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从历史教训学设计:我们为什么需要疲劳设计

作者:五金加工 发布时间:2019-08-11 22:58

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  1949年7月27号,由英国德*哈维兰(de Havilland)公司研制的“彗星”号,第一架喷气式民航客机首飞。

  1953年5月2日,一架“彗星”号飞机从印度加尔各答客机场起飞后不久就突然坠毁,机上42人全部罹难。调查人员把事故原因归咎于遇到了加尔各答上空的强季风,因此并没有引起人们的特别关注。

  1954年1月10日,又一架“彗星”号飞机从罗马起飞前往埃及开罗,在地中海上空约一万米的高空突然爆炸解体,机上旅客、机组人员与飞机碎片全部葬身大海。

  两个星期后,1954年4月1日,又一架“彗星”号飞机从罗马起飞后不久在地中海上空爆炸解体。

  至此,死亡人数已超过100人,所有飞机的调查均指向“没有设计问题”。而正是这个没有问题的问题,导致了上百人的牺牲。

  英国首相丘吉尔下令,“不惜一切代价”调查事故的“根本原因”,至此,当下最庞大,最强大的专家组,带着近乎无穷的预算开始了事故调查。

  同时出动了英国海军舰队,对上百米深处海底的飞机残骸进行打捞,送回皇家航空中心进行分析。

  同时不计成本地把三架“彗星”号飞机整体投入到水槽中,进行了超过9000小时的模拟飞行受力分析。

  两种分析再现了同样的一种不良现象:飞机蒙皮裂痕。

  得出的一个结论是:彗星号飞机采用了增压座舱,反复起飞降落过程导致飞机蒙皮承受加压和减压从而导致金属疲劳。彗星号的方形舷窗在多次起降后,会在拐角处出现金属疲劳导致的裂痕,裂纹会迅速延伸到机身其他部位,在内外压差所产生的强大外推力作用下造成机身解体。也验证了为什么正常飞行了3000小时的飞机会突然失效。(自此后,飞机舷窗采用椭圆形或设计有很大的圆角。美国波音公司吸取了彗星号的教训后,采用了新型材料,并将舷窗形状从方形改成了圆形,并于1954年推出了波音707。)

  这个调查报告改变了承受疲劳载荷的大型飞行器的设计理念。总结:

  1、不下决心是找不到根本原因的

  2、失效是可以再现的,科学技术就是指一定会发生第二次的事件。

  3、我们有了一个新科学“疲劳力学”,知识都是血的教训。

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