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Technology 技术94 │ 今日制造与升级基于整机的单点超大载荷静强度试验方案设计技术刘冰， 郑建军 ，王彬（中国飞机强度研究所 全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点试验室，陕西西安 710065）［摘 要］根据民用飞机机翼顶起点局部结构严重工况静力试验技术需求，研制了一套用于机翼顶起结构静力试验的试验系统，解决了基于整机的单点超大载荷施加、全机试验配平等关键技术。
采用单点接头施加，设计了单点超大载荷施加系统和全机配平系统，顺利完成了飞机机翼顶起点局部结构严重工况试验。
试验结果表明，试验系统工作稳定可靠，顶起点结构在该工况下未发生有害塑性变形，其强度、刚度满足设计要求。
试验结果可作为机翼顶起点结构强度、刚度性能的评定依据，同时为有限元模型修正提供数据支持。
［关键词］民用飞机；机翼顶起点；静力试验；单点超大载荷；全机配平［中图分类号］V216.1 ［文献标志码］A飞机全机顶起是飞机维护必不可少的操作程序[1]，飞机起落架的拆装更换、密封圈更换、起落架的收放试验及操纵系统检查、飞机的水平测量、飞机的大修及定检等工作都需要在飞机顶起状态下实施。
飞机顶起点局部结构在飞机顶起过程中，承受并传递来自地面的反力，对飞机的安全考核至关重要，是保证飞机安全维护的重要结构。
其中，机翼顶起是全机顶起的一个重要组成部分，机翼顶起时，首先要保证操作安全性。
顶起过程中，机翼顶起承载巨大的顶起载荷，对机翼结构和顶垫、机翼千斤顶都提出了非常高的承载要求。
基于整机的机翼顶起点局部结构静力试验可以更加真实地反映该区域的载荷传递，然而近几年来飞机体型越来越大且结构越加复杂，导致基于整机的顶起点局部结构静力试验风险系数越来越高，考核区域试验载荷施加的难度越来越大，主要表现为载荷大，顶起点结构复杂等。
国内对基于整机的结构试验开展了较多研究，但是针对顶起结构的加载方式研究较少，仅有整机或机身、机翼、起落架及吊挂等飞机关键结构试验供参考：2019年，郑建军开展了C919飞机全机静力试验技术研究，提出了大型民机静力试验支持及加载等新方法[2]；2018年，刘玮等开展了基于地板结构的机身双层双向加载技术研究，开发了一种机身载荷施加策略及配套的加载装置设计技术[3]；2017年，刘冰开展了基于误差控制的大展弦比机翼静强度试验载荷处理技术研究[4]；2016年，卓轶等提出了一种采用拉压垫进行结构强度试验加载的方法，实现了多加载节点拉压双向载荷的高效、准备施加[5]；2018年，王鑫等提出了一种适用于双垂尾大变形静力试验的加载方法，解决了双垂尾结构大变形试验加载干涉的问题[6]；2018年，夏峰等开展了全机静力试验多轮多支柱起落架支持与加载技术，发展了多轮多支柱起落架加载、换装技术和工作流程[7]；2020年，郭琼等开展了全尺寸飞机结构静力试验约束点载荷计算及应用技术研究，提出了一种科学高效的全机静力试验误差计算理论和算法[8]。
飞机部件全尺寸结构静强度试验大纲飞机部件的静强度试验是确保飞机部件能够承受预期负荷的关键步骤之一。
试验的目的是验证部件的设计是否符合强度要求，并检测部件在受到负荷时是否会发生失效。
试验大纲的编写是试验的重要准备工作之一，下面是一份参考内容：1. 试验目的与背景介绍试验的目的和背景，包括为什么需要进行这个试验以及试验的意义。
2. 试验对象描述试验所针对的具体飞机部件。
包括部件的名称、型号、材料和参数等信息。
3. 试验标准和要求根据相关的国际或者行业标准，列出试验所需满足的标准和要求，包括静强度试验的加载条件、试验环境条件、试验持续时间等。
4. 试验方法描述试验的具体步骤和方法，包括试验装置的设计和制造、试验过程的控制和监测等。
5. 试验参数确定试验过程中需要监测和测量的参数，包括载荷、应变、温度等。
说明如何进行参数测量和监测，以及所需的传感器和设备。
6. 试验方案验证对试验方案进行验证，包括通过计算和仿真等方法，预测试验结果和检查试验方案的合理性。
7. 试验样品的制备和选择描述试验样品的制备方法和选择标准，确保样品符合试验要求，并能够代表实际使用条件下的部件。
8. 试验安全措施列出试验过程中需要遵守的安全规范和措施，确保试验人员和设备的安全。
9. 数据处理和结果分析描述试验数据处理和结果分析的方法和步骤，包括数据的获取、整理和统计分析等。
10. 试验报告概述试验报告的内容和结构，包括试验结果的总结和分析、结论的提出以及可能的改进措施建议。
以上是一份参考内容，试验大纲的具体编写需要根据实际情况进行调整和补充。
试验大纲的编写有助于确保试验能够按照计划进行，并为试验人员提供明确的工作指导。
飞机机翼静力试验方法
飞机机翼静力试验方法是指在没有飞行动力的情况下，通过施加外部力或质量来模拟机翼受力情况，以评估其结构强度和稳定性的试验方法。
飞机机翼静力试验通常分为两种类型：静态载荷试验和疲劳试验。
