|
运10飞机设计中共提出试验项目179项。其中总体气动63项,结构强度61项,系统30项,特设25项。按设计要求,在首次试飞前必须完成165项。后实际完成163项,其余2项用运10飞机在跑道上滑行试验代替。
一、气动力试验
为了确定运10飞机的气动布局和测定气动力数据,设计组在设计中制成各种吹风模型,先后在全国4个省、市的9个风洞中进行模型吹风试验。试验分4个阶段。1971年4月~1973年4月,进行18项选型试验。通过试验,最后选择尖峰翼型为运10飞机机翼的基本翼型,并确定了机翼的平面形状、反弯度平尾和低阻翼尖,给出第一轮极曲线、气动载荷和气动导数等。
为了提高气动效率,对机翼局部修型,1973年5月~1974年10月进行预定型试验。经过10个项目的试验,取消机翼的几何扭转,从而改善了工艺性;将机翼根部改为喇叭形,可增加升阻比6%左右,相当于增加航程400公里;测得第二轮极曲线、气动载荷和气动导数等,供飞行性能、飞行品质和外载计算等使用。
1974年11月~1980年9月,为确定运10飞机最终的气动力特性,进行32次定型试验和其他气动力试验。用试验取得的数据进行计算,证明运10飞机性能达到上级提出的技术指标,飞机收襟翼的临界失速特性略优于波音707飞机,放襟翼的特性则略差,为此改进了前缘襟翼与发房吊挂处的缝隙;调整了机翼上扰流板的面积和位置,避免造成副翼效率下降,并验证了机翼增升装置设计的可行性。通过颤振风洞试验,证明运10飞机的颤振特性符合规范要求;通过两次大攻角风洞试验和11架次自由飞模型投放试验,证实运10飞机具有良好的失速特性和尾旋特性,不易进入尾旋,如强迫进入尾旋,用常规的方法就能成功地改出尾旋。
为了验证运10飞机的临界失速特性,1980年9月运10飞机首次试飞后,又进行了定型后的吹风试验。
至1981年11月止,共进行63项气动力试验,吹风10493次,试验时间1353小时。共作40套吹风模型,试验对比了18种形态的机翼、3种平尾、4种垂尾、6种发动机短舱位置和42种前、后缘襟翼的组合方案,选择了一种组合后的优化方案。特别是针对当时国内的风洞都比较小,建设新的大风洞需巨额经费,时间也来不及的问题,科技人员创造性地采取有关飞机风洞试验与实际飞行差量的对比修正方法,解决了小风洞吹大飞机的难题。
二、全机静力试验
根据运10飞机研制总方案的安排,第一架运10飞机为静力试验机。全机静力试验在三机部飞机结构强度研究所(以下简称飞机强度所)进行。
1976年5月11日,三机部会同上海市革委会工交组、市机电一局708办、陕西省第三机械工业局在北京召开运10飞机静力试验协调会,商定静力试验进度。同时,市机电一局708办成立由上飞厂和708设计院参加的运10飞机静力试验领导小组,并组织一支有干部、技术人员、工人参加的近300人的试验队,赴陕西飞机强度所参加静力试验。
1.飞机运输
由于运10飞机体积较大,用火车从上海运到陕西耀县必须分解。经过研究决定采用上海试装——局部分解——运输——耀县装配的方案。1976年6月28日,上海铁路局和上飞厂派人去铁道部、三机部汇报运输方案,商定由上海铁路局调28节车皮(包括硬卧、餐车各1节),组成708运输专列。为使飞机顺利地运到目的地,上飞厂事前还设计、制造了1:100的运10飞机拼装模型及特种车皮模型。经铁路局反复检查,铁道部批准,在部队保卫下,1976年9月20日下午1时,编号为5701次的专列进入南翔站编组出发。为避开山洞,途经鹰潭、株洲、张家口、兰州、宝鸡等地,经70多个小时的运行,于9月23日中午安全到达陕西耀县。
2.全机破坏试验
1978年11月16日,在飞机强度所召开运10飞机静力试验领导小组扩大会议。会议由飞机强度所所长主持,上海市航办、三机部、航空研究院代表参加。会议认为,前一时期共完成142个试验情况,全机破坏试验前的部件试验项目已全部完成。会议决定,于11月30日进行全机破坏试验。会后,完成了试验安装工作,并进行了预试和加载67%的阶段试验。
1978年11月30日上午,进行运10飞机全机静力破坏试验。参加这次试验的除飞机强度所、上海飞机研究所、上飞厂有关人员外,还有三机部副部长莫文祥、航空研究院副院长刘鸿志、上海市航办主任萧卡及各单位代表,共约800人。上午10时正式进行试验,当加载到设计载荷的100.2%时,左机翼在预计的6~10肋处断裂,试验结果与理论计算十分吻合,试验一次成功。莫文祥在现场祝贺试验成功,并授予锦旗。
