航空论坛 发表于 2011-8-2 23:32:39

收敛转弯试飞方法评述

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航空论坛 发表于 2011-8-2 23:35:03

<P>收敛转弯试飞方法评述</P>
<P>收敛转弯是目前国外普遍采用的试飞驾驶方法,通过与以往采用的试飞驾驶方法进行比较,说明收敛转弯方法的优越性,并阐述了收敛<BR>转弯的操纵要领,注意事项,安全措施及其适用范围。理论和实践证明,收敛转弯是一种较好的试飞驾驶方法,在试飞中有广泛的用途<BR>,值得推广。收敛转弯是目前国外普遍采用的试飞驾驶方法,通过与以往采用的试飞驾驶方法进行比较,说明收敛转弯方法的优越性,并<BR>阐述了收敛转弯的操纵要领,注意事项,安全措施及其适用范围。理论和实践证明,收敛转弯是一种较好的试飞驾驶方法,在试飞中有广<BR>泛的用途,值得推广。收敛转弯 驾驶技术 试飞方法 飞行试验飞行力学徐勇凌空军试飞团1996</P>
<P><BR>一77<BR>1996年12月<BR>飞行力学<BR>FLIGHT DYNAM ICS<BR>VoI.14 No.4<BR>Dec,199e<BR>收敛转弯试飞方法评述<BR>.●●●笙__。 。---_要_。 。。一 蕉.<BR>(空军试飞圃.西安,710089) V 2 J 7,3<BR>抽要收敛转弯是目前国外普遍采用的试飞驾驶方法.通过与j}l往采用的试飞驾驶方法进<BR>行比较.说明收敛转弯方法的优越性,并阐述了收敛转弯的摊嫩要领、注意事项、安全措蓝厦其<BR>适用花暖,理论和实践证明,收敛转弯是一种较好的试飞驾驶方法,在试飞中有广捱的用遗.值<BR>得推广. . .<BR>关t调 塑 试蝗<BR>引言<BR>在飞机飞行品质、振动和颤振以及飞机气动参数确定的试飞中,收敛转弯是一种被<BR>广泛采用的试飞驾驶技术。<BR>以往,在飞机飞行品质舳试飞中, 阶跃平尾(升降舵)是一种较为常用的方法。然<BR>而,这种操纵方法有很大的局限性,如高度、速度保持困难,法向过载稳定时间短,韧<BR>始瞬态剧烈。当 ≥3时,很难保持过载值稳定不变.这是以往在飞行品质试飞中,起落<BR>莱次报废较多的一个重要原因。<BR>按照文献中定义的收敛转弯,要完成中高空下的整个速度范围的各状态点.需<BR>要很多的试飞架次 而文献中定义的收敛转弯,当马赫效大于一定值后便无法实现。<BR>本文所讨论的收敛转弯试飞驾驶技术,在西方和俄罗斯被广泛采用, 已成为一种重<BR>要的试飞驾驶方法。笔者曾在国外四个机种上进行过14个起落的收敛转弯飞行。在此谈<BR>谈试飞经验和体会。<BR>1 收敛转弯的试飞方法与驾驶技术<BR>1.1 三种收敛转弯之比较 .<BR>本文所叙述的收敛转弯与文献、文献[23中定义的收敛转弯有较大区别,因此,<BR>有必要进行一番比较。<BR>19B6年4月5日收蓟初稿.19B6年‘月20日收到俸改稿.<BR>http:// </P>
<P><BR>74 飞行力学 第14卷<BR>1.1.1 等高减速收敛转弯<BR>文献C13中定义的收敛转弯为:在给定高度上以最大速度稳定平飞,而后在给定发<BR>动机状态下,杆舵协调操纵,在无侧滑条件下,完成定载减速转弯飞行。<BR>1.1.2 等高等速收敛转弯<BR>文献中定义的收敛转弯为;飞机以规定的马赫敷进入转弯(盘旋),保持高度<BR>和马赫敷不变,不断增加法向过载(增加坡度和迎角)直至飞机发生抖振。<BR>需要说明一点:定义中虽然没有写明发动机状态的要求,但法向过载增加的同时要<BR>保持高度和马赫敷不变,必然要增加发动机的推力。<BR>1.1.3 等马赫敷下降收敛转弯<BR>在平飞或小角度上升中, 固定油门杆位置,而后杆舵协调使飞机进入转弯,均匀一<BR>致地向后拉杆,使飞机在保持马赫效不变的情况下作下降的收敛转弯,迎角逐渐增加,直<BR>到限制值为止。<BR>从上述三种定义可 看出 方法I的要点是保持法向过载和高度不变;方法I的要<BR>点是保持马赫敷和高度不变,用发动机状态进行调节}方法I的要点是保持马赫敷不变。<BR>方法I的缺点在于用过载指示器保持 ,,精度较低;而方法I中,当马赫敷达到一定值<BR>后,即使甩满推力也无法拉抖飞机而不减速。方法I的优点是可以在中高空完成亚音速<BR>条件下各种过载的收敛转弯,由于迎角增加而引起的阻力增加,可以甩重力加速度加以<BR>克服<BR>1.2 方法I收敛转膏的撮纵要领<BR>在平飞或小角度上升中,根据马赫数确定发动机状态,接通记录器, 而后杆舵搏调<BR>形成坡度,向正后方均匀一致地拉杆使迎角均匀增加。可以用坡度、俯角和拉杆量来控<BR>制马赫效,达到规定的迎角后迎杆减小迎角,拉杆退出俯冲,断开记录器。