資料圖:C919 日前從上海飛往閻良
原標題:要風得風要雨得雨,這個實驗室會 " 變天 "
——我國飛機綜合氣候實驗室可模擬絕大多數極端天氣
11 月 10 日上午,101 架 C919 轉場西安閻良,進入下一步研發試飛和適航取證工作,其中一個重要試驗內容是進行綜合氣候試驗。
公開報道顯示,我國正在西安建設一個大型綜合氣候實驗室,C919 是否會在這個室內實驗室進行氣候試驗,尚未得到準確消息。
但這一綜合氣候實驗室卻引起人們廣泛關註。為什麼要有綜合氣候試驗室,這個實驗室是怎麼 " 變天 " 的?飛機又是如何進行室內氣候試驗?
" 有瞭綜合氣候實驗室,飛機氣候試驗就可以不受自然約束,而是能呼風喚雨。"11 月 12 日,科技日報記者采訪瞭中國飛機強度研究所副總師成竹。
成竹透露,2014 年,我國在西安閻良開始建設一個飛機綜合氣候實驗室,規模與功能比肩美國麥金利實驗室,後者是世界上最大、最先進的飛機氣候實驗室,可模擬地球上絕大多數極端天氣條件。
資料顯示,一架飛機的使用壽命一般為 30 年。而飛機制造是在舒適的工廠裡進行的,但其整個服役過程中,卻可能遍佈全球,會歷經炎熱的沙漠和嚴寒的北極等氣候,如果飛機不能耐受所遭遇的極端環境出現故障,輕則飛機無法起飛,重則機毀人亡。
綜合氣候實驗就是要完成飛機適航前的氣候檢驗,保證在各種氣候條件下飛行的能力。
看看我國在建的這個綜合實驗室是怎麼 " 變天 " 的。
" 綜合氣候實驗室是在一個封閉的保溫空間內,模擬各種地球上存在的極端天氣條件,如酷熱的沙漠、冰天雪地的北極、悶熱多雨的熱帶雨林等。" 成竹說。
成竹告訴記者,為 " 變 " 出這些天氣,實驗室綜合運用瞭制冷、加熱、空調、控制等技術,開發瞭各種先進的環境模擬系統,其中最重要的是一套大型工業制冷系統,這套系統可以將實驗室的溫度調節到零下 50 餘度,濕度可以調節到 95%。
成竹還說,綜合氣候實驗室同時開發瞭太陽輻射、降雨、吹風、凍雨降霧等環境模擬系統。所有環境模擬系統都在一套先進的控制系統指揮下協同運行,可以在實驗室內實現如極端低溫、極端高溫、濕熱、暴風雨、暴風雪、凍雨等你能想到的極端天氣。
" 在後續的建設中,還將新建一套‘補氣系統’,這樣在實驗室內飛機發動機可以運行;新建一套‘凍雲結冰系統’用以制造‘雲’。" 成竹解釋說,雲是由大量非常寒冷的液態或固體水組成的,用 " 凍雲結冰系統 " 則能造出厚薄不一的雲,使飛機如同在真實飛行中穿越厚厚的 " 雲層 "。
成竹介紹瞭飛機在室內完成各項氣候試驗的過程。先將飛機推到實驗室內固定起來,各種輔助設備也一同推進實驗室。然後環境模擬系統開始工作,對飛機進行各種考驗,如將飛機置於零下 50 餘度下凍成 " 冰棍 "、在太陽燈下 " 烘烤 "、在狂風暴雨中淋成 " 落湯雞 ",在暴風雪中被 " 冰封 "。
" 飛機和實驗室內都佈置瞭大量傳感器和監控設備,測試人員時時監控著各類數據,看飛機在經過一系列極端考驗後工作的狀況。" 成竹說。
在沒有氣候實驗室以前,飛機進行所有的極端天氣測試,都隻能在野外自然環境下進行,不僅受季節、地區和時間限制,成本還極高。成竹告訴記者,ARJ21 適航取證前後用瞭 6 年時間,一個重要因素就是等待天氣。
有瞭實驗室,可以人工 " 變天 ",短時間即可獲得大量試驗數據,不僅可以復現任何一個測試結果,還將大大縮短測試時間,降低成本。
" 當然,在實驗室內完成所有測試後,還是要再進行後續自然環境測試的,相輔相成,互為補充。" 成竹介紹,目前受氣候實驗室的尺寸限制,除瞭飛機滑跑、起飛不能測試外,其他極端天氣測試項目基本均可進行。