飛機撞鳥一直是世界性難題。據(jù)悉，近日飛機撞鳥有新突破，西北工業(yè)大學(xué)教授團隊經(jīng)過數(shù)年鉆研，新近提出一種新的設(shè)計理念，獲得抗鳥撞研究領(lǐng)域的創(chuàng)新性重大突破。下面，我們一啊來了解飛機撞鳥有新突破詳情。

飛機撞鳥有新突破

西北工業(yè)大學(xué)教授團隊創(chuàng)新性地提出了一種新的設(shè)計理念。其理念的核心就是“以疏導(dǎo)能量代替對抗能量”，“就像大禹治水，‘堵’是下下策，‘疏導(dǎo)’才是良方。”教授形象地說。

事實上，正是從大禹“疏勝于堵”的理念獲得啟發(fā)，團隊想到通過改善機身結(jié)構(gòu)的辦法來應(yīng)對鳥撞，而不是單純改變強度和材料。

李教授是這么解釋的：“鳥作為一個軟體，在高速撞擊的過程中，表現(xiàn)出的是一個液態(tài)的狀態(tài)，就像水打在一塊板子上一樣，既然是這樣的流體，那么我們就可以把它疏導(dǎo)得更合理。”

以尾翼為例，這里最需要保護的是主梁，因其背后附有重要的器件設(shè)備。李教授和團隊在尾翼內(nèi)置了一塊三角形的蒙皮，用與活鳥同等質(zhì)量的硅膠模塊，以644km/h的速度進行沖擊試驗。當(dāng)尾翼受到撞擊，蒙皮變形成像刀片一樣的利器，將沖擊物飛開，從而分散沖擊產(chǎn)生的動能，保證機身完好。

“難就難在，現(xiàn)有的研究很難考慮到這個角度。”李教授表示，另一個難點，在于增加結(jié)構(gòu)的同時，卻不能改變機翼的原本重量，不然整個機身的氣體動力學(xué)結(jié)構(gòu)都會改變。這就需要在減少機翼其他部分重量的同時，提升強度。

從理論到實現(xiàn)應(yīng)用，需要一系列的實驗驗證。實驗不僅可以驗證理論，同時很多的實驗數(shù)據(jù)也可以進一步修正和豐富理論。李教授說，很多時候，實驗下來的結(jié)果和理論預(yù)想存在很大的偏差，看似簡單的原理背后，卻是整個團隊夜以繼日、連續(xù)多年的摸索——速度、結(jié)構(gòu)上任何一處細(xì)微的變化，導(dǎo)致的結(jié)果將大相徑庭。團隊曾經(jīng)一連提出幾種構(gòu)型，都存在一定的問題。

為了進一步加快研發(fā)效率與實驗成功率，團隊采用“仿真實驗”與“現(xiàn)實實驗”相結(jié)合的方式。經(jīng)過多年反復(fù)驗證，團隊仿真實驗的結(jié)果終于與真實實驗幾乎完全吻合!進一步驗證了李教授所提出理念的可行性與有效性。

2015年夏天，李教授團隊研發(fā)的“加強結(jié)構(gòu)”已經(jīng)通過了美國專利認(rèn)證，今年就要拿到法國專利。而且，這項技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了很多軍用、民用的飛機上，也取得非常好的效果，其中就包括我國的大飛機C919。

據(jù)李教授介紹，事實上，“鳥撞”的研究領(lǐng)域并不限于飛機上，日常交通工具如高鐵、汽車在高速運行的環(huán)境下，如何防范飛鳥、高處的落石等都是該領(lǐng)域的研究內(nèi)容。

除了機翼，飛機上另一個最易受鳥撞擊的“重災(zāi)區(qū)”就是飛機發(fā)動機，30%～40%的鳥撞事故發(fā)生在發(fā)動機上。

針對發(fā)動機結(jié)構(gòu)，十幾年來，李教授團隊投入大量的精力在試驗和實踐中，研發(fā)出了一套針對“鳥撞”發(fā)動機的實驗設(shè)備，目前已經(jīng)得到了良好的應(yīng)用。

在與國內(nèi)航空相關(guān)單位的合作中，團隊研發(fā)出的抗鳥撞地面實驗設(shè)備——抗鳥撞空氣炮，適航精度能達(dá)到1.5%～2%(一般水平在3%)，保證了炮彈發(fā)射精度準(zhǔn)確。目前，空氣炮已被國內(nèi)很多航空實驗室采用。

不論抗鳥撞結(jié)構(gòu)，還是炮彈，都需要依靠嚴(yán)密的測試方法和設(shè)備，及大量實驗數(shù)據(jù)。靜態(tài)實驗相對容易，但在沖擊狀態(tài)下，材料的結(jié)構(gòu)屬性，如屈服應(yīng)力、流動應(yīng)力、破壞應(yīng)力等因素均會發(fā)生極大的變化。如何做材料動態(tài)力學(xué)性能測試，才是解決抗鳥撞問題的關(guān)鍵因素。這也正是李玉龍團隊的另一張王牌：高變形速率、高溫環(huán)境下的力學(xué)性能測試。目前，相關(guān)設(shè)備已出口美國、澳大利亞等國家。

據(jù)悉，“加強結(jié)構(gòu)”已經(jīng)在ARJ21-700飛機上進行了驗證，目前尚處于適航要求的仿真實驗階段。一旦成功，將會為機身減去10.5kg的重量。

獲悉：團隊的下一步目標(biāo)，是將機翼的抗沖擊力提高到1.8kg，尾翼則要提高到3.6kg，這意味著，對抗鳥撞的條件要求更高、更嚴(yán)格。

飛機撞鳥有新突破，世界性難題終于得到緩解。