2024年10月23日17点42分,东航国产大飞机机队中的第二架C919执飞MU2162号航班,从上海虹桥机场飞往西安咸阳机场。在这趟1351公里长的空中旅程将要结束时,这架注册号为B-919C的C919飞机突然遭遇了鸟击。好在机组成员也不是第一次遇到这种情况,处惊不变,镇定自若驾驶飞机于19点50分顺利降落在西安咸阳机场,停靠在319号机位。
飞机停稳后,机组人员就在第一时间对飞机进行了整体目视检查,发现并无大恙。由于天色已晚,更仔细的检测安排在次日由专业团队实施。10月24日,机务技术人员对飞机全身进行了全面检查,并对发动机、飞行控制面和机翼、机身等结构部件,使用超声波、X光等无损检测手段进行了重点查验,均无大碍。
在停飞一天后,东航B-919C号飞机再次受领任务,将在次日,也就是10月25日执飞四个航班,包括从上海虹桥飞广州白云的MU5309号航班;从广州白云飞上海虹桥的MU5316;从上海虹桥飞西安咸阳的MU2162以及从西安咸阳飞上海虹桥的MU2169。
显然,一次普普通通的鸟击事件并不会对国产大飞机构成实质性的威胁。毕竟,C919在设计和制造过程中,历经了数千次的鸟击测试考验。从机头到机身、从机翼到起落架,再到发动机,每一个可能与鸟类发生碰撞的部位都经过了严苛的撞鸟实验。在这些实验中,有超过1000只鸡作为模拟对象“献身”于科学研究,产生的测试报告就有3418份。
这里,我们解析一下C919进行飞鸟撞击实验的复杂流程。首先,科研人员需要搭建一个高度仿真的“风洞”实验环境,能够模拟飞机在高速飞行时面临的空气动力学特性和冲击负荷。这个风洞实则就是一个冲击动力学实验室。
在这个实验室中,除了对航空专用金属材料及复合材料进行动态力学性能的测试外,就是进行动态冲击试验,其重点在于评估飞机结构在遭受鸟类撞击时的抗冲击性能。在整个飞机的研发周期中,进行抗鸟撞试验是获得适航认证的关键步骤之一。并且监管机构人员也会在现场对每一个试验环节进行查实。
在撞击试验中,使用的核心设备是一台口径150毫米、长度达10米的高速气炮管,它配备有试验台和靶架、数据采集器、超动态应变放大器以及高速摄像机等先进设备。通常情况下,气炮发射的是明胶弹体,这种材料作为鸟类的模拟物,能够准确复现鸟类撞击的动态效果。
为了更加真实地模拟飞行中鸟类撞击飞机的情况,C919的研发团队还采用了3D建模等多种模拟手段,其中也包括使用冻鸡作为撞击实验的模拟物,这种做法能够更准确地复现实际飞行中可能发生的鸟类撞击事件。
虽然某些适航规定要求飞机只需能够承受4磅(约1.814千克)的鸟类撞击即可,但国产大飞机C919采用了更为严格的新适航条例中的最新安全参数。其中,C919的机头、机翼、尾翼、垂尾等一些关键部位,经过离散源撞击实验甚至能够承受高达8磅(约3.628千克)的鸟类撞击。
在抗鸟撞设计方面,设计团队根据C919鸟撞测试的数据,对各个关键部位进行了改进与优化。特别是机头和尾翼前缘的抗鸟撞设计,成为了C919抗鸟撞性能的两大亮点。对机头采用了先进的刚度匹配策略,通过对材料特性的合理分配,针对潜在的撞击角度,实现了对特定区域的“强化”或“分散”,从而显著提升了机头的抗鸟撞能力。
此外,设计团队对C919承载式风挡的设计创新,使得风挡玻璃能够有效参与机头的载荷传递,这不仅增强了机头的结构完整性,而且极大地提升了机头在面对鸟类撞击时的防御特性。2012年,C919的机头被专门运到美国进行撞鸟试验。测试时,一只重量高达2千克的冻鸡被以800千米/小时的速度,高速撞向机头。刹那间,冻鸡粉身碎骨,碎屑全部被挡在驾驶室之外,而C919机头形态保持完好。
正是因为C919在研制、生产、试飞过程中,全部遵循国际上最新的适航标准,有时甚至采用了更高的安全标准,体现出C919扎实过硬的安全性能和高水准的制造工艺。所以,这次东航MU2162号航班遭遇的鸟击事件,不过是一次轻松的挑战,经过迅速而有效的处理,飞机便恢复如初,再次上岗。
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