在傲收敛转<BR>夸的过程中要注意以下几点:<BR>控制好初始姿态角 初始姿态角要根据马赫效来选择,姿态角过大或过小会使韧<BR>始马赫数偏离规定值。通常,初始姿态角应选择为10 ~20。。<BR>b.固定好发动机状态。为了使收敛转弯中下降的高度较少,必须选较大的发动机推<BR>力。为了避免因发动机状态改变而影响飞机俯仰动态,进入动作前应镇氟油门。<BR>a 控制好初始拉杆量。这样做的目的是使马赫敷保持稳定,如一旦进入动作后马赫<BR>数发生变化,很难修正。<BR>d.选择适当的初始坡度 在收敛转弯中坡度是用来控制俯角的,初始坡度大,俯角发<BR>展快。因此要根据飞机的特点,尤其是诱导阻力的大小,来控制初始坡度。诱导阻力较大<BR>的飞机,应选择较大的初始坡度。<BR>e.拉杆要均匀。收敛转弯中要保持拉杆行程的线性变化,忽停忽拉和不均匀的拉杆<BR>都是错误的。在收敛转弯中,控制过载和杆位移(囊)的线性变化,比保持马赫数更重要。因<BR>此,当初始马赫数有0.01~0.02的误差时,不要试图去修正,而应集中精力保持杆位移的<BR>线性变化。<BR>f.退出俯冲时要将油门收到慢车,防止马赫数增加过快,损失高度过多。<BR>http:// </P>
<P><BR>第4期 镣勇凌.收敛转弯试飞方法评述 75<BR>1.3 安全措施<BR>I.在进行收敛转弯试飞科目之前,试飞员~ 定要记住飞机在各马赫敷下的失速迎角<BR>(q)或警告迎角。对于没有迎角指示器的飞机.试飞员要记住失速过载( ).通常在试飞<BR>中不要超过0.8口I和0.8 ,以确保安全。<BR>b.试飞前要确定好最低的进入高度和中止动作的高度。飞机退出俯冲将损失较多的<BR>高度.因此在中低空做收敛转弯时,要严格控制中止动作的高度。<BR>c'拉杆退出俯冲过程中,一定要看迎角指示器,严格控制住迎角小于限制迎角。<BR>2 试飞记录曲线的分析<BR>作者在Mn卜2l飞机上完成了一次较为成功的收敛转弯,通过对本次试验的分析可<BR>以更清晰地说明收敛转弯的操纵要领。<BR>2.1 试飞质量的检验<BR>一个收敛转弯动作是否满足试飞的要求,要从马赫敷的保持,高度、杆位移、过载和俯<BR>仰角速震的变化情况,动作持续时间等方面<BR>来考查. 车次试验的记录曲线如图1.所示t n,<BR>I.马赫数的保持<BR>试飞要求马赫数保持的精度为蝴=<BR>土0.02。试飞经验表明,保持土0.02的误差<BR>范匪,操纵上没有太大的难度。易出现误差的<BR>时机有两个 一是剐进入时. 由于发动机推<BR>力、飞机姿态霜和初始拉杆不协调造成误差<BR>过大}二是当a&gt;iS。或 &lt;一30。后,对马赫数<BR>变化趋势把握不住,造成误差过大。从图1上<BR>看出,马赫戡保持较好,满足试飞的要求。<BR>b.高度的变化<BR>i<BR>~<BR>J ~ n<BR>y<BR>一一一一 一一\<BR>。<BR>圈l MHr一2l飞机收敛转弯记录曲线<BR>在有效的试验段,要求高度变化不大于l 000 m。高度差太大.由高度变化引起的飞<BR>行品质参数变化难于修正。从图1上看出,在有效试验段.高度变化不大。<BR>c.过载与杆位移的线性变化<BR>在收敛转弯中最重要的要求就是过载与杆位移要线性变化。常见的操纵错误是拉杆<BR>停顿和拉杆不均匀。在图I中有效试验段内,过载与杆位移的变化几乎为直线.说明动<BR>作较成功。<BR>d.动作持续时间<BR>收敛转弯的持续时间为8~15 s,时间太短,动态变化过于剧烈{时间太长,很难保<BR>持过载和杆位移的线性变化 图I中有效试验段时间为12 s。<BR>http:// </P>
<P><BR>76 飞行力学 第l4卷<BR>2.2 数据处理要点<BR>a.在记录曲线中选取若干个吐=0的点,读取各点的过载和杆位移值。<BR>b.作出 ~ 矗曲线,如记录曲线上有PJ,以,还可作出 ,~PJ和 ,~ 以曲线。<BR>C.通过 ~ 矗, ~P。, ,~ 以曲线可以分析飞机按过载的稳定性{从曲线上还可<BR>以获得P:, , ,从而可以评价飞机的操纵性。<BR>3 收敛转弯试飞注意事项<BR>3.1 收敛转弯必琐在云上进行<BR>在收敛转弯飞行中,飞机状态是比较复杂的,飞行员对飞机的状态必须非常清楚,因<BR>此,不允许在云中或能见度较差的条件下进行收敛转弯飞行。由于飞机下降转弯和退出<BR>俯冲损失的高度较多,故在有云的天气里,初始进入高度必须在云上4 0.00 m 上。<BR>3.2 熟悉尾旋特性<BR>在收敛转弯中,飞机已接近失速迎角,如操纵不当,有进入失速尾旋的可能。因此,<BR>飞行员必须熟悉所飞机种的尾旋特性和改出尾旋的方法,一旦进入尾旋,飞行员必须有<BR>能力改出。