摘要:■起落架次,或者叫飞行循环。客机起落架次寿命一般是4万-6万次,超过6万次就廉颇老矣了。
为了防止买飞机,尤其是二手飞机被骗,你要知道:飞机是有寿命的。
而且飞机的寿命很讲究,有三种算法:
■ 飞行小时数。客机的飞行小时寿命一般是6万~8万小时,超过8万小时就老了,别买。
■ 起落架次,或者叫飞行循环。客机起落架次寿命一般是4万-6万次,超过6万次就廉颇老矣了。
■ 自然寿命,从服役开始积累的时间,客机的自然寿命约为30年。超过30年的也有,但多为迫不得已。比如伊朗2013年退役的波音707,就服役了超过35年,没办法,买不到新的。
上面三个寿命,以先到着为准。
飞长途跨洋航线的宽体机,单次飞行时间长,可能飞行小时寿命先到。
而飞短途支线的飞机,则起落架次寿命先到。
如果航空公司比较佛系,也可能把飞机熬到自然寿命,但这显然就亏了。
注意,前面说的是需要增压的大客机。如果你实力有限,买的是无需增压的通航小飞机或直升机,那么就无需担心机身寿命了。
因为不增压,机身就不会随着起降而循环受内外压差力。定期检修,更换零件即可,机身并无绝对寿命。
比如著名的“空中拖拉机”安-2,现在就还有很多老爷机在飞,年龄可能比你都大。
但大客机飞得高,机舱必须增压。每次起飞,机身都会“膨胀”一次。专业说法,经历应力循环。
材料长期或反复受到低于其屈服强度/极限应力的载荷,会产生微小损伤,并逐渐扩展直至断裂。专业说法,疲劳(fatigue)。
无论这个材料是木材,橡胶,塑料,还是铝合金不锈钢,都逃不了疲劳的宿命。
看到这里,正在加班的你可能哇一声哭出来:连钢铁都会疲劳,何况人呢
由于疲劳,即使你定期给飞机更换零件甚至发动机,也无法解决机身老化的问题,除非你把机身也换了。
这就涉及到哲学问题了,换了机身它还是原来的飞机吗?
材料疲劳是机械设计的老大难问题,不管你是造飞机,还是高铁汽车,都绕不开。
从工业革命开始,工程师们就疑惑:这好好的火车车轴,怎么用一段时间就断?
同时也开始了苦苦探求:这个结构在断裂之前到底能坚持多久?
直到19世纪中期,德国工程师奥古斯特·沃勒通过试验发现:应力幅度越小,材料能承受的循环次数就越多。
进一步,他以应力幅度(S,Stress)为纵轴,以循环次数(N,Number of Cycles)为横轴,绘制了著名的S-N曲线。
一百多年后的今天,S-N曲线依然是结构疲劳分析最基础和最常用的方法。尤其对高周疲劳,即循环次数高于10000次的低应力循环,百试不爽。
各行各业都有自己的材料手册,都是百年来人们和疲劳斗争的智慧结晶。
知道了应力幅值,查表就能得到疲劳寿命。怎么得到应力幅值呢?有限元分析。
比如天洑的有限元分析软件AIFEM,不仅能计算结构在载荷下的应力分布。同时还集成了疲劳分析工具,结合S-N曲线输出零件的寿命分布,识别寿命薄弱点。
2025R1版内置有疲劳分析入门案例,手把手带你计算开孔板材在周期性拉力下的疲劳寿命。
输入材料S-N曲线,软件就能基于强度分析结果给出寿命分布图。
果然,寿命最短的区域位于开孔处,应力集中加速了金属疲劳。
应力集中和金属疲劳这对卧龙凤雏的结合有多可怕,英国人曾经见识过:《彗星客机的恐怖三连摔》
AIFEM支持免费试用,欢迎到天洑官网下载体验!
来源:天洑软件一点号