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深入了解飞机的静力试验

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     记得在第一期介绍ZU-1S结构设计的时候,我们有提到静力试验这个概念。本期内容,我们就来带大家重点了解一下飞机的静力试验,以及ZU-1S的相关试验。

什么是静力试验

图中正在进行的,就是ZU-1S的静力试验。

朋友们肯定很疑惑,这是在做什么?

为什么要堆满一包包麻袋?

     首先我们就要来了解一下什么是静力试验。

     静力试验就是是指飞机在地面状态下,模拟在空中飞行时的受力情况,来验证飞机在空中到底能承受多大的载荷。

     任何一款新研制的飞机在首飞前,都要严格进行地面的静力试验。因为飞机在飞行时,结构上承受的大气动力的大小和分布是不同的,如果结构有缺陷,外部压力太大,折断飞机机翼的话,飞机就会发生解体,造成极其惨痛的事故。因此飞机的静力试验十分的重要。

     一般来说,大型的民用客机、军用运输机、战斗机等的静力试验,都是采用电子计算机控制的电动液压伺服系统自动闭合回路协调加载系统,有上百个加载器、几百个加载点、几百个测量通道、几千个应变片,并用电子计算机进行数据采集和处理。(本段来自百度百科)

(图为2010628日,ARJ21飞机通过全机稳定俯仰(2.5G)极限载荷静力试验 )

图片来源:中国商飞公司新闻中心

智翔航空ZU-1S无人机的静力试验

     ZU-1S无人机相较于这类大型飞机,静力试验自然用不到这么庞大复杂的试验设备和方法。

     智翔航空公司的技术人员针对小型复合材料无人机静力试验的特点,在前期标准件拉伸、压缩、剪切、胶粘剪切等试验的基础上,采用沙袋重量来模拟平尾载荷的方法,开展平尾复合材料拉伸、剪切、弯曲、稳定性以及平尾连接传载特性强度试验与评定。

     试验开始前,研发团队的专家及技术人员们,将试验件3个支架安装在试验夹具底座上,并按平尾试验件与垂尾连接孔位尺寸将其连接在支架1上,将卡箍平尾试验件安装。





     本次平尾静力试验是为了验证ZU-1S无人机平尾试验件的强度、刚度及稳定性能否满足要求,为ZU-1S无人机后续设计、试验提供依据。

预载试验

     在试验正式开始之前,是需要进行预载的。首先根据相关的试验标准,确定好试验件的加载点。

     2018822日在智翔航空总装厂房里,上午9:00试验正式开始,首先进行了40%预载试验,试验人员以10%设计载荷为加载步长,逐级加载至设计载荷的40%,然后再以10%设计载荷为步长逐级卸载至零。试验结果表明加载和测量系统正常,试验件未发生变形和破坏,并且测量了预载下的位移。


正式开始静力试验

     在确定试验件一切正常后,才会开启正式的静力试验。

     822日早上9:30开始进行了67%使用载荷试验,以10%设计载荷为加载步长,逐级加载至40%设计载荷,然后再以5%设计载荷为加载步长,逐级加载至65%的设计载荷,再以2%的设计载荷为加载步长继续加载至设计载荷的67%,并且保载 30秒。

     试验的结果表明加载和测量系统均正常,试验件也未发生变形和破坏。



     再次确认此状态下的试验件一切正常后,822日早上10:00进行了100%使用载荷试验,在67%的荷载基础上,以3%设计载荷为步长,然后逐级加载至97%设计载荷,以1%设计载荷为步长,然后逐级加载至100%设计载荷,保载3秒。



     整个试验的全部过程中,负责试验测量记录人员按试验大纲要求,对试件的每次加载都进行精密测量,对每个测量点的位移数据做好记录,作为试验计算变形曲率的依据。

     卸载后,经检验工程师测量后确认,试验件没有产生永久变形,局部失稳,敲击试验件声音无异常等现象。

     这个胜利的手势也标志着,ZU-1S无人机的静力试验取得了圆满成功。

     智翔航空的每一个项目参与者,始终坚持工匠精神,一丝不苟的关注每一个细节。

     展现出智翔人的智慧与坚韧。

     ZU-1S无人机翱翔蓝天又迈进了坚实的一步。