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中國最新型殲-11BS戰機模型。(資料圖)
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和人一樣,工作久了金屬也會疲勞
穿過一片茂密的白楊林,一座近40米高的樓房躍入眼簾。從外表看,這個建築物普普通通,如果不是大門口“飛機疲勞實驗室”和“空軍飛機結構强度試驗中心”兩塊銅牌標志的提醒,恐怕很難讓筆者想到這里的神秘和與衆不同。
在該試驗中心主任王智引導下,我們首先來到試驗大廳。3架飛機正在進行結構疲勞測試,機體、機翼到處挂滿了鋼絲、貼滿了膠布,乍一看,就像長滿胡須的“老人”。吊架、梯子、大吊車等圍在四周,顯得雜亂無章,讓人摸不到頭緒。
指著正在做測試的某型飛機,王智主任說:“機翼、起落架是飛機各種狀態下做動作最多的部位,也是我們做疲勞試驗最關鍵的部分。”
和人一樣,金屬工作久了也會産生疲勞。比如,一根鐵絲只要反複折幾次就會斷的。對于飛機、艦船、坦克等各類動力裝置,疲勞失效是其主要的破壞形式。據國外統計,因超載荷工作引起的疲勞斷裂事故占機械結構失效的95%。
飛機的壽命指標包括疲勞壽命、飛行起落和日曆壽命,疲勞壽命一般用飛行小時表示。說起飛機的壽命時,王智主任形象地打了個比方:“與人相比,飛機的壽命大概只有正常人的八分之一。”
做一天試驗相當于天上飛行120小時
經過試驗大廳,我們走進總控制室。
室內,一排電腦閃爍不停,讓氣氛變得緊張起來。值班的科研人員認真地盯著電腦屏幕上各種數據、曲綫微弱的變化。
疲勞試驗通過總控制室發出各項指令,模擬不同類型氣流狀態,經過傳輸綫傳遞給試驗大廳各傳感器,帶動液壓裝置開始工作,再經過傳輸綫把各種數據傳遞回來。
試驗科技程度高,試驗中心對人員的素質要求很嚴。據中心吳志超副主任介紹說,現在中心有高級工程師7人、高級實驗師1人,還有留學回國博士,專業涵蓋飛機疲勞斷裂强度、固體力學、自動控制、液壓等10多種。
在檢測試驗中,判斷是否出現故障,不僅需要精湛的專業技術,還需要豐富的經驗。去年6月,在某型飛機進行疲勞功能試驗時,返聘的老高工張連播突然聽到“哢嚓”一聲。經驗豐富的他馬上意識到,肯定發生了故障。他立刻進行檢查,發現有個部位出現細微裂痕。
“做一架飛機的疲勞試驗到底需要多長時間?”主任王智回答道:“飛機的型號和品質不一樣,所用時間就不一樣,但有一個大致的時間比例是確定的——在地面做試驗一天相當于飛機在天上飛行120小時,這其中還包括各種特技動作。”
將幾十噸的鐵架搭好,要花2個多月
試驗既是個“高科技活”,也是個體力活。
如今,整個試驗過程雖然基本實現了自動化,但試驗之前的准備工作却全是重體力活。
試驗之前的第一個步驟是裝載飛機,首先派人去工廠卸載、運輸飛機,小心翼翼拉至試驗中心,然後再把飛機“整形”恢複成原樣。幾十噸的鐵疙瘩搬來搬去,要消耗多少體力可想而知。
正式試驗之前最煩瑣的活是找著力點,也就是在飛機表皮貼膠布帶的點,這是做疲勞試驗的關鍵環節之一。這架飛機一共貼了幾千片膠布帶,按照飛機結構部位准確地標上記號,方便現場采集數據。
走到試驗大廳中央的某大型飛機旁,筆者爬上了20多米高的鐵架梯。
站在高處放眼看去,整個飛機都被鐵架、梯子、傳感器、導綫等包圍著。據工作人員介紹,飛機拉到大廳後,將50多噸的鐵架搭好,再裝載好測試設備,就花了2個多月。
離開時,筆者拿到一份“空軍飛機結構强度試驗中心簡介”:試驗中心于1986年由中國工程院院士、著名飛機定壽專家張福澤主持組建,先後圓滿完成了國家、全軍、空軍下達的近40項大型試驗任務,爲幾乎所有的服役飛機做過試驗,取得各項科研成果24項,爲我軍現役飛機的定、延壽作出了重要貢獻,爲國家節省了大量的裝備和維修費用。
資料鏈接
飛機的疲勞、腐蝕和磨損是引起飛機事故的3種主要模式。據國外資料統計,飛機由結構引發的故障,80%以上是由疲勞失效引起的。飛機疲勞壽命主要取决于兩個方面因素:一方面是飛機自身的內部因素,即飛機結構的疲勞設計、材料和加工質量等;另一方面是飛機的外部因素,即飛機的實際使用載荷。(來源: 解放軍報) |