試飛中心載荷校準虛擬試驗技術投入C919試飛應用

中國航空報訊：機翼-起落架布局飛機的翼根載荷校準是世界航空技術領域內公認的技術難題，也是影響C919型號任務開展的諸多「攔路虎」之一。日前，航空工業試飛中心飛機所首次在國內展開基於虛擬試驗的翼根載荷校準方法研究並進行了方法驗證，目前，該方法已投入C919型號試飛應用。

歷時一年多時間，試飛中心飛機所項目團隊相繼在C919飛機機翼載荷校準虛擬試驗建模、機翼根剖面載荷校準虛擬試驗、載荷校準試驗方案優化設計研究等方面取得突破。目前，基於虛擬試驗的翼根載荷校準方法已投入C919型號試飛應用，並為其他型號的試驗方案設計、優化及驗證提供幫助。

據相關人員介紹，由於C919飛機為機翼-起落架布局，所以在機翼根部的載荷校準試驗中，如果採用起落架約束方法，校準過程中起落架對機翼根部始終存在未知的作用力。該作用力導致翼根實際承受的力與作動器的載入力相差較大，從而導致翼根載荷模型的誤差較大，無法準確建立翼根剖面的載荷方程。

2018年，著眼於任務推進、能力提升、專業發展，飛機所項目團隊創新性地提出了基於虛擬試驗的機翼-起落架布局飛機翼根載荷校準試驗方法，建立了修正的C919機翼虛擬試驗模型，設計出虛擬工況和虛擬應變電橋，剝離了約束載荷的影響，通過虛擬試驗建立了高精度的載荷方程，為C919型號合格審定載荷校準試驗提供了有力支撐。此外，與基於虛擬試驗的翼根載荷校準方法研究並行的載荷校準試驗工況優化設計在應用於C919飛機載荷校準試驗方案設計後，還有效提高了試驗效率、方程精度和經濟性，減少了試驗工況，節省了試驗周期。

據飛機所項目負責人孟敏介紹，載荷校準虛擬試驗是以CAD/CAE工程軟體為工具、計算機硬體為依託，模擬試驗載入工況，對試驗部件的有限元模型進行載入，計算分析測載部位的結構響應情況，並利用真實載荷校準試驗結果對虛擬校準試驗模型進行優化迭代，最終實現對真實試驗的外推、試驗結果的預測以及對載荷校準試驗過程模擬演練。在國外，美國曾在YF-12、B-2等飛機上成功應用了載荷校準虛擬試驗技術，而在國內，虛擬試驗尚限於對小部件的部分研究。此次，試飛中心在虛擬試驗模型構建與修正技術、基於虛擬試驗的機翼-起落架布局飛機翼根載荷校準試驗技術、基於虛擬試驗的載荷校準工況優化設計技術上的創新性突破，不僅填補了相關技術空白，項目研究思路及研究成果還可推廣應用於其他型號載荷試飛任務，豐富了載荷試飛工作的手段和內涵，尤其是在模擬和模擬成為重要研究手段的背景下，該項目的模擬技術具有廣闊的發展前景和應用價值。

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