Page 137 - 《爆炸与冲击》2026年第2期
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第 46 卷 白春玉,等: 不同垂向速度下翼身融合民机机体的坠撞响应 第 2 期
结构被压平,高应力主要集中在货舱支撑立柱处以及货舱地板与隔框的连接处。一般地,圆截面金属飞
机在坠撞过程中,在首次触地点附近产生大的应力集中,导致机身下部结构向上弯曲并断裂,其下部结
构形成多个塑性铰,从而有效地吸收冲击能量,减缓冲击力。但由于翼身融合机身的非圆截面小曲率特
征,在受到地面的冲击力时,结构更均匀地分散了冲击载荷,从而减少了局部应力集中,降低了大形变的
可能性,隔框的变形幅度相对较小,向上凸起不显著。
2.2 客舱地板的加速度响应
客舱地板的加速度响应特性是评估飞机抗
坠撞能力的重要指标。通过对航空坠撞事故的
统计分析和机身框段坠撞试验可知,过大的冲击 A1 A4 A7
力导致的加速度过载是乘员伤亡的主要原因。 A2 A5 A8
为评估 BWB 在坠撞过程中的乘员受载情况,在 A3 A6 A9
客舱不同位置布置了加速度计,研究加速度响应 Central aisle
沿横向和纵向的分布,加速度计(accelerometer,
A)的布置如图 19 所示。基于大型运输类飞机
坠撞仿真数据的处理经验 [18] ,采用巴特沃斯低通
滤波器进行滤波,截止频率为 50 Hz。
图 19 加速度计布置情况
图 20 给出了不同垂向坠撞速度下各位置的 Fig. 19 Accelerometer arrangement
加速度峰值。可以看出,靠近机身侧的加速度峰
值明显低于中央过道处。其中,最大降幅发生在 7.92 m/s 垂向坠撞速度下的 A4 和 A6 处,从 49g 下降到
了 18g,降低了 63.2%;最小降幅发生在 8.83 m/s 垂向坠撞速度下的 A1 和 A3 处,从 43g 下降到了 31g,降
低了 27.9%。这是由于机身中部先撞击地面所导致的,其传力路径最短,冲击载荷最先到达。与传统的
管-翼构型飞机 [29] 相比,翼身融合构型民机机体需要同时承担飞行载荷和增压载荷,使得结构的强度、刚
45g 48g 47g
22g 32g 22g 32g 26g 32g
A7 A8 A9 A7 A8 A9 A7 A8 A9
49g 35g 45g 42g
18g 19g 26g 21g 18g
A4 A5 A6 A4 A5 A6 A4 A5 A6
44g 44g Central aisle 44g 45g Central aisle 42g Central aisle
24g 24g 27g 30g
A1 A2 A3 A1 A2 A3 A1 A2 A3
(a) 7.92 m/s (b) 8.22 m/s (c) 8.53 m/s
46g 50g
24g 30g 23g 32g
A7 A8 A9 A7 A8 A9
35g 40g
24g 21g 28g 25g
A4 A5 A6 Central aisle A4 A5 A6 Central aisle
31g 34g 43g 32g 36g 47g
A1 A2 A3 A1 A2 A3
(d) 8.83 m/s (e) 9.14 m/s
图 20 不同客舱位置的加速度峰值
Fig. 20 Peak accelerations at different cabin locations
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