<BR>3.3 必须严格控制迎角<BR>在飞机接近失速迎角的情况下,不能完全凭感觉撮纵飞机,而要根据迎角指录器来<BR>操纵。在收敛转弯和退出俯j申时,要确保迎角小于失速迎角和限制迎角。如飞机上未装<BR>迎角指示器.删要根据法向过载指示器来操纵飞机 由于法向过载指示器误差较大,因<BR>此动作中要留有较大余量, 以免失误。<BR>3.4 中止动作的条件<BR>当达到下列条件之一时, 必须中止动作,退出俯冲<BR>a.迎角选到限制器限制的迎角或达到规定迎角。<BR>b.飞机变态或抖动。<BR>C.达到最大允许使用法向过载。<BR>d.拉杆行程达到最大(对电传操纵飞机)。<BR>e.飞机飞行高度达到退出俯冲的最低安全高度。<BR>4 收敛转弯试飞方法的优点<BR>a.与阶跃平尾相比,收敛转弯的状态更接近于稳态。阶跃操纵平尾时,飞机的状态<BR>是突变的,稳态时间很短。而在收敛转弯中马赫数保持不变,高度、过载和杆位移是均<BR>http:// </P>
<P><BR>第4期 徐勇凌.收敛转弯试飞方法评述 77<BR>匀变化的, 的振荡很小。在进行数据处理时,取吐=0的点,非常接近于稳态值。<BR>b.适用的范围广 除了低空以外,各种高度、速度和过茕的状态都很容易实现。<BR>c.操纵难度较小 阶跃平尾时,保持稳定过载需要特殊的操纵技术[ ,由于速度的<BR>变化,超调和俯仰振荡的干扰, 保持稳定过载非常困难 在收敛转弯中,马赫数保持不<BR>变,状态均匀变化,干扰操纵的困紊较少,操纵动作符合正常操纵习惯,简便易行<BR>d.减步了试飞架次 为了获得不同高度、速度和过载的各状态点,阶跃乎尾需要较<BR>多的试飞架次。如在某一高度、速度下,最少要进行4~5个过载点的阶跃平尾。而收敛<BR>转弯一次进入便获得所有的过载点。显然收敛转弯的方法要优越得多<BR>e.满足综合试飞的要求。收敛转弯方法的适用范围很广,可用于飞行品质和飞机抖<BR>振、簟振的试飞,还可用于风洞实验与飞行试验相关性的试飞。<BR>5 结束语<BR>收敛转弯在我国试飞界应用得很少 从国外的试飞经验和作者试飞的亲身体会来看,<BR>收敛转弯的试飞驾驶方法具有操纵容易、试飞精度高、试飞架次少和适用范围广等特点,<BR>是一种比较先进的试飞方法,值得推广。收敛转弯中高度改变对试飞结果的影响, 有待<BR>于更进一步地研究与探讨<BR>1 军用飞机科研试飞训练要求<BR>l989<BR>2 军用飞机科研试飞训练要求<BR>部,1989<BR>参考文献<BR>飞机飞行品质GJB642.3—88.目防科工委军标出版发行部<BR>飞机振动和舅振GJB624.5—8B.国防科工委军标出版发行<BR>3 胡朝簿.周建新.飞机试飞飞行技术教程.西安t中国飞行试验研究院试飞员学校.199l<BR>Discussion of W ind— UP Turn<BR>Technique for Flight Testing<BR>Xu Yongling<BR>(Flight Test Regiment of China Air Force)<BR>Abstract W ind— up turn is a piloting technique for flight testing which is nOW<BR>commonly used all over the world . This paper , by comparing with the flight testing<BR>techniques used in the past,indicates the advantages of wind— up turn technique.It de—<BR>scribes the controlling essentials , precaut{ona , safety measures and applications of<BR>wind— up turn.It is shown by both the oretioaI analysis and practice that wind— up turn<BR>is a good technique for flight testing. It has a wide range of applications and is worth<BR>being popularized. ’<BR>Key words W ind— up turn Piloting technique Flight testfng technique<BR>http:// </P>
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