全身拉拽？這個飛機試驗夠震撼

一架明黃色的飛機被包裹在密集的藍色鋼架中，近百個加載點通過杠桿系統(tǒng)與飛機相連，正模擬著極端載荷工況下機體的狀態(tài)，一旁“決戰(zhàn)首飛”的紅色醒目標語，無聲訴說著試驗現(xiàn)場的緊張與嚴肅……

這架飛機正是我國自行研制的新型渦扇支線飛機C909飛機（即ARJ21-700），這個場景模擬的是國產(chǎn)飛機拿到首飛“通行證”前必須闖過的全機靜力試驗。

2010年6月28日，備受關注的ARJ21-700飛機全機穩(wěn)定俯仰（2.5g）情況極限載荷靜力試驗在航空工業(yè)強度所圓滿完成。本項試驗首次采用了國際上先進的垂直弦平面的加載技術，并采用了新的扣重方案，開啟了全機靜力試驗的新里程，實現(xiàn)了我國民機研制歷史上的新突破。

飛機全機靜力試驗的圓滿完成，為ARJ21-700展翅藍天發(fā)放了“通行證”，為中國民機產(chǎn)業(yè)走向世界大舞臺、實現(xiàn)中國航空工業(yè)的振興作出了貢獻。

今天，與小飛俠一起，解鎖國產(chǎn)飛機靜力試驗沙盤里的“強度密碼”。

千錘百煉

強度試驗是飛機研制流程“設計、制造、試驗、試飛”四大環(huán)節(jié)中承上啟下、至關重要的一環(huán)。沒有強度試驗，就不知道飛機設計得好不好、制造得行不行。沒有強度試驗，飛機就不能首飛上天，更不能交付運營。可以說，強度試驗為飛機的成功研制和安全運維發(fā)揮著全生命歷程的保駕護航作用。而靜力試驗則是強度試驗最基本、也最為重要的試驗門類之一。

為什么要做靜力試驗？因為飛機在滑跑、起飛、空中飛行、降落、著陸的時候，要承受不同的載荷。飛機設計是不是滿足了這些要求，結構能不能達到預期的承載期望，必須在試驗室里通過模擬各種載荷的工況來測試，好比檢驗人的肌肉和骨骼是否足夠強壯、有韌性。

▲飛機結構強度地面試驗加載響應示意圖

全機靜力試驗則是一個極為復雜的過程，包括試驗設計、安裝、實施等諸多環(huán)節(jié)。試驗開始前，飛機往往會被“五花大綁”，科研人員如同給飛機做“心電圖”一樣，從機翼、機身到尾翼貼滿應變片，每一個應變片連接信號傳輸線。試驗實施時，需要用以計算機為核心的多點協(xié)調加載控制系統(tǒng)，統(tǒng)一控制各種加載設備，將靜態(tài)試驗載荷按預定程序由小到大分級施加到真實的飛機結構上，模擬飛機真實使用的各種情況。同時，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集并記錄結構的變形、應力等試驗數(shù)據(jù)，如果發(fā)生破壞或局部損傷，試驗系統(tǒng)要及時、準確記錄破壞發(fā)生的過程和詳細數(shù)據(jù)。科研人員通過全機靜力試驗發(fā)現(xiàn)結構薄弱部位，驗證鑒定結構設計和制造工藝，給出強度綜合評定結果，為后續(xù)的研制提供依據(jù)。

只有通過了全機靜力試驗的嚴格考核，飛機才能獲得飛向藍天的首飛許可。每一款翱翔天際的國產(chǎn)飛機都在這里經(jīng)歷過“千錘百煉”的強度考驗。而這項決定飛機能否飛上藍天的全機靜力試驗，由我國航空工業(yè)唯一的飛機強度研究與鑒定中心——航空工業(yè)強度所承擔。強度所建所60余年來，先后承擔了國內研制、改型和引進的所有軍民用飛機的強度試驗工作。

篳路藍縷

時間回溯到1965年，在原國防部六院、原第三機械工業(yè)部的戰(zhàn)略擘畫下，強度所于國家“三線建設”的時代浪潮中，在陜西省耀縣應運而生，成為應對國際封鎖、自力更生開展航空科學技術研究的關鍵布局，支撐中國航空工業(yè)走上了獨立自主的發(fā)展道路。

▲建設中的耀縣1號廠房

國家對強度所的建所要求，在初期階段為滿足轟6飛機的試制，而完成轟6飛機全機靜力試驗更是當務之急，也是強度所的首次大考。老一輩航空人響應國家號召，在耀縣山溝開山鑿石、架橋鋪路，邊抓建設邊搞科研，在黃土地上澆筑起守護藍天的鋼鐵脊梁，僅用三年時間就建成了亞洲最大、設施一流的1號靜力試驗廠房，基本上具備了科研條件。

