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作为国家战略,C919大型客机寄托了全国人民的厚望,承载着中国大飞机的梦想。近日,同济大学航空与力学学院(简称“航力学院”)的师生团队打造完成了一架1:14的缩比C919“大飞机”,并于30日于常州成功试飞。试飞现场,当加大油门,伴随着轰鸣的发动机声,飞机闪电般划过跑道,直冲云霄。在整个飞行中,飞机侧飞、掉头,表现得稳健而又灵活;最后徐徐降落并安全着陆。
图1 缩比的C919“大飞机”5月30日(今日)于常州成功试飞
本次C919“大飞机”的主体工作由同济大学航力学院的曲庆韬等三名大四学生完成, 中国商飞试飞中心提供了技术支持。验证机研制过程中,研究团队根据C919飞机的外形数据,在电脑上进行了CAD建模,设计出C919 “大飞机”的框、桁条、翼梁、肋等内部结构;用计算流体力学软件对C919的气动性能进行计算和分析,获得C919飞机的升力/阻力特性、稳定性以及操纵性;同时,用有限元软件校核飞机的结构强度。为了保飞机证强度和刚度,机翼梁、尾翼以及机身舱内布置了若干直径为8mm的碳纤维加强杆。为了保证像真度,CAD建模与制作中,验证飞机严格参考了C919原型机的几何数据,飞机各部件按原型机等比例缩小,甚至对于机头、尾椎、翼尖小翼等局部细节都做了精心构思。
图2 缩比C919飞机三维CAD模型
图3 制作中的C919“大飞机”
待上述理论工作完成后,团队成员按照设计好的CAD图纸,在激光切割机上加装航空木层板,切割出C919 “大飞机”的各个部件;用强力胶拼接出飞机的机身、机翼、尾翼等主体骨架结构;然后在飞机骨架外铺设1mm的轻木板,砂纸打磨,并加装热缩蒙皮、进行涂装;最后用“推称法”测得飞机的推力数据。
图4 飞机制作接近尾声
图5 飞C919“大飞机”去咯!
最终完成的C919飞机总重量约为7kg,翼展和身长分别为2.3m和2.7m。机翼下方各安装一台90mm直径的大功率电动涵道发动机,由一组大容量锂电池供电,飞机推重比约为0.8。升降舵、方向舵、副翼等操纵面由几组大扭力舵机驱动,以控制飞机的飞行姿态;飞机上安装有9通道接收装置,接收操作人员的地面遥控指令。飞机的3个起落架均为铝质机加件,双轮配置,采用前三点布局;为了缓冲飞机起降/滑跑时来自地面的冲击力,每个起落架支柱内部都设计有减震器。
图6 试飞前调试
图7 试飞前合影
理论分析和推力测试结果显示,C919“大飞机”满足既定的气动性能、推重比等设计指标和要求。
图8 成功降落后,做试飞总结
“缩比飞机飞行验证是现代飞机试验技术的重要组成部分,对于新型飞行器的设计与新技术应用具有重要的指导意义。”团队指导老师沈海军教授说,“缩比C919项目结合产学研,不仅锻炼和培养了学生飞机研制的能力,更在于通过实践在某种意义上探究C919大型客机的飞行性能;同时为即将进行的我国大飞机C919首飞献礼,搏个好彩头。”
2016年《航空模型》杂志第10期82页报道
同济报报道
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