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什么是全机静力试验?

来源:中国航空工业集团发表时间:2026-03-17 10:47:31浏览量:87

在航史馆第三展厅《改革 崛起》第二部分“航空科技重点加强”,你会看到这样一个复原场景的沙盘——一架明黄色的飞机被包裹在密集的蓝色钢架中,近百个加载点通过杠杆系统与飞机相连,正模拟着极端载荷工况下机体的状态,一旁“决战首飞”的红色醒目标语,无声诉说着试验现场的紧张与严肃……

什么是全机静力试验?

这架飞机正是我国自行研制的新型涡扇支线飞机C909飞机(即ARJ21-700),这个场景模拟的是国产飞机拿到首飞“通行证”前必须闯过的全机静力试验。

什么是全机静力试验?

2010年6月28日,备受关注的ARJ21-700飞机全机稳定俯仰(2.5g)情况极限载荷静力试验在航空工业强度所圆满完成。本项试验首次采用了国际上先进的垂直弦平面的加载技术,并采用了新的扣重方案,开启了全机静力试验的新里程,实现了我国民机研制历史上的新突破。

飞机全机静力试验的圆满完成,为ARJ21-700展翅蓝天发放了“通行证”,为中国民机产业走向世界大舞台、实现中国航空工业的振兴作出了贡献。

千锤百炼

强度试验是飞机研制流程“设计、制造、试验、试飞”四大环节中承上启下、至关重要的一环。没有强度试验,就不知道飞机设计得好不好、制造得行不行。没有强度试验,飞机就不能首飞上天,更不能交付运营。可以说,强度试验为飞机的成功研制和安全运维发挥着全生命历程的保驾护航作用。而静力试验则是强度试验最基本、也最为重要的试验门类之一。

为什么要做静力试验?因为飞机在滑跑、起飞、空中飞行、降落、着陆的时候,要承受不同的载荷。飞机设计是不是满足了这些要求,结构能不能达到预期的承载期望,必须在试验室里通过模拟各种载荷的工况来测试,好比检验人的肌肉和骨骼是否足够强壮、有韧性。



什么是全机静力试验?

全机静力试验则是一个极为复杂的过程,包括试验设计、安装、实施等诸多环节。试验开始前,飞机往往会被“五花大绑”,科研人员如同给飞机做“心电图”一样,从机翼、机身到尾翼贴满应变片,每一个应变片连接信号传输线。试验实施时,需要用以计算机为核心的多点协调加载控制系统,统一控制各种加载设备,将静态试验载荷按预定程序由小到大分级施加到真实的飞机结构上,模拟飞机真实使用的各种情况。同时,数据采集系统收集并记录结构的变形、应力等试验数据,如果发生破坏或局部损伤,试验系统要及时、准确记录破坏发生的过程和详细数据。科研人员通过全机静力试验发现结构薄弱部位,验证鉴定结构设计和制造工艺,给出强度综合评定结果,为后续的研制提供依据。

只有通过了全机静力试验的严格考核,飞机才能获得飞向蓝天的首飞许可。每一款翱翔天际的国产飞机都在这里经历过“千锤百炼”的强度考验。而这项决定飞机能否飞上蓝天的全机静力试验,由我国航空工业唯一的飞机强度研究与鉴定中心——航空工业强度所承担。强度所建所60余年来,先后承担了国内研制、改型和引进的所有军民用飞机的强度试验工作。

筚路蓝缕

时间回溯到1965年,在原国防部六院、原第三机械工业部的战略擘画下,强度所于国家“三线建设”的时代浪潮中,在陕西省耀县应运而生,成为应对国际封锁、自力更生开展航空科学技术研究的关键布局,支撑中国航空工业走上了独立自主的发展道路。

什么是全机静力试验?

国家对强度所的建所要求,在初期阶段为满足轰6飞机的试制,而完成轰6飞机全机静力试验更是当务之急,也是强度所的首次大考。老一辈航空人响应国家号召,在耀县山沟开山凿石、架桥铺路,边抓建设边搞科研,在黄土地上浇筑起守护蓝天的钢铁脊梁,仅用三年时间就建成了亚洲最大、设施一流的1号静力试验厂房,基本上具备了科研条件。

1968年12月28日上午10 时,轰6飞机全机A情况悬空破坏试验(全机静力试验的一种典型工况)正式开始。1号厂房大厅里准备就绪,作为当时国内规模最大、载荷最高、加载点最多的一次试验,各级领导纷纷到场,八一电影制片厂的电影摄影机早已就位,确保完整捕捉此次试验的全过程。

什么是全机静力试验?

