距中國C919客機(jī)首飛的日子越來越近。作為一項(xiàng)國家戰(zhàn)略,這款大型客機(jī)寄托了全國人民的厚望,承載著中國大飛機(jī)的夢想。近日,同濟(jì)大學(xué)航空與力學(xué)學(xué)院(簡稱航力學(xué)院)的師生團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)制作了一架1:14的縮比C919模型,并在江蘇常州試飛成功。試飛現(xiàn)場,這架C919模型伴隨著轟鳴的發(fā)動(dòng)機(jī)聲滑過跑道、直沖云霄。在整個(gè)試飛中,模型飛行穩(wěn)定靈活,在完成了一系列側(cè)飛、轉(zhuǎn)彎等航線動(dòng)作后,徐徐下降并安全著陸。
這架C919模型的主要設(shè)計(jì)制作工作由同濟(jì)大學(xué)航力學(xué)院曲慶韜等幾位同學(xué)完成, 中國商飛試飛中心提供了技術(shù)支持。驗(yàn)證機(jī)研制過程中,研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)C919飛機(jī)的外形數(shù)據(jù),在電腦上進(jìn)行了CAD建模,設(shè)計(jì)出隔框、桁條、翼梁、翼肋等內(nèi)部零部件;用計(jì)算流體力學(xué)軟件對(duì)其氣動(dòng)性能進(jìn)行了計(jì)算和分析,獲得了該機(jī)的升力/阻力特性、穩(wěn)定性及操縱性等相關(guān)數(shù)據(jù);同時(shí),用有限元軟件校核了整機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。為保證模型的強(qiáng)度和剛度,機(jī)翼翼梁、尾翼及機(jī)身艙內(nèi)布置了若干直徑8mm的碳纖加強(qiáng)桿。在像真度方面,同學(xué)們使用CAD建模,嚴(yán)格參考了C919原型機(jī)的幾何數(shù)據(jù),各部件均進(jìn)行等比例縮小,甚至對(duì)機(jī)頭、尾椎、翼尖小翼等局部細(xì)節(jié)都做了精心構(gòu)建。
之后,隊(duì)員們按照設(shè)計(jì)好的CAD圖紙,用激光切割機(jī)加工航空層板,切割出各個(gè)部件;拼接出模型的機(jī)身、機(jī)翼、尾翼等主體骨架結(jié)構(gòu)并用膠粘牢;在骨架外鋪設(shè)1mm厚的輕木蒙板,打磨平整光滑后鋪上熱縮蒙皮并完成涂裝;最后用“推稱法”測出動(dòng)力系統(tǒng)的推力數(shù)據(jù)。
理論分析和推力測試結(jié)果顯示,這款C919模型飛機(jī)能滿足既定的氣動(dòng)性能、推重比等設(shè)計(jì)指標(biāo)和要求。
完成后的C919模型飛機(jī)總重約7kg、翼展2.3m、身長2.7m。左右兩側(cè)機(jī)翼下各裝一臺(tái)直徑90mm的大功率電動(dòng)涵道發(fā)動(dòng)機(jī),整機(jī)推重比約為0.8。這架C919模型的前起落架及主起落架均由鋁件機(jī)加工而成,雙輪配置。每個(gè)起落架支柱內(nèi)部都設(shè)計(jì)有減震器,以便緩沖模型起降/滑跑時(shí)的沖擊力。
“縮比模型飛行驗(yàn)證是現(xiàn)代飛機(jī)試驗(yàn)技術(shù)的重要組成部分,對(duì)于新型飛行器的設(shè)計(jì)與新技術(shù)應(yīng)用均具有重要的指導(dǎo)意義?!眻F(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師沈海軍教授說,“縮比C919項(xiàng)目結(jié)合產(chǎn)學(xué)研,鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生飛機(jī)研制方面的能力,也是對(duì)即將進(jìn)行的C919大飛機(jī)首飛的獻(xiàn)禮?!?