[发明专利]一种用于飞机抗鸟撞试验的仿真鸟弹

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于飞机抗鸟撞试验的仿真鸟弹。

背景技术

鸟撞是威胁航空运输安全的主要因素之一，为保证民用飞机的飞行安全，航空器适航条例规定投入商业运营前的民用飞机必须进行包括机头及风挡结构、机翼前缘、尾翼前缘等结构部件在内的抗鸟撞验证试验，并要求特定部位经受鸟撞后，飞机仍可安全返回机场。目前，鸟撞试验的方法为利用空气炮发射鸟弹撞击固定于试验夹具上的结构件，根据标准，鸟弹一般由致死后的家禽制成，根据试验条件对鸟弹重量的要求，可相应的选择鸡鸭鹅等。鸟撞速度一般可达到数百公里每小时，撞击后，鸟弹破碎飞溅，试验后需要立即清理试验现场，但是，残存的鸟肉容易滋生细菌，对环境也产生污染，威胁试验人员健康。同时，试验标准要求将鸟弹制成长径比近似等于2的正圆柱体，由于家禽个体的差异，基本上制作完成的鸟弹不能满足试验标准对鸟弹外形的要求，从而造成鸟撞试验重复性较差。由于鸟撞试验为破坏性试验，试验成本极高，目前结构抗鸟撞设计中多使用分析与试验相结合的方法，这就需要使用经试验验证的分析方法对结构进行抗鸟撞数值分析，由于使用禽类鸟弹的鸟撞试验重复性较差，使得试验结果很难用于验证分析方法和修正计算模型。

发明内容

本发明创造的目的是提供一种能够减少对环境污染，提高试验重复性，使得试验结果可更好的验证分析方法的用于飞机结构抗鸟撞试验的仿真鸟弹。

本发明采取的技术方案为：一种用于飞机抗鸟撞试验的仿真鸟弹为长径比等于2的正圆柱体结构。

进一步地，上述用于飞机抗鸟撞试验的仿真鸟弹组成成分为水、明胶粉、羧甲基纤维素钠、二乙酸铝，其成分质量比例为80±2∶8±1∶2∶1。

上述用于飞机抗鸟撞试验的仿真鸟弹制作方法为：

步骤1：将明胶粉倒入冷水中，稍微搅拌，将混合物均匀加热至45℃；

步骤2：将羧甲基纤维素钠与二乙酸铝放入明胶与水的混合液中进行搅拌，搅拌均匀后倒入成型模具中；

步骤3：将模具放入冷柜中冷藏，冷藏温度4℃～8℃，冷藏时间8～12小时。

进一步地，上述仿真鸟弹的密度为940kg/m³～960kg/m³。

进一步地，上述仿真鸟弹的密度为950kg/m³。

有益技术效果：由于仿真鸟弹的主要成分为对环境无污染的明胶和水，试验后便于清理现场，对环境没有污染，对试验人员健康也不会产生不利影响。仿真鸟弹外形由专用模具保证，可制成符合试验标准要求的标准鸟弹，制作过程简单、成本较低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。

一种用于飞机抗鸟撞试验的仿真鸟弹为长径比等于2的正圆柱体结构。

根据统计资料，自然界飞鸟的体重(w，单位为kg)和密度(ρ，单位为kg/m3)之间的关系为：

ρ＝-63.0×(3.0+log w)+1148.0(1)

根据式(1)，对于鸟撞试验中常用的1.8kg鸟弹，其标称密度应为943kg/m³。

上述用于飞机抗鸟撞试验的仿真鸟弹组成成分为水、明胶粉、羧甲基纤维素钠、二乙酸铝，其成分质量比例为80±2∶8±1∶2∶1。

上述用于飞机抗鸟撞试验的仿真鸟弹制作流程为：

步骤1：将明胶粉倒入冷水中，稍微搅拌，将混合物均匀加热至45C°；本实施例各成分采取的质量比例为80∶8∶2∶1。

步骤2：将羧甲基纤维素钠与二乙酸铝放入明胶与水的混合液中进行搅拌，搅拌均匀后倒入成型模具中；

步骤3：将模具放入冷柜中冷藏，冷藏温度4℃～8℃，冷藏时间8～12小时。

通过上述方法制成的仿真鸟弹的密度为940kg/m³～960kg/m³。

实施例：

步骤1：将明胶粉倒入冷水中，稍微搅拌，将混合物均匀加热至45C°；本实施例各成分采取的质量比例为80∶8∶2∶1。

步骤2：将羧甲基纤维素钠与二乙酸铝放入明胶与水的混合液中进行搅拌，搅拌均匀后倒入成型模具中；

步骤3：将模具放入冷柜中冷藏，冷藏温度5℃，冷藏时间8小时。

通过上述方法制成的仿真鸟弹密度为950kg/m³。

由于仿真鸟弹的主要成分为对环境无污染的明胶和水，试验后便于清理现场，对环境没有污染，对试验人员健康也不会产生不利影响。仿真鸟弹外形由专用模具保证，可制成符合试验标准要求的标准鸟弹，制作过程简单，成本较低。并且与结构抗鸟撞数值仿真中使用的鸟弹外形密度一致，由于仿真鸟弹重心位于几何中心，在脱离空气炮炮口飞向试验件的过程中不会发生俯仰等刚体运动，使得鸟弹撞击试验件的姿态更易保证，有利于提高试验的重复性，使得试验结果可以更好的验证分析方法。