民用飛機(jī)大側(cè)風(fēng)起降試飛關(guān)鍵技術(shù)研究

吳曉政

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.001

摘 要：針對(duì)民用飛機(jī)的大側(cè)風(fēng)起降試飛，需要立足CCAR25部的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行，以便實(shí)現(xiàn)試飛技術(shù)的有效控制，更好地在民用飛機(jī)領(lǐng)域進(jìn)行推廣使用。本文立足是大側(cè)風(fēng)起降試飛的背景，強(qiáng)化對(duì)理論風(fēng)量側(cè)風(fēng)的分析，探討了其在全重量范圍內(nèi)的計(jì)算模式，對(duì)民用飛機(jī)大側(cè)風(fēng)起降試飛技術(shù)進(jìn)行了全面的闡述。

關(guān)鍵詞：民用飛機(jī) 大側(cè)風(fēng) 起降試飛 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：V217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）09（a）-0001-02

民用飛機(jī)大側(cè)風(fēng)起飛著陸在整個(gè)飛行領(lǐng)域被高度重視，是CCAR25部的重要項(xiàng)目類型。尤其是結(jié)合CCAR25部設(shè)計(jì)和審核的飛機(jī)，更需要關(guān)注其飛著陸階段的抗風(fēng)性能，同時(shí)，將最大側(cè)風(fēng)值作為限制數(shù)值寫入飛行手冊(cè)，這在根本上對(duì)整個(gè)民用飛機(jī)合格審核工作具有重要指導(dǎo)價(jià)值。對(duì)于大側(cè)風(fēng)起降飛行而言，與正常環(huán)境下的起降飛行存在差異，整個(gè)試驗(yàn)彰顯難度，伴隨著一定的風(fēng)險(xiǎn)，需要具備高超的試飛技術(shù)，同時(shí)，試飛員的駕駛技術(shù)也十分關(guān)鍵。鑒于此，要立足力學(xué)理論知識(shí)，全面分析飛機(jī)理論抗側(cè)風(fēng)量的預(yù)防手段，結(jié)合實(shí)踐，進(jìn)行全面驗(yàn)證。另外，要重視理論抗側(cè)風(fēng)量試驗(yàn)向?qū)嵺`的過度，強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)與數(shù)據(jù)的處理。

1 重視試驗(yàn)關(guān)鍵狀態(tài)點(diǎn)的選擇和分析

對(duì)于大側(cè)風(fēng)起降試飛，在原則上進(jìn)行分析，需要以最小飛行量進(jìn)行操作，直到滿足正側(cè)風(fēng)條件，達(dá)到飛行規(guī)定的操縱性與穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。但是，立足實(shí)踐，很難達(dá)到理論試飛條件。結(jié)合理論抗側(cè)風(fēng)量結(jié)果的分析可以看出，方向舵偏度是影響抗側(cè)風(fēng)量的關(guān)鍵性因素，影響力明顯大于飛機(jī)自身重量。在實(shí)際飛行中，方向舵偏度具有一定的余量值，因此，較小重量正側(cè)風(fēng)對(duì)最小飛行重量是充足的，小重量進(jìn)行大側(cè)風(fēng)起降試飛是比較好的選擇。立足后重心裝載情況，飛機(jī)抗側(cè)風(fēng)能力不大，同時(shí)，飛機(jī)穩(wěn)定性不強(qiáng)，很難進(jìn)行靈活的動(dòng)態(tài)操縱?；诖?，后重心裝載模式對(duì)于大側(cè)風(fēng)起降試飛十分重要，是比較合適的方式。另外，為了推動(dòng)試驗(yàn)的有序進(jìn)行，要控制好最大不對(duì)稱背景下油量的裝載情況，將舵面容差控制在下限區(qū)間。

2 對(duì)飛機(jī)理論抗側(cè)風(fēng)量預(yù)測(cè)及擴(kuò)展的介紹

2.1 飛機(jī)理論抗側(cè)風(fēng)量預(yù)測(cè)模式分析

在進(jìn)行大側(cè)風(fēng)起降試驗(yàn)之前，需要重視對(duì)理論抗側(cè)風(fēng)量的明確，保證相關(guān)人員能夠全面掌握飛機(jī)抗側(cè)風(fēng)能力，有效降低風(fēng)險(xiǎn)。通常情況下，著陸階段的抗側(cè)風(fēng)能力更強(qiáng)，結(jié)合著陸環(huán)境，對(duì)理論抗側(cè)風(fēng)量進(jìn)行全面計(jì)算。

