合肥神秘雷屋:为国产大飞机C919保驾护航
11月2日,我国自主研制的新一代喷气式干线客机C919总装下线,历时7年半的国产“大飞机”制造之路中,就有咱合肥出的一份力。合肥工业大学教授段泽民参与了“大飞机”的雷电防护实验,而且这个实验室就“藏身”在合肥大铺头,数以万次的雷击实验才能真正确保“大飞机”的飞行安全。
为什么飞机上天前要通过雷击实验?这个“高大上”的实验室里都有些啥?昨天上午,江淮晨报、江淮网记者走进这个国内唯一的大型飞行器雷电防护实验室,不到一小时的采访里听到5声轰鸣“雷劈”,并走进实验室“近距离”感受雷击的视觉震撼。
故事
“大飞机”的雷电防护实验室“藏身”大铺头
沿着长江西路高架一路往西,驱车来到井岗路与潭冲路交口,一处看起来并不起眼的院子里的实验楼上,“航空报国”几个大字格外显眼。而“藏身”大铺头的这栋几层小楼,就是我国目前唯一的大型专业飞行器雷电防护实验室,C919国产“大飞机”在正式下线前,就在这里做过“雷击实验”。
参与和主导“大飞机”雷击实验的,正是合工大教授、博导、安徽省飞机雷电防护实验室主任段泽民。
“这个实验室是1995年正式建成的,当时的条件非常简陋,就几栋实验的小楼,我们做电击实验的设备也不完善。”提起当年与航空事业“结缘”的始末,段泽民的回忆序幕由眼前的实验室拉开。
1992年,正在承担重点飞机型号研制工作的航空研究所,在全国寻找能够为飞机进行雷电防护实验研究的单位,当时国内此项工作还是一片空白。相同研究方向的段泽民一看机会来了,和同事们关起实验室的大门苦苦研究了40天,终于完成我国首次飞机雷电防护实验。
“中国航空航天事业,必须独立自主发展飞行器雷电防护研究的能力,我们要建立自己的飞行器雷电防护实验室。”尝到成功喜悦后的段泽民,有了新的想法。但开展飞行器雷电实验研究需要大量经费,为节省每一个铜板,他和团队连螺丝钉都舍不得买,一有机会就满世界找报废机器拆。
最初在宁国路歌舞厅楼上“放雷”,老板过来求“轻点”
说到这,段泽民还想起来两件有趣的事。最初的科研场地,位于合肥市宁国路上的一栋三层小楼房,为了节省房租,段泽民租用了第三层200平米作为实验场地,第二层为歌舞厅。由于飞机雷电防护实验放电的声音与雷电相似,每次“轰”的一声巨响后,热闹的歌舞厅都要霎时安静下来,歌厅老板常常无奈地找来问“老哥,可能轻点?”
有一次,段泽民到省科委提交飞机雷电防护实验科技材料,科委一位部门负责人听到他从事的是国内最尖端的飞机雷电防护研究时,非常感兴趣,知道他的实验场地位于歌舞厅楼上时,这位负责人以为又是一个来骗取科委支持的皮包公司。“有理说不清”的段泽民只能邀请他到实验室看一看,当这位负责人半信半疑地走进实验室时,所有顾虑全部打消了,主动提出了相应的支持。
探秘
1小时采访听到5声轰鸣“雷劈”,最频繁可达5分钟一次
在不到一小时的采访时间里,能清晰听到短而急促的巨大声响,记者细数了下一共5次。
“隔壁就是我们的雷电防护实验室,你听到的巨大声响就是正在做的‘雷击实验’。”指向窗户外的实验楼,段泽民主动邀请记者前往,“探秘”这个高大上的实验室里都有些啥。
虽然外表看起来和普通的住户楼一样,但沿着阶梯走进才会发现,这个约7层高的实验楼里实际上只有“一层”,里面按区域放着各类“庞然大物”,当然,这些都是用来给飞机、火箭等大型飞行器做雷击实验的。
穿过各类实验器材,走向最里边,两个巨大的装置引起记者的注意。“这里,就是我们给飞机做雷击实验的区域了,刚才就是在给一架客机的‘雷达罩’做雷击实验。”指着前方高耸的装置,段教授介绍,这个“冲击电压发射器”能产生最高480万伏的“冲击电压”,通过方形装置给飞机的各个零部件做电击实验,而此前,C919的航行灯、机翼都在这个区域进行过实验。“一小时5次雷击实验的频率并不算高,一般来说,最频繁时能达到5分钟一次。”
现场演示“人工雷电”,呼啸劈向“雷达罩”
隔了一栋楼都能清晰听到“雷劈”的震耳声,那么,雷击实验的现场到底有多震撼?在确保安全的情况下,段教授和助手还现场启动一次雷击实验,演示了一把“人工雷电”。
“倒计时40秒、30秒、10秒、5秒”“轰……”实验室的安全喇叭里播放着倒计时,所有人员也被清退到防护栏之外,距离主实验区约10米的距离,还没等记者反应过来,一道闪电就从方形实验装置里“呼啸而出”,正对着飞机“雷达罩”劈下,极速如自然的闪电。
科普
一架飞机平均每年遭遇一次雷击 “抗雷击”不过关可导致坠机
为什么飞机上天前要通过雷击实验?段泽民举了一个实例。
就在今年4月,英国洛根航空公司的一架由英国阿伯丁飞往设得兰群岛的客机,在空中被雷击中,机长在紧急关头将俯冲向下的飞机拉起,只差7秒,这架满载旅客的飞机差点冲向布满浮冰的大海。
“遇上雷暴时,类似的坠机事故可不少见。”段泽民介绍说,通常情况下,一架飞机平均每年要遭遇一次雷击,如果“抗雷击”不过关那很有可能会导致飞机坠毁,这就是为什么飞机上天前都要经过千万次的“雷击实验”。一般而言,大型客机容易遭受雷击的部位一般在“尖端部位”,比如,机头、垂尾、机翼等地方,特别是在恶劣天气里雷电的能量非常之大,容易产生灾难性后果。
而且,因为大型飞行器的复杂性和安全性能要求较高,一般会分区域进行不同级别的雷电实验。“只有经过上万次的放电实验,掌握大量重要的数据,才能为飞机制定雷击防护方案提供最可靠的依据。”
展望
希望未来航空市场“A、B、C”三分天下
在过去的几十年里,当“波音”和“空客”在中国上空满天飞的时候,段泽民和团队的心里都免不了些许酸楚。
“尽管中国已经是全球第二大航空运输市场,众多的中国航空公司不得不大量采购欧美生产的民用客机,比如,我们熟悉的美国波音737和法国空客A230。”在他看来,7年的研制时间,圆的是几代中国航空人将近半个世纪的梦想,此次国产“大飞机”的下线,无疑将打破两大巨头对国内航空的垄断。
“目前,C919的雷电实验还只是完成了三分之一左右,还有很多工作要在首飞前完成。”段泽民介绍说,因为雷击实验是贯穿“大飞机”制造的全程,从最早2008年开始做技术方案的时候,他们就通过小模型开始研究C919的雷电防护,当飞机项目启动时,还要同时启动各个零部件的雷电实验,因此耗时非常之长。
尽管实验艰苦,但他还是欣喜看见国产“大飞机”的下线。“我们的研究可以说是‘生逢其时’,也希望看见未来航空市场‘A、B、C三分天下’的局面。”(来源:合肥在线)
责任编辑: 一米阳光