1979年5月17日,又进行运10飞机机身破坏试验。当加载到105%设计载荷时,机身在预计部位破坏,试验结果符合设计要求。至此,运10飞机静力试验项目全部胜利完成。
三、四项系统模拟试验
为了制定和验证系统的设计方案,保证系统功能正常、性能可靠和飞机的飞行安全,经专家建议、上级批准,决定对运10飞机进行全尺寸的操纵、液压、燃油和电网路四项系统地面模拟试验。模拟试验包括系统功能试验和系统品质试验等。
1.筹建试验室
1972年8月,三机部和市机电一局明确四项系统模拟试验任务由上飞厂承担。工厂即成立试验组着手准备。1974年4月27日,根据市机电一局的决定,成立模拟试验室,属上飞厂领导,工厂和708设计院各派干部、技术员和工人参加工作。同时批准了试验厂房的扩大初步设计方案。1975年初至1979年底筹建工作基本结束,建成试验厂房总建筑面积5285平方米。其中操纵与液压系统共用1个试验厂房,面积3052平方米;燃油试验厂房面积1138平方米;电网路试验厂房面积1095平方米。总费用727万元,其中基建费132万元,设备费595万元。
操纵、液压试验厂房建有1台自行设计研制的全机操纵、液压系统全尺寸试验台架,被称为“铁鸟”,是迄今为止国内最大的操纵、液压系统模拟试验台。主要设备有泵站、中频发电机组、单轴转台、主液压泵拖动台、频率响应分析仪和模拟计算机等。燃油试验厂房建有1台安装机翼整体油箱的旋转缸式燃油试验台。主要设备有液压泵站、燃油泵站、空气泵站、中频发电机组、油库等。电网路试验厂房建有可控硅拖动台驱动飞机发电机组并联供电的试验台。主要设备有可控硅直流调速拖动台、风冷和油冷的冷却装置、自动巡回检测装置、1000千瓦变电站等。
1980年1月,为加强模拟试验工作的统一领导和管理,市航办决定将模拟试验室全部划归飞机研究所领导管理。
2.功能、品质试验
1980年1~8月,进行四项系统第一阶段飞行高度4000米以下功能、品质试验。共完成19项试验,测得大量试验数据,验证了系统功能和品质达到设计要求,为运10飞机的首次试飞提供了依据。1980年9月~1983年6月,进行第二阶段飞行高度4000米以上功能、品质试验。共完成19项试验,进一步证明四项系统的设计是成功的。
在进行四项系统试验的同时,还进行了地面复现故障、排故和起落架收放等试验。
四、其他试验
1.起落架落展试验
运10飞机起落架按照适航规章要求,必须进行起落架缓冲性能和动力强度试验(以下简称落震试验)。试验由708设计院与航空电器厂派人至陕西与飞机强度所共同进行。
1977年12月~1978年11月,在35吨米落震试验台上进行主起落架缓冲性能试验,分别进行了水平着陆、机尾下沉着陆姿态的试验,按功量要求共投放约200次。其中机轮带转试验约70次,最大功试验约19次。由于发生故障,起落架试验件于1978年6月在西安飞机制造厂进行分解,改进了针杆与隔板固定的保险,加大了缓冲支柱下轴套螺母的内径。1979年3~4月,进行动力强度试验。主起落架共完成1200次落震试验,证明其缓冲系统的缓冲性能满足设计要求,吸收功量的能力有一定剩余。并证明经两次改进后的针杆即使碰伤,在一定程度内也不会影响缓冲性能,但应在试飞中定期分解检查。
前起落架落震试验于1979年6~9月底在一台新的10吨米小落震台上进行。试验件共投放110次(其中机轮带转约30次),证明达到功量要求。后按照动力强度试验的要求,进行前起落架1200次落震试验,证明其缓冲性能良好,满足设计要求。
2.全机共振试验
为保证运10飞机安全可靠试飞,1980年3~4月,在大场上飞厂总装厂房进行运10飞机首次全机地面共振试验。飞机商载4吨,中重心位置,无油载。共测定全机主要频率104个、振型97个,实测了飞机的全机振动特性,证明运10飞机的振动计算是正确的,颤振计算是可靠的。
3.风挡鸟撞试验
运10飞机的风挡玻璃由上海耀华玻璃厂研制,面积为0.6平方米,厚度55毫米,由五层组成:第一、三层是半钢化、钢化硅玻璃,第二、四层是PVB胶,第五层是有机玻璃。按适航规章要求,应达到飞机速度640公里/小时,承受4磅飞鸟的撞击,内侧第五层玻璃不破裂。1979年在南昌飞机制造厂进行风挡鸟撞试验,用4磅的鸡代替飞鸟炮击风挡。第一个试验件仅外层玻璃破裂,但未测出乌速;第二个试验件在乌速每小时629公里时,第一和第三层硅玻璃碎裂。经分析研究,认为风挡玻璃的设计是安全可靠的。
|