2.2 對(duì)飛機(jī)理論抗側(cè)風(fēng)量進(jìn)行驗(yàn)證

借助民用飛機(jī)機(jī)型，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)理論抗側(cè)風(fēng)量的有效驗(yàn)證。在積極獲取相應(yīng)重量數(shù)值，采取合理的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)一定重量條件下，理論抗側(cè)風(fēng)量的核算，同時(shí)，對(duì)試驗(yàn)真實(shí)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。在特定重量背景下，需要重視風(fēng)速的合理性，在此基礎(chǔ)上，將其換算到方向舵滿的狀態(tài)下，合理控制理論抗側(cè)風(fēng)量與實(shí)際風(fēng)量之間的誤差，保障處于預(yù)期范圍。在這種方式的應(yīng)用下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)抗側(cè)風(fēng)能力的真實(shí)體現(xiàn)。

2.3 飛機(jī)理論抗側(cè)風(fēng)量擴(kuò)展至全重量范圍的方式

對(duì)于飛機(jī)抗側(cè)風(fēng)量而言，其與重量具有較為密切的關(guān)系。因此，要立足全重量角度，對(duì)抗側(cè)風(fēng)能力進(jìn)行探討，強(qiáng)化抗側(cè)風(fēng)量工作的延伸。在全重量背景下，實(shí)現(xiàn)對(duì)抗側(cè)風(fēng)量的準(zhǔn)確獲取，尤其是關(guān)注幾組函數(shù)關(guān)系，如飛機(jī)著陸速度與飛機(jī)重量，正側(cè)風(fēng)的風(fēng)量與飛機(jī)自重與方向舵偏度。針對(duì)不同的機(jī)型，立足全重量范疇進(jìn)行著陸參考速度的設(shè)置，目的是準(zhǔn)確獲取全重量范圍內(nèi)理論抗側(cè)風(fēng)風(fēng)量大小。

3 對(duì)民用飛機(jī)大側(cè)風(fēng)起降試飛關(guān)鍵技術(shù)的介紹

3.1 駕駛技術(shù)

在大側(cè)風(fēng)環(huán)境下，通常起飛采用的是雙發(fā)起飛的方法，在完成起飛之后，對(duì)風(fēng)行姿態(tài)進(jìn)行及時(shí)改變，目的是保證飛機(jī)飛行航跡的穩(wěn)定性，使得其能夠沿著軌道中心線，呈現(xiàn)持續(xù)起飛的狀態(tài)。但是，大側(cè)風(fēng)環(huán)境下，起飛與著陸都面臨更為復(fù)雜的環(huán)境。在大側(cè)風(fēng)著陸下滑階段，需要運(yùn)用一定駕駛技術(shù)進(jìn)行側(cè)風(fēng)的及時(shí)、合理的修正，通常使用偏航法與側(cè)滑法。側(cè)滑法能夠更好地滿足駕駛員的操縱需要，達(dá)到地面航跡控制的標(biāo)準(zhǔn)。但是，如果將這一方法應(yīng)用在著陸階段，會(huì)出現(xiàn)側(cè)滑角和滾轉(zhuǎn)角現(xiàn)象，使得處于迎風(fēng)面的機(jī)翼距離地面更近，一旦迎風(fēng)機(jī)翼抬起不及時(shí)，很容易出現(xiàn)機(jī)翼觸底的情況，產(chǎn)生危險(xiǎn)。另外。為了提升舒適度，偏航法具有自身的優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，這種方法有利于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)糾偏功能，具備較強(qiáng)的抗側(cè)風(fēng)能力，對(duì)抵御強(qiáng)側(cè)風(fēng)作用突出。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)大側(cè)風(fēng)狀態(tài)下，起降試飛的全面掌控，需要將側(cè)滑法與偏航向法進(jìn)行積極融合。偏航法適應(yīng)的環(huán)境是著陸，同時(shí)，與飛行實(shí)際進(jìn)行關(guān)聯(lián)，發(fā)揮側(cè)滑法的作用，促使其在飛行中能夠沿著跑道延長(zhǎng)線進(jìn)行下滑，實(shí)現(xiàn)安全著地的目的。在達(dá)到接地之后，對(duì)駕駛盤進(jìn)行操作，加之腳蹬操作，保證飛機(jī)航向的準(zhǔn)確性，與機(jī)翼保持水平狀態(tài)。經(jīng)過試驗(yàn)檢測(cè)，這種結(jié)合法能夠有效避免大側(cè)風(fēng)條件下著陸的復(fù)雜性，同時(shí)，防止機(jī)翼觸底現(xiàn)象的發(fā)生，保證試飛員能夠精準(zhǔn)地掌握地面航跡，對(duì)于民用飛機(jī)大側(cè)風(fēng)著落試飛方案的構(gòu)建意義重大。

