收敛转弯试飞方法评述

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收敛转弯试飞方法评述

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
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
,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
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
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

一77
1996年12月
飞行力学
FLIGHT DYNAM ICS
VoI．14 No．4
Dec，199e
收敛转弯试飞方法评述
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(空军试飞圃．西安，710089) V 2 J 7,3
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
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
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
得推广． ． ．
关t调 塑 试蝗
引言
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
广泛采用的试飞驾驶技术。
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
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
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
莱次报废较多的一个重要原因。
按照文献[1]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
要很多的试飞架次 而文献[2]中定义的收敛转弯，当马赫效大于一定值后便无法实现。
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
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
谈试飞经验和体会。
1 收敛转弯的试飞方法与驾驶技术
1．1 三种收敛转弯之比较 ．
本文所叙述的收敛转弯与文献[1]、文献[23中定义的收敛转弯有较大区别，因此，
有必要进行一番比较。
19B6年4月5日收蓟初稿．19B6年‘月20日收到俸改稿．
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74 飞行力学 第14卷
1．1．1 等高减速收敛转弯
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
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。
1．1．2 等高等速收敛转弯
文献[2]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
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。
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
保持高度和马赫敷不变，必然要增加发动机的推力。
1．1．3 等马赫敷下降收敛转弯
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
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
到限制值为止。
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
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。
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
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
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
克服
1．2 方法I收敛转膏的撮纵要领
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
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
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
夸的过程中要注意以下几点：
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
始马赫数偏离规定值。通常，初始姿态角应选择为10 ～20。。
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
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。
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
数发生变化，很难修正。
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
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
的飞机，应选择较大的初始坡度。
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
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
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
线性变化。
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。
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第4期 镣勇凌．收敛转弯试飞方法评述 75
1．3 安全措施
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
(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
中不要超过0．8口I和0．8 ，以确保安全。
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
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。
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。
2 试飞记录曲线的分析
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
以更清晰地说明收敛转弯的操纵要领。
2．1 试飞质量的检验
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
仰角速震的变化情况，动作持续时间等方面
来考查． 车次试验的记录曲线如图1．所示t n，
I．马赫数的保持
试飞要求马赫数保持的精度为蝴=
土0．02。试飞经验表明，保持土0．02的误差
范匪，操纵上没有太大的难度。易出现误差的
时机有两个 一是剐进入时． 由于发动机推
力、飞机姿态霜和初始拉杆不协调造成误差
过大}二是当a>iS。或 <一30。后，对马赫数
变化趋势把握不住，造成误差过大。从图1上
看出，马赫戡保持较好，满足试飞的要求。
b．高度的变化
i
~
J ~ n
y
一一一一 一一＼
。
圈l MHr一2l飞机收敛转弯记录曲线
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
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。
c．过载与杆位移的线性变化
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
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
作较成功。
d．动作持续时间
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
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。
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76 飞行力学 第l4卷
2．2 数据处理要点
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。
b．作出 ～ 矗曲线，如记录曲线上有PJ，以，还可作出 ，～PJ和 ，～ 以曲线。
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
以获得P：， ， ，从而可以评价飞机的操纵性。
3 收敛转弯试飞注意事项
3．1 收敛转弯必琐在云上进行
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
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
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。
3．2 熟悉尾旋特性
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，
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
能力改出。
3．3 必须严格控制迎角
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
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
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
此动作中要留有较大余量， 以免失误。
3．4 中止动作的条件
当达到下列条件之一时， 必须中止动作，退出俯冲
a．迎角选到限制器限制的迎角或达到规定迎角。
b．飞机变态或抖动。
C．达到最大允许使用法向过载。
d．拉杆行程达到最大(对电传操纵飞机)。
e．飞机飞行高度达到退出俯冲的最低安全高度。
4 收敛转弯试飞方法的优点
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
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
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第4期 徐勇凌．收敛转弯试飞方法评述 77
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。
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。
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
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
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
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
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
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
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
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。
5 结束语
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，
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，
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
于更进一步地研究与探讨
1 军用飞机科研试飞训练要求
l989
2 军用飞机科研试飞训练要求
部，1989
参考文献
飞机飞行品质GJB642．3—88．目防科工委军标出版发行部
飞机振动和舅振GJB624．5—8B．国防科工委军标出版发行
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
Discussion of W ind— UP Turn
Technique for Flight Testing
Xu Yongling
(Flight Test Regiment of China Air Force)
Abstract W ind— up turn is a piloting technique for flight testing which is nOW
commonly used all over the world ． This paper ， by comparing with the flight testing
techniques used in the past，indicates the advantages of wind— up turn technique．It de—
scribes the controlling essentials ， precaut{ona ， safety measures and applications of
wind— up turn．It is shown by both the oretioaI analysis and practice that wind— up turn
is a good technique for flight testing． It has a wide range of applications and is worth
being popularized． ’
Key words W ind— up turn Piloting technique Flight testfng technique
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