1968年12月28日上午10 時，轟6飛機全機A情況懸空破壞試驗（全機靜力試驗的一種典型工況）正式開始。1號廠房大廳里準備就緒，作為當時國內規(guī)模最大、載荷最高、加載點最多的一次試驗，各級領導紛紛到場，八一電影制片廠的電影攝影機早已就位，確保完整捕捉此次試驗的全過程。

隨著試驗指揮的加載指令不斷下達，機體偶爾發(fā)出的聲響牽絆著每個人的心弦。隨著一聲巨響，巨大的破壞力把機翼硬生生從翼根處折斷，整個機身也被撕裂開來，一些碎片飛出幾米開外，機身上面的大型杠桿在空中搖擺撞擊，發(fā)出叮當?shù)穆曧憽４髲d里霎時掌聲雷動，所有人揮臂高呼，歡呼聲久久不散。

征程自此始，苦難皆云煙。轟6飛機全機靜力破壞試驗的圓滿成功，標志著我國已具備開展大型飛機結構強度試驗的能力與水平，中國飛機強度事業(yè)進入了新紀元！同時，老一輩航空人在人員新、設備新、廠房新的艱苦條件下完成的試驗，破除了職工心中的“三怕”思想，即一怕技術過不了關，二怕按時完不成任務，三怕負不起責任，為后續(xù)試驗能力的進一步發(fā)展融入了敢闖敢創(chuàng)的內生動力和披荊斬棘的強健基因。

此后，強度所充分發(fā)揮航空強度研究與鑒定主力軍和“國家隊”作用，用包括全機靜力試驗在內的數(shù)百架次全機試驗、數(shù)千項大部件試驗、數(shù)萬次部件試驗、數(shù)百萬件元件試驗，千錘百煉托起祖國戰(zhàn)鷹翱翔藍天。

勇立潮頭

進入21世紀，隨著我國航空工業(yè)的“井噴式”發(fā)展，強度試驗有力保障了以運20、C919、AG600“大飛機三劍客”為代表的一大批型號任務的研制。

2017年，強度所成功完成C919全機靜力試驗，不僅保障了首飛，而且突破了一體化加載平臺設計技術、雙層地板梁雙向靜力加載技術，約束點主動位移補償技術等八大關鍵技術，標志著我國大飛機強度試驗能力躋身世界一流行列。

2024年1月4日，歷時741天，AG600飛機全機靜力試驗圓滿收官。作為全球在研最大的水陸兩棲飛機，AG600的靜力試驗首次引入水載荷工況，創(chuàng)新性設計了“船首著水”“斷階著水”等特殊試驗場景，為“鯤龍”后續(xù)海上試飛和適航取證提供了關鍵的強度支撐。

2020年，強度所作為主要完成單位牽頭申報的“大型飛機研制強度關鍵技術及應用”項目榮獲國家科學技術進步獎二等獎，項目構建了我國大型飛機強度專業(yè)技術體系，形成了國際先進的大型飛機強度分析實驗能力，攻克了大型飛機強度研制的耐久安全長壽命、輕質結構抗沖擊、全機實驗低風險等三大關鍵技術，實現(xiàn)了工業(yè)領域的廣泛應用。本次獲獎不僅凸顯了強度試驗在型號研制中的重要性，也充分體現(xiàn)了以全機靜力試驗技術為代表的強度試驗技術的快速發(fā)展。

經(jīng)過60多年的發(fā)展，強度所構建了以九大全機試驗能力為代表，覆蓋有人到無人、陸基到艦載、低速到高聲速等的全譜系軍民用飛機“積木式”驗證體系，實現(xiàn)了型號研制由一元向多元、一維向多維、物理到虛實融合的“三大跨越”。近年來，聚焦型號需求，勇闖強度鑒定“無人區(qū)”，在全機落震、全機氣候適應性、全機力熱、全機虛擬等試驗驗證方面，創(chuàng)造了多個國內“首次”。

航史館的飛機靜力試驗沙盤承載了我國飛機強度試驗的發(fā)展記憶，每一次加載的轟鳴，都是航空人向著科技巔峰邁進的步伐；每一次斷裂的震顫，都是大國重器凌云而起的前奏。

從轟6的初創(chuàng)探索到如今的世界一流，從手動加載的艱苦創(chuàng)業(yè)到數(shù)字化的智能轉型，一代代航空人將“忠誠奉獻、自力更生、艱苦奮斗、勇攀高峰”的新時代航空報國精神融入血脈，托舉起國產(chǎn)飛機的“鋼鐵脊梁”。未來，“中國強度”將繼續(xù)以千鈞之力鍛造國之重器的鐵翼，在航空強國的新征程上書寫新的輝煌篇章。

致敬！

本文轉載自公眾微信號：航空工業(yè)

2025《航空知識》《問天少年》

合訂本全新上市！

風上風云｜云端故事