静态载荷试验是通过施加静态负载来测试机翼结构的承载能力和强度；疲劳试验则是通过反复施加负载来模拟机翼使用寿命内的循环负载情况，以评估其耐久性和安全性。
在试验中，通常会使用液压油缸、电动机、测力仪等设备来施加力量，并采用光电传感器、应变计等测试设备来测量机翼的变形、应力等参数，以便进行数据分析和结构优化。
飞机机翼静力试验是确保飞机安全的重要环节之一，其结果将直接影响飞机的适航性和使用寿命。
因此，试验过程必须遵循相关的标准和规范，确保其科学、准确、可靠。
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机组静压测试实验报告引言静压测试是航空航天领域中一项重要的实验技术，用于测量飞机机组航行过程中所受到的压力。
通过静压测试，我们可以了解航空器在不同高度、不同速度下的气动性能，为飞行参考数据的精确计算提供支持。
本实验旨在通过对机组静压进行测试，了解其性能表现，并对所得数据进行分析和解读。
实验中，我们将通过使用静压传感器来测量机组所受到的压力，从而得到准确的静压数据。
实验目的1. 了解机组静压测试的原理和方法；2. 使用静压传感器测量机组所受到的压力；3. 分析和解读实验结果，对机组的性能进行评估。
实验仪器和材料1. 静压传感器：用于直接测量机组所受到的压力；2. 数据采集设备：用于采集静压传感器所得到的数据；3. 计算机：用于数据分析和处理；4. 实验航空器模型：用于模拟真实飞机机组。
实验步骤1. 将静压传感器连接到实验航空器模型的相应位置，并确保连接稳固；2. 打开数据采集设备，并将其与静压传感器连接；3. 确保所有设备均处于正常工作状态后，进行校准操作，以确保实验数据的准确性；4. 将实验航空器模型置于绝对平稳的环境中，以保证实验数据的可靠性；5. 开始记录静压数据，并在航空器模型上进行不同高度和不同速度的变化，以模拟真实飞行过程；6. 实验结束后，停止记录静压数据，并进行数据分析和处理。
实验结果与分析通过实验我们得到了一系列机组静压数据，根据这些数据我们可以进行以下分析和解读：1. 不同高度下的压力变化：根据实验数据，我们可以绘制高度与静压之间的关系曲线，得到一个高度压力分布的图像。
从图像中我们可以看出，随着高度的增加，静压逐渐降低，这是由于空气的密度随海拔的上升而减小导致的。
2. 不同速度下的压力变化：根据实验数据，我们可以绘制速度与静压之间的关系曲线，得到一个速度压力分布的图像。
从图像中我们可以看出，随着飞行速度的增加，静压也相应增加，这是由于气流的动力学压力随速度的增加而增大导致的。
通过以上分析，我们可以得出机组静压性能良好，具备高度与速度相关的压力变化特性，符合航空器设计和飞行运行的要求。
w1. 实验目的a. 了解飞机结构静力试验方法，熟悉有关仪器设备的使用；b.测定水平安定面主梁和后墙的根部及翼尖的挠度，观察变形的大小和计算扭转角；c.测定水平安定面主梁上缘条沿展向的应力分布和上蒙皮剪应力分布。
2.试示意图，并作出较为详细的说明。
3. 测力仪和加载设备的说明。
<1>. 加载装置：手动液压车、液压作动筒和杠杆加载系统一套；<2.> 测量装置：数字式测力仪、BLR－1 型力传感器、百分表、标尺或位移传感器、YJ-33 静态电阻应变仪一套；4.试验载荷和载荷的模拟A.试验情况说明和载荷；1. 试验情况为C*机动（对称）2. 无人机水平安定面的原始参数：a. 几何参数－水平尾翼的理论几何形状如图1 所示b. 水平尾翼的总面积为：1.297m2 ；c. 垂尾沿对称面两侧各60mm；d. 水平尾翼外露面积近似为：1.228 m2；e. 弦长b＝0.61m；f. 相应外露翼展为：2.006m；g. 总翼展l＝2.126m。
P se45225X2. 弦向载荷分布Y弦向载荷分布见图 2。
P se =安定面的载荷3. 展向载荷分布 沿展向的载荷分布与弦长成正比。
4. 水平安定面的质量忽略不计。
5. 水平安定面载荷 注：法向载荷向上为正，向下为负，切向载荷均向后（实验中不施加切向载荷）。
实验只做 C*机动对称情况。
6. 水平安定面的结构和安装详见试验件和现场安装情况。
B.载荷的模拟方法飞行情况 马赫数 M弦向分布类型安定面法向载荷（kN ）C*机动0.8如图图 2-2.60c.杠杆加载系统图并注明尺寸；C.加载百分表（注意扣除加载系统的重量）。
理论载荷百分数10% 20% 30% 40%50%60%67%70% 75% 80% 85% 90% 95% 100%理论载荷（N) 260 520 780 10401301561741820 1950 2080 2210 2340 2470 2600实际载荷（N) 调零220 480 7401001261441520 1650 1780 1910 2040 2170 23005. 位移测量a. 画出位移测量布置图；b. 说明位移测量的方法和所用的仪表；数字式测力仪、BLR－1 型力传感器、百分表、标尺或位移传感器、YJ-33 静态电阻应变仪一套；位移(mm)=位移(με)/400；c. 数据处理并计算水平安定面在不同载荷百分数下的扭转角。