随着试验指挥的加载指令不断下达,机体偶尔发出的声响牵绊着每个人的心弦。随着一声巨响,巨大的破坏力把机翼硬生生从翼根处折断,整个机身也被撕裂开来,一些碎片飞出几米开外,机身上面的大型杠杆在空中摇摆撞击,发出叮当的声响。大厅里霎时掌声雷动,所有人挥臂高呼,欢呼声久久不散。

征程自此始,苦难皆云烟。轰6飞机全机静力破坏试验的圆满成功,标志着我国已具备开展大型飞机结构强度试验的能力与水平,中国飞机强度事业进入了新纪元!同时,老一辈航空人在人员新、设备新、厂房新的艰苦条件下完成的试验,破除了职工心中的“三怕”思想,即一怕技术过不了关,二怕按时完不成任务,三怕负不起责任,为后续试验能力的进一步发展融入了敢闯敢创的内生动力和披荆斩棘的强健基因。

此后,强度所充分发挥航空强度研究与鉴定主力军和“国家队”作用,用包括全机静力试验在内的数百架次全机试验、数千项大部件试验、数万次部件试验、数百万件元件试验,千锤百炼托起祖国战鹰翱翔蓝天。

什么是全机静力试验?

勇立潮头

进入21世纪,随着我国航空工业的“井喷式”发展,强度试验有力保障了以运20、C919、AG600“大飞机三剑客”为代表的一大批型号任务的研制。

2017年,强度所成功完成C919全机静力试验,不仅保障了首飞,而且突破了一体化加载平台设计技术、双层地板梁双向静力加载技术,约束点主动位移补偿技术等八大关键技术,标志着我国大飞机强度试验能力跻身世界一流行列。

什么是全机静力试验?

2024年1月4日,历时741天,AG600飞机全机静力试验圆满收官。作为全球在研最大的水陆两栖飞机,AG600的静力试验首次引入水载荷工况,创新性设计了“船首着水”“断阶着水”等特殊试验场景,为“鲲龙”后续海上试飞和适航取证提供了关键的强度支撑。

什么是全机静力试验?

2020年,强度所作为主要完成单位牵头申报的“大型飞机研制强度关键技术及应用”项目荣获国家科学技术进步奖二等奖,项目构建了我国大型飞机强度专业技术体系,形成了国际先进的大型飞机强度分析实验能力,攻克了大型飞机强度研制的耐久安全长寿命、轻质结构抗冲击、全机实验低风险等三大关键技术,实现了工业领域的广泛应用。本次获奖不仅凸显了强度试验在型号研制中的重要性,也充分体现了以全机静力试验技术为代表的强度试验技术的快速发展。

什么是全机静力试验?

经过60多年的发展,强度所构建了以九大全机试验能力为代表,覆盖有人到无人、陆基到舰载、低速到高声速等的全谱系军民用飞机“积木式”验证体系,实现了型号研制由一元向多元、一维向多维、物理到虚实融合的“三大跨越”。近年来,聚焦型号需求,勇闯强度鉴定“无人区”,在全机落震、全机气候适应性、全机力热、全机虚拟等试验验证方面,创造了多个国内“首次”。

航史馆的飞机静力试验沙盘承载了我国飞机强度试验的发展记忆,每一次加载的轰鸣,都是航空人向着科技巅峰迈进的步伐;每一次断裂的震颤,都是大国重器凌云而起的前奏。

从轰6的初创探索到如今的世界一流,从手动加载的艰苦创业到数字化的智能转型,一代代航空人将“忠诚奉献、自力更生、艰苦奋斗、勇攀高峰”的新时代航空报国精神融入血脉,托举起国产飞机的“钢铁脊梁”。未来,“中国强度”将继续以千钧之力锻造国之重器的铁翼,在航空强国的新征程上书写新的辉煌篇章。

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关键词: 中国航空工业集团 静力试验 C909

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