直升机过载试飞方法研究

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1、总第185期2015年第3期直升机技术HELICOPTERTECHNIQUETotalNo．185No．32015文章编号：1673·1220(2015)03-049-05直升机过载试飞方法研究高文权，刘博(中国飞行试验研究院试飞员学院，陕西西安710089)摘要直升机机动稳定性试飞和强度试飞都涉及过载试飞，但试飞方法有很多不同之处。对机动稳定性试飞和强度试飞中的过载包线试飞理论进行讨论，对不同试飞方法的特点、风险点、注意事项进行分析，可以为试飞提供参考意见。关键词直升机；过载；试飞；机动稳定性；过载包线中图分类号：V217+．3文献标识码：ATheMeansofHelicopterG-

2、LoadFlightTestGAOWenquan，LIUBo(ChineseFlightTestEstablishment，Xi’all710089，China)AbstractTheg-loadflighttestisusedinmanoeuvrestabilityandstrengthtestofthehelicopter，buttherearesomedifferencesinthemeans．Thetheoryofmanoeuvrestabilityandloadenvelopetestwerediscussed，thecharacteristicsofdifferenttest

3、means，therisks，andthematterstobeattentiontowereanalyzed．Thisarticlewillsupplysomereferencesfortheflighttest．Keywordshelicopter；g-load；flighttest；manoeuvrestability；loadenvelope0引言直升机机动稳定性试飞和强度(载荷)试飞都涉及过载试飞，通过过载试飞可以确定直升机的机动稳定性，还可以验证直升机在极限载荷下的结构强度，并给出过载包线。通过机动稳定性试飞，可以得到驾驶杆位移随法向过载变化的梯度，当法向过载增加时，驾驶杆应

4、该向后移动。机动飞行时驾驶杆位移不应该过大，这样会使直升机的机动能力下降，由于驾驶杆行程有限，可能导致无法达到设计过载；同时，机动飞行时杆位移也不应该过小，以防止飞行员的无意识操纵使直升机进入大过载状态，降低飞行员工作负荷。通过机动稳定性试飞，可以得到驾驶杆杆力随法向过载变化的梯度，当法向过载增加时，杆力应该是正的。与对杆位移的要求类似，机动飞行时杆力应当适中，既保证足够的机动性，又能防止意外的过度操纵。过载包线试飞是直升机强度(载荷)试飞的一部分，过载包线规定了直升机不同高度、速度、重量收稿日期：2014—12—20作者简介：高文权(1071一)，男，河南新野人，硕士研究生，一级试飞员

5、，高级工程师，研究方向为直升机试飞驾驶技术及飞行安全管理等。·50·直升机技术总第185期下的极限过载值，机动稳定性试飞为过载包线提供了部分数据。通过过载包线试飞可以确定直升机的实际极限过载及其受限原因，对过载包线试飞的要求比机动稳定性试飞要宽松，但由于要达到极限过载，过载包线试飞的风险更大。本文对机动稳定性试飞和过载包线试飞的相关理论进行讨论，对不同试飞方法的特点、风险点、注意事项进行分析，可以在过载试飞中参考。1机动稳定性的相关理论1．1机动稳定性的概念机动稳定性，是纵向机动稳定性的简称，是直升机对仰角变化的响应(AOA稳定性)，是(法向)过载扰动引起的作用在直升机上的力和力矩的总和

6、㈨1。正的机动稳定性表示直升机在受到一个过载扰动后有回到19过载飞行的趋势。机动稳定性无法直接测量，当速度和总距位置不变时，纵向操纵位移及杆力与过载变化的关系反映了机动稳定性的大小。对于正的机动稳定性，从配平状态增加过载需要后拉杆；相应地，对于负的机动稳定性，从配平状态增加过载需要前推杆。1．2机动稳定性的影响因素【211)旋翼：旋翼对机动稳定性提供不稳定贡献。不稳定俯仰力矩的大小随配平速度(大于最小功率速度VM，)和过载而增大。2)平尾：平尾对机动稳定性提供稳定贡献。稳定力矩的大小随配平速度而增大，但不随过载而增加。3)机身：机身对机动稳定性的贡献或是稳定、或不稳定，取决于升力和阻力作

7、用线。旋翼向后挥舞的不稳定影响(旋翼对机动稳定性的贡献)近似地与前飞速度的平方成正比，迎角变化后平尾产生的升力的变化也是这样。但是旋翼的不稳定力矩随过载而增大，但平尾的稳定力矩却并非如此。随着速度的增大，直升机的机动稳定性会逐渐变弱，表现为更容易得到大过载。在某些直升机上，随着速度的增大，在某个速度，纵向静稳定性和机动稳定性可能出现反向，这种情况下需要限制VNE来保证直升机只在正常范围内操作。1．3机动稳定性的表现对于飞行员来说，机