1.任务来源

本项目为解决某飞机设计载荷输入问题，项目来源于航空工业第一飞机设计研究院文件院科字“关于下发《关于下发二O一三年第一季度科研计划》的通知”，项目名称为“基于动力学缩比的飞机起降动载荷预计与试验验证”，研究周期自2013年5月至2019年12月结束，历时7年。

2.应用领域

本项目属于航空技术领域中飞机结构强度技术，涉及缩比动力学相似理论研究及缩比模型设计、载荷预计技术和动响应系列试验三个方面。

3.主要内容

本项目通过缩比动力学相似性研究，提出了一种全机动载荷预计与分析技术——基于动力学缩比的飞机起降动载荷预计与试验验证。首先，在保证动力学相似的前提下，将原型机按照等比原则进行缩放，设计出全机缩比动力学模型；接下来，全机缩比动力学模型经过起飞、着陆、全机落震等系列实验后，经过动力学相似理论的推导，可通过缩比模型动力学试验预计全尺寸原型机载荷。

4.技术特点

在国内外零经验、零基础、零参考的情况下，本项目提炼出了一套结构缩比动载荷试验方法并通过了验证，为大型全机动力学试验提供了低成本解途径，填补了国内外技术空白，显著地提升了我国飞机起降动载荷设计和试验水平。

5.创新点

该项目针对全尺寸飞机大型动力学试验难题，建立了一套结构缩比动载荷试验方法并通过验证，显著地提升了我国飞机起降动载荷设计和试验水平，是国内外飞机起降动载荷预计与试验技术上一次创新性发展。主要技术创新点如下：

1）创新性地提出一套基于动力学相似准则的全机起降动力学缩比模型，通过力学场景分析及功能性结构简化，设计制造了用于模拟飞机起飞、着陆和落震的全机缩比模型，模型准确反映了全尺寸飞机的刚度、惯性等动力学关键参数；

2）首创了一套考虑重力场影响的动载荷相似换算和修正方法，突破了动力学缩比中动载荷没有相似准则的难点，通过引入动力学媒介方程，建立了缩比模型与全尺寸飞机动响应特性的关联，试验获取时域动响应修正系数后，可根据缩比模型试验结果预估全尺寸飞机的动载荷，并通过全尺寸飞机试验数据得到了验证，提供了飞机载荷设计支待；

3）国内首次完成了全机缩比动力学模型的起飞、着陆、落震等系列试验，提出了海量时域数据的严重工况筛选方法，实现了试验数据与动力学仿真数据实时关联分析等功能，同时预估了全尺寸飞机的起飞和着陆冲击环境。

6. 应用情况

本项目所取得的成果具有很强的通用性，其所掌握的全机缩比起降动载荷分析方法和试验技术等可以为飞机提供设计支持和指导，不仅能够大幅度的缩短型号研制周期、节约科研经费，而且能够有效的保障型号设计进展和设计安全，提高设计效率。

本项目相关技术已应用于飞机动载荷设计、分析和试验中，为提高飞机起飞、着陆仿真技术成熟度提供了试验支持；为起飞、着陆过程中瞬态振动幅值的确定提供了数据参考，变参试验结果对结构设计具有指导作用。利用缩比模型试验来预测全机关键响应参数，能够缩短设计周期，节约研制经费，提高设计水平。未来还可以应用于其他需要考虑重力影响的动力学缩比模型的设计和试验。

本项成果已经在一飞院多个军民用飞机型号研制中得到了应用，通过工程经验挖掘、全机仿真分析建模、全机试验验证等手段，取得了突破性的阶段成果，解决了飞机载荷精细化设计问题，有力的推动了型号研制进展，缩短了研制周期，节约了研制经费，保证了型号的任务节点，为型号设计成功提供了坚实的技术保障。

通过本项目的实施，不仅完善了我国飞机载荷设计体系，也对提升我国飞机设计水平得精细化起到了巨大的推动作用，缩短了与航空发达国家之间的技术差距。