童明波,陈吉昌,李乐,肖天航,古彪,董登科,汪正中

1.南京航空航天大学 航空学院,南京 210016

2.中国特种飞行器研究所,荆门 448035

3.中国飞机强度研究所,西安 710065

4.中国直升机设计研究所,景德镇 333001

随着经济和科技的飞速发展,近些年来,中国的航空航天领域呈现了百花齐放式的繁荣景象。作为现代工业之花,航空航天在带动中国社会发展方面发挥了至关重要的引擎作用,以直升机、大型水陆两栖飞机、军民用运输机、运载火箭、空间站和探月舱为代表的各类飞行器不断应用在国防、商用和空间探索等领域,同时也带来了飞行器面对复杂水载荷情况下的安全性和结构完整性分析问题,主要涵盖了飞行器水上迫降/着水、水上漂浮、贮箱晃动和灭火飞行器投汲水4个方面的工程应用。

在飞机设计阶段,水上迫降的研究一直是学术界和工程师的重点关注问题。飞行器在水上迫降时由于水动载荷较大,造成机翼和发动机等部件脱落,以及机身底部结构损坏,从而破坏飞行器的结构完整性,进而可能严重影响飞行器的漂浮时间,导致乘客的生命安全受到威胁。在人类民航史上已经发生了多次震惊世界的坠毁事故,数据表明,自1938年以来,一共发生了219起水上迫降灾难[1]。Lindenau和Rung[2]统计了1963—2009年的重大民航客机水上迫降事故,从事故原因、数据分析和对迫降有重大影响的因素等方面进行了重点阐述,指出在建立迫降模型时需要考虑的因素有：由于高速前飞导致的水动力冲击问题、机体结构变形的流固耦合问题以及发动机和襟翼等结构部件脱落的影响。……