縱向操縱性工模實驗分析流程

張劍+金利云+鄭曉輝

【摘 要】本文以某型民用飛機為背景，闡述了完成民用飛機縱向操縱性工模實驗的必要性和重要性。在此基礎上，介紹了縱向操縱性工模實驗的流程，可應用于民用飛機的設計、驗證。

【關鍵詞】縱向操縱性；工模實驗；流程；民用飛機

【Abstract】Based on a certain civil aircraft，the significance and necessity of engineering simulator experiment of longitudinal control ability are depicted. On the basis of these，the flow of engineering simulator experiment of longitudinal control ability is introduced.The flow can be used in civil aircraft design and validation.

【Key words】Longitudinal control ability；Engineering simulator experiment；Flow；Civil Aircraft

0 引言

縱向操縱性工模實驗是民用飛機研發(fā)研制過程中的一個重要科目。

縱向操縱性在適航條款中的要求包括：在規(guī)定的配平速度和失速標志之間的任一速度下，必須有可能使機頭下沉，以便很快加速到這一所選定的配平速度；起落架在放下位置，在指定的機動中不需要改變配平操縱，并且不需要施加超過指定的操縱力；在某指定空速下的定常直線水平飛行中，當增升裝置從任一位置開始完全收起時，必須在指定條件下無需特殊的駕駛技巧就可能防止掉高度。該實驗目的在于驗證飛機的控制律設計是否滿足適航條款的要求；驗證與桌面實驗的一致性；以及驗證縱向操縱是否具有合適的穩(wěn)定裕度。在完成工模實驗后，對實驗數(shù)據(jù)進行處理分析，研究飛行員評語，在此基礎上結合重量重心，發(fā)動機推力，升降舵、平尾的氣動效率等，對飛機控制律參數(shù)進行調整和優(yōu)化。因此實驗意義深遠。

本文針對民用飛機縱向操縱性工模實驗提出一個通用的工作流程，使得從事這項工作的技術人員有一個清晰的工作思路和工作邏輯，減少重復性工作，節(jié)約飛機研發(fā)時間。

1 縱向操縱性工模實驗分析流程

在確定飛行包線，襟縫翼構型，重量重心，性能參數(shù)后，需結合縱向操縱性適航要求，縱向操縱性工模實驗分析流程如圖1所示。

實驗步驟概括為以下幾個過程：

1.1 實驗前相關檢查

縱向操縱性試驗前，除了已經(jīng)在工模上加載了飛機的控制律，重量，重心等，還需要對工程模擬器的狀態(tài)進行必要的檢查，具體包括：液壓狀態(tài)、視屏顯示、數(shù)據(jù)輸出等。

1.2 確定實驗狀態(tài)點

根據(jù)適航要求，以及控制律設計要求確定工模實驗狀態(tài)點。

1.3 確定實驗任務書及大綱

根據(jù)確定的實驗狀態(tài)點，編制相應的實驗任務書及實驗大綱。

1.4 評估工模實驗結果

根據(jù)對實驗數(shù)據(jù)進行處理分析，研究飛行員評語，輸出工模實驗報告，內(nèi)容包括：實驗目的，實驗方法，實驗判據(jù)，飛行員評語等。輸出縱向操縱性工模實驗分析報告，內(nèi)容包括：駕駛員操縱力分析，是否使用特殊駕駛技巧分析，縱向操縱穩(wěn)定裕度分析等。

1.5 設計要求符合性判斷

對縱向操縱性的符合性進行判斷，如果滿足設計要求，則完成實驗。如果不滿足設計要求，則重新進行縱向操縱性方案設計：如果駕駛員反饋需要特殊駕駛技巧，則需要重新研究升降舵效率、飛機俯仰力矩曲線等，進而設計升降舵偏度與桿位移曲線、過載反饋對升降舵偏度的影響、桿力和桿位移對應曲線等。在經(jīng)歷了桌面的線性設計和非線性的驗證之后，重新確定工模實驗方法，進而反復迭代，以獲得滿意的實驗結果。

2 結論

本文介紹了民用飛機縱向操縱性工模實驗分析流程，對縱向操縱性工模實驗的流程，以及實驗結果的分析進行了詳細介紹，對設計要求的符合性判斷，如不滿足要求則重新設計控制律，以獲得滿足適航要求和設計要求的縱向操縱性。本文所介紹的流程，可應用于民用飛機的試飛、驗證。

【參考文獻】

[1]AC 25-7C.Flight Test Guide for Certification for Transport Category Airplanes.2012（1）.

[責任編輯：田吉捷]endprint