刘振宇 中国飞机强度研究所， 陕西省西安市， 710065
摘要：
在飞机强度试验中，需要按设计要求对飞机结构施加载荷，来考察飞机结构是否具有符合要求的结构强度，是否能在规定的力学环境下保持安全工作的能力。在强度试验过程中试验件所生成的裂纹、损伤、破坏都是考察试验件强度是否符合设计的重要参考。
在此，展开讨论了飞机强度试验中确保试验件安全，防止受到正常试验范围外的损伤相关技术方法。
引言
“安全保护”作为飞机强度试验的必要条件，被应用于每一项强度试验中。因为飞机强度试验尤其是飞机疲劳强度试验可能历时十数年，而试验件的损伤又都不可逆，所以需要对试验件采取完备的技术保护。近年来，我国自行设计的飞机越来越大，对强度试验的要求越来越高，对试验件的保护技术也提出了苛刻的要求。随着飞机强度试验技术的发展与完善，试验件的安全保护技术也取得了长足进步。
人工保护
试验人员在试验进程发现异常情况是采取的紧急措施，通常都是人工按下应急开关使试验应急停止。试验动力供应设备如泵、空压机、充气台、加载控制系统都配置有应急开关；中心机房、指挥中心需有固定应急按钮；在试验件周围还必须有方便巡视检查人员手持的移动应急按钮。
应急开关位置在试验前都应规划好并公布，参试人员都需被培训能熟练使用。
外设保护
除了人工干预，试验设备也要设置或者加装自动应急装置。如安装触点压力表，当设备压力达到触点压力表的上下限时，自动触发应急。
同样在试验件周围也可根据需要加装保护装置。如行程开关、红外报警器、接近传感器等等，一旦试验件在运动过程中运动轨迹处于危险位置时，保护装置自动触发应急措施。
软件保护
相对于人工和外设保护，软件保护显得尤其强大其保护的方式、内容、记录都更为丰富和细致。
1. 安全保护方式
2. 试验软件具有多种安全保护方式：
警告
1.1 在软件操作界面显示一条警告信息。试验在运行过程中通常不影响试验的进行，但警告信息会记录到试验日志当中。而试验前的警告信息往往需要操作人员来进行警告处理，决定继续进行下一步操作，或者先完成修改。
保持
1.2 “保持”指试验保持当前状态，既不继续进行也不回退。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆等待参试人员处理问题后才能恢复试验。
执行预设操作
1.3 出现触发事件后，系统执行预先设计好的程序。比如降低加载速度、返回初始化状态等等。
卸载卸压
1.4 停止试验。
即时保护
1.5 出现安全情况立即运行安全保护事件。
延时保护
1.6 出现安全情况持续时间超过预定时间后才触发安全保护事件。
安全保护设置
3. 软件系统能够进行设置的保护参数非常多，在飞机强度试验最重要的两个参数是反馈和误差。这两个参数往往需要允许设置多层保护限制，不同的保护限制执行不同的保护方式。比如对反馈设置內限和外限。反馈值超內限时，系统执行“保持”；反馈值超外限时，系统执行卸载卸压。除了多层保护，这两个参数还需要可以设置及时保护或者延时保护。
系统还可以设置的安全保护参数还有加载速度、伺服阀阀输出、ADC饱和检测、桥压敏感检测等等很多。
4. 安全记录
5. 所有被触发的安全事件会都实时完备记录到软件日志中，包括时间、原因、结果。例如“2018/01/10 13.01.59.081,1通道，反馈超內限上限，超时保持。”
安全参数的启用、停止、修改也同样会被记录。极大的方便了参试人员追踪查找问题原因。
安全保护信息
出现安全保护事件后，应该使用声光电等方式通知参试人员，使参试人员能及时进行处理。
处了软件系统自动记录日志，还应该在试验记录中完整的登记事件的发生时间、原因、处理方式、处理人、处理结果等等信息，便于日后查询分析。
未来发展
随着智能传感器和物联网技术的发展，飞机强度试验中安全保护技术也会被推动着向集成化和智能化方向前进。外设和软件的界限会被打破，控制中心可以统一监控所有软件系统和外设。安全保护的措施也会越来越复杂和智能，可控卸载技术将被广发的应用，而保护恢复技术也将走进前台。试验安全保护技术将融合到自动化试验中，成为其中的重要组成部分。
结论
发展技术，将完成飞机强度试验涉及动力设备、加载设备、控制设备、采集设备的安全保护系统统一集中控制、监视，形成可控加载、可控卸载、灾难恢复的安全智能运行，使飞机强度试验更加安全、可靠、高效是我们需要关注和努力的方向。
参考文献
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[3] 赵婵, 盛锴, 吕帅帅, et al. 一种基于飞机强度试验的多路故障检测技术[J]. 航空计算技术, 2017(1).
论文作者:刘振宇
论文发表刊物:《科技新时代》2019年2期
论文发表时间:2019/4/10
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