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看C919强度试验“兄弟团”如何铸就中国大飞机的“钢铁脊梁”
2018年06月28日 17:07:34 来源:新民晚报

  图说:C919的两地试飞 采访对象供图(下同)

  上海浦东机场附近的C919全机静力疲劳试验室内,一架飞机被钢铁框架包裹,机身被很多细细的钢索吊拉着。它“浑身”缠绕几百公里管线,贴满1.6万个白色胶布带应变片,还有近百个标明试验数字的载荷加载点。这是C919大型客机的验证机,它永远无法翱翔蓝天,却为祖国的蓝天事业“饱经折磨”,经历各种极限工况试验的挑战。

  在它背后,有一支强度试验团队。他们默默无闻,功在幕后,一起锻造中国大飞机的“钢铁脊梁”;他们分属三家不同的单位,却始终拧成一股绳,有劲一块使,有难一起扛,携手并肩不言弃,迸发出托举大飞机的千钧力;他们中党员占比高达75%,在关键时刻,党员充分发挥模范带头作用,不抛弃不放弃,攻克一个又一个难关。

  “极限挑战”

  对于C919来说,从首飞到取得型号合格证,“受刑”一样的“折磨”与“熔炼”不过刚刚开始。强度验证是适航验证的重要组成部分,包括全机静力试验、全机疲劳试验、鸟撞试验等。全机静力试验又包含了最大垂直力着陆试验、增压舱增压试验、吊挂静力试验等。飞机的强度测试,就像是对飞机骨骼及机体的“体能测试”,直接关系到大飞机的安全性。所有的飞机要上蓝天之前必须经过强度试验验证。

  图说:复合材料机翼典型盒段静力和损伤容限试验

  “前不久,我们完成了C919的增压舱增压试验。试验主要对机身增压舱,包括门、窗、活门与机体结构连接的强度,在150%使用载荷下进行考核。做试验时,机身就像个高压锅。当时,在客舱里加到了120千帕的压力,相当于外面是1个大气压、里面有2.2个大气压这个量级。试验目的就是在地面上用这架飞机,验证飞机整个运行过程(从起飞到降落)所受到的各种各样不同的载荷。厂房里的这架飞机是所有C919飞机里面承受极限挑战最多的。”C919飞机副主任设计师赵峻峰介绍说。

  增压试验过程中,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……飞机上的压力不得不减下来,团队身上的压力迅速增上来。数据复查、试验排故、理论分析、试验数据对比分析……在不到一个月的时间里,团队同心协力,找到解决方案,最终试验大纲获得中国民航局(CAAC)的批准和欧洲航空安全局(EASA)的认可,于2018年6月6日顺利完成了增压舱增压极限载荷试验,同时也拉开了C919飞机结构极限载荷验证试验的序幕。

  “涅槃重生”

  再过半个月,欧洲航空安全局和中国民航局上海审定中心将共同见证这架飞机的“最严酷时刻”——C919极限荷载试验,通过持续加压,翼尖向上翘起可能达到近3米,验证飞机在2.5倍重力情况下的承压载情况。

  对这一刻,团队带着跃跃欲试的心情。同样的试验,他们在9年前的ARJ21身上曾经历过蚀骨之痛。那次,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, 试验被迫中止。这就意味着,不仅后续20多项静力试验全部无法继续开展,而且正在全面展开的试飞工作也不得不全线陷于停滞。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段“黑色”时光,“很痛苦,每一个人背负的压力都特别大,压抑得喘不过气”。这支以“为中国大飞机设计强健脊梁”为使命的、年轻的强度技术团队,在相当长时间内面临难以在人前“挺起脊梁”的尴尬和窘迫。

  一切从头再来。“花了7个月时间,每一个环节都不放过,终于排摸出故障原因,制定了解决方案。这7个月,每一天都是煎熬。”2010年6月28日,ARJ21飞机2.5g极限载荷试验圆满成功的那一天,试验室的大男人们都哭了。试验成功,表明ARJ21飞机强健的骨骼与机体足以支撑它安全翱翔蓝天。

  图说:C919飞机增压舱增压极限载荷验证试验

  如今,在C919飞机静力试验过程中,团队严格复查着每一项设计的落实情况。小到增压舱气密试验时一个个堵孔是否都安装到位,大到前起试验时机体配平是否精确,可谓事无巨细,都逐一把关,力图将试验的风险降到最低。在试验厂房内,一共配置有4台升降机,而为了不影响他人工作,团队负责人赵峻峰常常在中午休息时间独自驾驶着升降车或是复查蒙皮开孔是否满足要求,或是趴在机翼上检查胶布带的位置是否偏差,就连最开始配合的升降车师傅都直呼吃不消“永动机”式的加班。

  对9年前那次重挫的追问至今没有平息。在反思中,团队推动起一场全新的技术软件和平台建设热潮。 C919大型客机全机静力试验使用了大型客机多功能一体化试验平台设计技术等多项创新技术,并在国内首次采用物理试验和虚拟试验双线并行的模式,大大提高了设计和试验的精度与效率。

  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。“我们挺有信心的,无论是从合作模式、人员经验,还是技术水平,团队都得到了很大提升,这一次一定能成功!”

  “众心归一”

  C919强度试验团队有点特殊,成员来自三家单位。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代表政府和公众,对飞机的安全性进行全面监督、审查和验证。两个组成“考生方”——中国商飞上海飞机设计研究院结构强度团队,联合中国航空工业飞机强度研究所,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。

  三方力量,在长达七八年的合作中,始终步调一致,向着共同的目标奋斗。强度研究所总部在西安,为了大飞机项目在上海设立分所,一群工程师背井离乡,在东海之滨埋头苦干,一年也回不了几次家,最想念的是家乡“肉夹馍”的味道。飞机的每一项试验文件资料、设施设备和现场安装状况,民航适航审定人员都要全程跟踪,确保每一项工艺反馈,每一项设计更改,每一项试验文件的审批都能全速地传达和执行。三家单位的党支部在试验现场组织共建活动,成立党员突击队,重点攻关。

  “一起经历了ARJ21飞机的2.5G重大挫折,彼此之间的信任、默契、合作成为共同攻克难关的法宝。经过这么多年的磨合,团队之间的气质和精神都很像,齐心协力,一条心、一口气,把活干好!”中国民航上海审定中心结构强度室主任张迎春说。

  图说:C919飞上天空

  C919适航验证是我国第一次按照国际标准对干线喷气客机进行全面适航验证,加之控制律、复合材料等一大批新技术、新材料、新工艺的应用,这些都将大大增加飞机验证的难度。创新之路,依然不可能一帆风顺、一马平川。“所有的工作都围绕适航取证,我们沟通的标准就是适航条例和法规,用数据和试验说话。”

  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一块区域中的一小段连接出了问题。“最关键、最脆弱的地方往往是连接处,主体之间的接口最值得关注。飞机如此,人和团队也是如此。怎么做到无缝衔接,高效协作,非常考验团队。”朱林刚说。

  上飞院强度部、中国航空工业飞机强度研究所、中国民航局强度审查组拧成一股绳,各负其责、各尽其能,共同推进试验项目。“团队事业一体、标准一样、行动一致。合作的质量和高度决定事业的成功。个体要过硬,整体更要过硬。”    

  “是取证更是取经”。这群来自不同机构、担负不同角色却相处与协作得如手足、如一人的的年轻团队,更喜欢用“取经”来称呼他们下一站的目标“适航取证”,他们彼此学习,共同成长。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,这条路任重道远,他们矢志不渝。

  新民晚报记者 叶薇

标签: 责任编辑:汪江军
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