某型飞机弹射座椅穿盖弹射试验与数值模拟

通过某型飞机弹射座椅穿盖弹射火箭滑车试验,研究了舱盖在穿盖弹射中的破裂形式。在试验研究的基础上,进行了数值模拟,利用PCL语言对MSC.PATRAN进行二次开发,实现参数化建模。采用非线性有限元方法,通过瞬态动力学软件MSC.Dytran仿真得到了人椅系统在穿盖出舱过程中的过载及舱盖的破裂效果,与试验数据对比吻合较好,验证了模型的准确性。在此基础上,以VC及OpenCASCADE为工具,开发了通用性的飞机座椅弹射仿真平台,该平台具有一定的工程应用价值。

穿盖弹射分析与虚拟仿真平台研究

建立了战斗机穿盖弹射救生动力学分析模型,并对穿盖碰撞过程涉及的理论问题进行了描述。通过瞬态动力学工具MSC Dytran仿真得到了人椅系统在穿盖过程中的动态响应以及座舱盖的破坏情况,并与试验进行了对比。在此基础上,以VC/MFC(Microsoft Foundation Class)为工具,借助OpenCASCADE虚拟成形技术,开发了飞机座椅弹射过程的仿真分析平台,具有一定工程使用价值。

研究穿盖弹射的有效途径

通过对国内外有关资料进行分析整理,阐述了飞机的清除弹射通道系统,重点介绍了在非穿盖弹射飞机上进行穿盖弹射改装时遇到的问题和建立的预测弹射座椅破碎座舱盖玻璃能力的分析工具。

穿盖弹射时人体头、膝部的冲击限值

目的探讨穿盖弹射对人体头部、膝部的损伤程度，以提出适宜的生理参数，供工程部门使用。方法用１７具头颅骨在摆锤式冲击台上进行动态冲击试验，在材料试验机上进行准静态压力试验，观察试验后颅骨骨折情况。在落锤式冲击台上进行８具膝部冲击实验。用假人进行地面弹射、火箭滑车实验，测试假人与舱盖碰撞的外力值。结果外力峰值不超过３．５ｋＮ或作用时间不超过３０ｍｓ时颅骨没有发生骨折。颅盖骨可承受６．９ｋＮ以下的缓慢均匀加压，颅底骨只可承受１．５ｋＮ。膝部承受８．０ｋＮ冲击力时无损伤发生。结论穿盖弹射时对人体主要的威胁是头部碰撞伤，颅盖骨承受的破坏力值比颅底骨大得多。破盖器工作时人体与舱盖碰撞的机率很小，且不易发生损伤。膝部可承受较大的穿盖力。

穿盖弹射对人体头、肩、膝部的损伤程度

目的 探讨穿盖弹射对人体头、肩、膝部的损伤程度,以提出适宜的生理参数,供工程部门使用。方法 用17具颅骨在摆锤式冲击台上进行动态冲击实验,在材料实验机上进行准静态压力实验,观察颅骨骨折情况。用假人进行地面弹射、火箭滑车实验,测试假人与舱盖碰撞的外力值。结果 外力峰值不超过3.5 kN或作用时间不超过30 ms时颅骨没有发生骨折。颅盖骨可承受6.9 kN以下的缓慢均匀加压,颅底骨只可承受1.5 kN。膝部承受8.0 kN冲击力时无损伤发生。结论 穿盖弹射时对人体主要的威胁是头部碰撞伤,损伤程度不仅取决于作用力的大小,而且与作用时间有关。颅盖骨承受的破坏力值比颅底骨大得多。破盖器工作时人体与舱盖碰撞的机率很小,且不易发生损伤,膝部承受较大的穿盖力也不致发生损伤。

微爆索穿盖弹射救生技术

弹射救生系统的演进 飞机设计师面临的最具挑战性的工作之一，就是在飞机发生故障时如何安全、快速、可靠地营救飞行员，因此弹射救生系统又被称为飞行员的“生命之舟”。

弹射跳伞难以万无一失

11月12日,中国空军官方微博'空军发布'贴出了一条令人扼腕叹息的消息,证实当天空军歼-10女飞行员余旭在飞行训练中不幸牺牲。余旭代号'金孔雀',是我国首位歼-10战斗机女飞行员,也是全国仅有的几名具备表演机飞行资格的女飞行员之一。这些年来,'蓝天使''雷鸟''勇士'等国外著名飞行表演队也不乏训练中机毁人亡的严重事故。中国航空专家王亚男说,特技飞行表演被世界公认为是'在刀尖上跳舞'。

垂向冲击膝部的试验研究

目的 通过生物力学试验,验证穿盖弹射过程中人体膝部受到舱盖玻璃及其碎片撞击时的损伤程度,为穿盖弹射救生装置的设计、研制、鉴定验收提供生理学依据. 方法 在落锤式冲击台上模拟穿盖弹射时舱盖对膝部的冲击力.根据之前试验设计的预值,打击7具下肢标本的膝部.用弹射力载荷测量系统记录打击力的值及作用时间,并计算冲力和冲量.用X线影像判断损伤程度. 结果 7次打击的峰值力为5.214～9.526 kN,最长作用时间为33.0 ms,最大冲量为91.8 N·s,最大平均冲力为4.478 kN.X线影像学诊断显示标本均未发生骨折. 结论 本次落锤冲击试验中,坐姿人体膝部（股骨远端）可承受小于9.5 kN且作用时间不超过20 ms,或小于91N·s的垂直于股骨的冲击载荷.本试验结果对确定穿盖弹射时的冲击力限值具有参考价值.

歼-10飞机的先进技术

优化飞机机体设计歼-10原型机1998年3月23日首飞成功,2004年1月设计定型。采用近距耦合鸭式气动布局、放宽静安定度、大载荷多外挂设计、计算机辅助设计等国际先进技术。完成了新一代战斗机结构布局、长寿命和高可靠性机体设计。