获奖成果

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二十二种型号飞机载荷谱关键技术及应用

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获奖分类: 国家技术发明奖

获奖名称: 二十二种型号飞机载荷谱关键技术及应用

获奖年份: 2015

获奖级别: 二等奖

主要完成单位: 国机集团北京飞机强度研究所有限公司、北京航空航天大学、陕西飞机工业(集团)有限公司

主要完成人: 闫楚良、高镇同、卓宁生、张书明、刘克格、田兆锋

成果简介:

该团队承担和完成歼击机、预警机、轰炸机、运输机等22种型号飞机载荷谱飞行实测与研制项目,发明了具有我国自主知识产权的系列飞机载荷谱关键技术,创建了不同飞行条件下的我国系列飞机载荷与环境谱数据库资源共享平台,取得多项原创性成果。

该项目第一完成人、中国科学院院士闫楚良在接受采访时表示,保障飞行安全是飞机制造最核心的技术,要保障飞机飞行安全就要对飞机寿命进行可靠性评定。对飞机定寿和延寿的先决条件是实测飞机在实际飞行过程中改进载荷时间历程,就是惯性载荷、气动载荷和发动机等一些空间分布载荷,要科学评定飞机的安全使用寿命,保障飞机的使用寿命期间内飞机结构的完整性和可靠性。

这是针对多架飞机进行载荷飞行实测对机群定寿延寿,根据我国采用一架飞机载荷谱飞行实测定寿延寿,来保障飞行安全而取得的一项成果。针对一架飞机,课题组发明了飞机载荷谱实测最小飞行起落采用次数设计准则,在给定执行度和相对误差的条件下,保证了采用一架飞机实测到的典型载荷时间历程,在机群使用寿命期间内出现的概率是95%,经济、科学、合理地给出了最少飞机起落采用的次数。

第二项工作是发展了高置信度中值载荷谱技术,在给定高可靠度和高置信度的条件下,采用最小航道尺度堵截技术,编制出具有中值试验寿命的载荷——时间历程,即中值载荷谱。与欧美国家编制载荷谱相比,中值载荷谱不仅考虑了载荷的大小,而且还考虑了载荷的先后次序、载荷的作用、甚至时间和载荷效用的一一对应关系。进行全尺寸疲劳试验时,能够真实地揭示出飞机在实际飞行过程中的结构危险部位和疲劳源,与分散系数相结合,科学地评定出具有高置信度和高可靠度的飞机安全使用寿命。

第三个是针对飞机在实际飞行中承受的气动载荷,惯性载荷和发动机推力载荷等空间分布载荷,发明了飞机悬空多点协调加载标定技术,创建了我国独有的飞机空间分布载荷实测技术。

第四个是发明和集成了卫星授时、网络采集、编程和加载的数千通道异构实测数据可视化采集系统,解决了我国系列飞机载荷谱以太网智能同步采集和记录的关键技术。课题组主持和完成了歼10等22种型号飞机载荷谱研制任务,实测完成全国不同飞行环境和飞行空域条件下346.5万亿个实测数据,创建了我国系列飞机载荷与环境谱数据库。

此次获奖的“二十二种型号飞机载荷谱关键技术及应用”,成功地解决了我国采用一架飞机进行载荷谱飞行实测和用于机群定寿、延寿,保障飞行安全的重大关键技术,已用于数千架飞机定寿、延寿和新机目标寿命可靠性设计,大幅提高了我国系列飞机安全使用寿命,经济、社会和军事效益重大,为我国系列飞机飞行安全提供了技术支撑和保障。