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揭秘中国ARJ21飞机试飞受美公司软件困扰2年

发布时间:2020-06-29 17:50:52 阅读: 来源:电缆桥架厂家

资料图:中国ARJ21飞机

2012年底,历时2年的ARJ21-700飞机失速试飞完成了最后一个环节局方审定试飞。一时间,欢呼与喜悦荡漾在西安外场试验队的每个角落。

失速审定试飞的顺利完成为后续的操稳、大侧风、发动机特性检验等与速度有关的高风险科目的审定试飞创造了条件,更使一支队伍从稚嫩走向成熟。

“五个一”叠加 困难再升级

“失速试飞很难、很危险、很重要。”采访中,ARJ21-700飞机总体气动设计副总师赵克良关于失速试飞的评价贯穿始终。

据他介绍,飞机失速是指飞机超过临界攻角后,由于机翼气流强烈分离所引起飞机随意地、非周期性的非正常运动,是使飞机升力明显降低、阻力急剧增大,性能和操稳品质急剧恶化的一种反常的飞行现象,很多航空事故都是由于飞机临近失速引起的。而作为试验试飞科目,失速试飞更因其飞行难度大、风险高而著称,是当之无愧的I类风险科目。

“因为风险高,所以失速试飞很难。”说到失速试飞的难度,虽然整天与失速试飞打交道,赵克良仍旧语气严肃。“这种难度体现在"五个一"上。”

第一款新一代喷气式支线客机,第一次采用国际流行的“主制造商-供应商”管理模式,第一次严格按照CCAR-25部中有关失速条款的要求进行,申请人和审定方均是第一次经历民机失速试飞,供应商美国柯林斯公司也是第一次为ARJ21-700 飞机研制“失速安全保护系统”。“五个一”叠加到一起,为本是高风险的失速审定试飞增加了更高的风险和更大的难度。千钧重担无疑在考验着负责处理ARJ21-700飞机失速审定试飞技术问题的赵克良和他率领的这支年轻的技术队伍,以及所有的合作团队。

虽然极具风险,但失速试飞意义极其重大。失速试飞确定的失速速度作为飞机的基准速度,既决定着飞机安全飞行的速度范围,又决定着飞机的使用性能和飞行品质,是飞机设计中首先需要确定的基准数据。通过失速审定试飞给出飞机失速的边界值,这对飞机的安全飞行很重要。赵克良说:“从设计角度讲,我们希望失速速度越低越好。证明我们的飞机越安全。”

尽管对像ARJ21-700飞机这样属于尾吊高平尾布局的飞机来说失速的风险大,但赵克良对ARJ21-700飞机的安全可靠充满自信。

放低身段做“功课”

为了不打无准备之仗,在首飞到失速试飞这一段时间里,赵克良带领他的团队,结合ARJ21-700飞机的实际情况,参考国外同类飞机和我国军机的失速试飞经验;研读国际先进的民机失速试飞资料后,从手册编写、试飞大纲制定、技术准备、参数确认、失速试飞时发动机一旦熄火等情况的紧急预案处置等,都用了很长时间进行充分的研究、讨论。

“前期准备,我们可谓绞尽脑汁,用尽心力,做足了"功课"。”说起那时的情况,赵克良记忆犹新。

在失速审定试飞前,设计人员放低身架,不懂就学、不会就问,与具有丰富民机失速审定试飞经验的乌克兰、加拿大专家多次进行求教性交流,对试飞方案、试飞程序、试飞方法进行咨询。为了在技术上吃透,设计人员还做了大量的风洞试验、工程模拟器试验,模拟在深失速时的气动特性,并做了认真的技术总结,对失速特性较弱的个别方面进行了改进设计。

2010年底,ARJ21-700飞机的失速研发试飞正式开飞。

然而好事多磨,由于飞机处于失速飞行阶段,其流场属于非定常状态,各种飞行参数在非定常气动力和驾驶输入作用下均处于快速动态变化中,有时候理论上可行的、以往的成功经验、地面实验中通过的事情,在试飞中却不可行或行不通。赵克良说:“理论与实践确实存在着差异。你只有勇敢地承认这些差异、勇敢地去解决这些差异,社会才能进步。”

采访赵克良的得力战将、性能室主任李栋成时,他讲了这么个事情:因为我们和试飞院做ARJ21-700飞机的失速试飞都是第一次,在采用何种方法试飞上都有一个相互切磋、相互认识、相互理解的过程。试飞院以往做失速速度验证时采用的是前支杆,效果不错,也积累了丰富的经验。试飞院主张用前支杆测量。但对像ARJ21-700飞机机身这么粗、这么长的飞机用前支杆合适吗?对民机速度校准,FAA的通常做法是用拖锥。开始试飞时我们发现前支杆的支架对飞机机头安装的空速探头存在气流干扰,主张用拖锥。但改用拖锥无疑给试飞增加了难度。我们同试飞院、局方进行了多次讨论。大家都是为了圆“发展中国民机产业”这个梦才走到一起来了,尽管以前做失速速度试飞未用过拖锥、尽管试飞难度大,试飞院还是采用了拖锥,保证了所测数据精准、可靠。

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