就随之加大。C919型号副总设计师周良道也表示,强度不是简单的越强越好。“我们对结构强度的定位是强而有度,尽量保证飞机重量指标的实现,这也是飞机结构强度的难点所在。”

  

上海审定中心结构强度室主任张迎春说,一起摸爬滚打了八年,虽然都是为了大飞机项目,但角色不一样,审定中心的职责是为公众保安全,最终是对乘客生命的尊重和敬畏。“作为适航审定方,就是要代表公众把好飞机安全关,按照试航规章,坚持标准、条款来衡量,用数据说话。”  

 

“力学大佬”的“接口哲学” 

 

 

在试验厂房内,记者看到,各种钢铁框架、管线等载荷布满了10001验证飞机。一场最具挑战的强度试验——2.5g极限载荷试验即将进行。

 

何为2.5g试验?C919飞机副主任设计师赵峻峰说,机翼上面要产生自身重量2.5倍的升力。C919大概70吨,2.5倍就是170多吨。做极限试验时,还要加1.5倍的安全系数,相当于260多吨的载荷。“强度设计是强而有力,这个极限就是一个分水岭,到了极限点哪怕再加一根稻草就压垮了,也是达到了要求;但如果没到这个点垮了,就是没有达标。” 

 

接下来的试验中,机翼翼尖的变形将达到3米,而且还要完好无损,这无疑是一个严峻挑战,强度团队绷紧了神经。  

 

要知道,ARJ21飞机2.5g载荷试验曾遭受重挫。2009年12月1日,ARJ21飞机2.5g极限载荷试验过程中,当载荷施加到87%时,飞机龙骨梁后延伸段结构突然遭遇破坏。“我搞了一辈子强度试验,这种情况从未遇到过。”中国航空工业飞机强度研究所副总工程师唐吉运说。 

 

而对朱林刚来说,这曾经是一个几乎要把他们和年轻的中国民用航空工业“压”进万丈深渊的重力。“所有人都懵了。”当时负责机身强度、如今已是C919大型客机静力试验项目负责人的朱林刚依然清晰地记得那一瞬间的情景和那段“黑色”时光,“非常痛苦,每一个人背负的压力都特别大,压抑得喘不过气。”经过7个月绝地攻坚,ARJ21飞机2.5g极限载荷试验终于圆满通过。 

 

“那是个不应该犯的错误……但我们的经验太少了。我当时工作两年左右时间,都不知道飞机大概是怎样加载的,更不清楚关键点在哪里,而决定成败的往往就是几个关键点。”C919大型客机龙骨梁强度负责人的樊建超与“战友们”一样,对8年前那次重挫的“反刍”至今没有平息。  

 

“其实当时ARJ21新支线飞机2.5g静力试验出问题的并不是龙骨梁合段,而是龙骨梁与机身里面的那部分连接;连接也只是有一块区域中的一段连接出了问题。”这些“强度哲学家们”忽然间醍醐灌顶:“最关键、最脆弱的地方往往是界面,是连接处。主体之间的接口最值得关注、最值得思考。物如此,飞机如此,人和团队也是如此。” 

 

如今,C919飞机2.5g极限载荷试验马上要开始了,试验团队内心更加沉稳,这是源于经历风雨后的信心和底气。  

 

 

个体要硬,整体更要过硬  

 

个体要硬,整体更要过硬。正是血脉里流淌的“事业一体,标准一样,行动一致,大局为大,大力协同”的大飞机强度精神,让“强度兄弟团”在这场全面、系统、艰难的“安全大考”征途中昂首挺进。

 

上海审定中心结构强度室高级工程师王兆东说,C919是我国第一个大飞机项目,强烈的责任心、使命感让各司其职的三方拧成一股绳、变成了一个团队。

  

唐吉运在飞机强度验证一线已经30多年。正是对航空事业的情结和使命,让他们这些“老兵们”对加班加点没有一丝怨言。“我们就是干飞机的,最大的梦想就是让中国人自己的大飞机翱翔蓝天。”  

 

老人带着新人干,新人跟着老人学。除了老一辈强度人的以身作则,青年设计员也勇于“挑重担”。把强度计算当作“下象棋、打麻将”的樊建超,经过四五年耕耘,独立开发出了一套价值几百万元的工具模型。“这个技术能够把试验数据对得更准,试验开始之前就知道这个地方应力什么样子,两个曲线重合度非常好,比原来进步一大块。”  

 

大飞机强度精神,更大来说就是大飞机精神,有使命,有担当,有情怀。“如果没有使命担当,很多时候碰到困难就坚持不下去,纯粹为了利益报酬,很多人不会加入这个团队,它的背后是对民族、对时代的一种情怀。”曾勇明说。

 

这群来自不同机构、担负不同角色却相处与协作得如手足、如一人的“强度兄弟团”,更喜欢用“取经”来称呼他们下一站的目标:适航取证。有理由相信,从一架安全可靠的大飞机到一款乘客爱坐、飞行员爱飞、航空公司爱买爱用的大飞机,我们的等待不会太久。

 

栏目主编:刘锟 文字编辑:刘锟 题图来源:作者提供 图片编辑:雍凯
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