3.2 對(duì)風(fēng)速測(cè)量技術(shù)的介紹

大側(cè)風(fēng)起降試飛主要是借助地面滑行、起飛以及著陸進(jìn)行側(cè)風(fēng)條件下安全起飛和著陸的驗(yàn)證，因此，風(fēng)速測(cè)量十分關(guān)鍵。風(fēng)速的測(cè)量可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)，其中，較為準(zhǔn)確的是進(jìn)行起飛離地點(diǎn)和著陸接地點(diǎn)附近的風(fēng)況測(cè)量。在大側(cè)風(fēng)起降試飛中，需要在飛離與著陸地點(diǎn)附近進(jìn)行活動(dòng)氣象車的設(shè)置，全面獲取測(cè)量過程中風(fēng)況數(shù)據(jù)，根本目標(biāo)是保障為大側(cè)風(fēng)起降試飛工作提供更加全面的信息，保障具有較高的準(zhǔn)確性。

3.3 對(duì)試飛數(shù)據(jù)處理技術(shù)的分析

3.3.1 對(duì)風(fēng)速的準(zhǔn)確修正

根據(jù)航空領(lǐng)域的制度和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)大側(cè)風(fēng)起降試飛中的風(fēng)況數(shù)值進(jìn)行修正，保障其達(dá)到10m高度處的90°側(cè)風(fēng)風(fēng)量值。在整個(gè)試驗(yàn)中，一旦數(shù)值沒有達(dá)到這一高度，需要采取積極的修正手段。

3.3.2 風(fēng)速方案的選擇

在大側(cè)風(fēng)起降試飛中，時(shí)間段的選擇對(duì)正側(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的獲取也十分關(guān)鍵。在試飛過程中，在進(jìn)行風(fēng)速選擇的時(shí)候，需要關(guān)注幾個(gè)問題，首先，尊重行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其次，重視國(guó)內(nèi)外飛機(jī)大側(cè)風(fēng)試飛經(jīng)驗(yàn)的價(jià)值。再次，重視做好飛機(jī)著陸階段的劃分。最后，關(guān)注飛機(jī)的氣動(dòng)效能。結(jié)合結(jié)果分析，制定合理的風(fēng)速數(shù)據(jù)選擇方案。對(duì)于起飛和著陸階段，都需要將空速在111km/h，90°側(cè)風(fēng)風(fēng)量的平均值，不同之處是飛機(jī)距離地面的高度不同，起飛時(shí)期，控制在10.7m時(shí)間段，著陸時(shí)控制在15.2m，目的是準(zhǔn)確測(cè)出整個(gè)過程的正側(cè)風(fēng)量。這一方案負(fù)荷CAAC要求，備受認(rèn)可，為民用飛機(jī)大側(cè)風(fēng)起降試飛提供巨大的支持。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于民用飛機(jī)而言，大側(cè)風(fēng)對(duì)其安全性影響較大，需要引起高度重視。同時(shí)，大側(cè)風(fēng)起降試飛在整個(gè)飛機(jī)適航合格審定中價(jià)值巨大。因此，要深入分析民用飛機(jī)大側(cè)風(fēng)起降試飛問題，明確其理論預(yù)測(cè)方法，結(jié)合結(jié)果，強(qiáng)化對(duì)方法的驗(yàn)證，強(qiáng)化預(yù)測(cè)的合理性與高效性。另外，將這種方式延伸到全重量范疇，重視關(guān)鍵試飛技術(shù)的分析，更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)大側(cè)風(fēng)起降試飛的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張?chǎng)尾?民用飛機(jī)飛行管理系統(tǒng)試飛評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西安電子科技大學(xué)，2013.

[2] 楊飛，梁技，章俊杰，等.現(xiàn)代民用飛機(jī)顫振試飛適航驗(yàn)證的關(guān)鍵技術(shù)[J].航空科學(xué)技術(shù)，2012（5）：22-25.endprint