舰载飞机着舰过程的参数适配特性

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1、航空学报ActaAerOnauticaetAstronauticaSinicaFeb．252012V01．33No．2199．207ISSN1000-6893ON11．1929／Vhttp：Ehkxb．buaa．edu．cnhkxb@buaa．edu．on文章编号：1000—6893(2012)02—0199—09舰载飞机着舰过程的参数适配特性许东松，王立新*，贾重任北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191摘要：舰载飞机着舰过程的参数适配特性对于着舰安全性有着重要的影响。基于着舰安全准则，研究

2、了无风和平静海况下驾驶员视野、着舰下沉速率和拦阻距离对舰载飞机参数适配特性的影响，给出了一定初始状态下舰载飞机的着舰质量和着舰速度的适配包线，分析了影响最大着舰质量的因素并对适配包线的扩展方法进行了研究。结果表明，适配包线由最小着舰速度和最大着舰速度封闭而成。其中，最小着舰速度主要由驾驶员视野准则决定；对于最大着舰速度，当着舰质量较小时主要由着舰下沉速率准则决定，当着舰质量较大时主要由拦阻距离准则决定；最大着舰质量由拦阻系统性能和驾驶员视野共同决定。通过增大拦阻力、改善飞机的低速气动特性可以有效扩展适配包

3、线范围，增加许用的最大着舰质量，但下滑角大小的改变对其影响不大。关键词：舰载飞机；适配包线；着舰；拦阻系统；仿真模型；着舰准则中图分类号：V212．1文献标识码：A舰载飞机的着舰过程是指舰载飞机捕获下滑道人口以后，在驾驶员的操纵下沿预定航迹下滑，飞机保持合适的速度、姿态以及相对航母的位置，在预定的着舰区域与航母甲板啮合，并在拦阻索的作用下减速停止的全过程。在该过程中舰载飞机容易发生飞行事故，特别是在着舰的最后20s，驾驶员的控制参量较多且外界扰动复杂，极易导致舰载飞机着舰失败，危及航母一舰载飞机系统的安全

4、。着舰参数的适配特性是影响舰载飞机着舰安全性的重要因素之一。着舰参数主要指在飞机进场下滑之前需对航母和舰载飞机预先设定的典型参数，如着舰质量、着舰速度、下滑角以及拦阻索的最大拦阻力等。这些参数只有满足相互之间的合理适配关系才能保证舰载飞机顺利安全地着舰。因此，如何建立一种确定着舰参数适配包线的数学解析方法，快速有效地确定舰载飞机的着舰参数，对于保证舰载飞机的着舰安全性具有重要的意义。目前，国内外针对舰载飞机着舰参数适配特性的研究主要集中于舰载飞机的进舰着舰动力学仿真以及着舰安全性的影响因素分析等，例如文献

5、[1]～文献[3-I针对拦阻和偏心拦阻动力学进行了仿真研究，文献[4]～文献[7]对舰尾流、航母运动以及驾驶员操纵等着舰安全性影响因素进行了分析。但是，针对舰载飞机着舰参数的适配特性研究，特别是适配包线的数学解析确定方法尚未见有公开的研究报道。本文根据舰载飞机引导着舰的物理过程，研究了着舰安全准则对舰载飞机着舰参数适配特性的影响规律，并建立了确定着舰参数适配包线的数学解析方法。在此基础上，进一步研究了适配收稿日期：2011—05—12；退修日期：2011·06—20；录用日期：2011—09—06；网络出

6、版时间：2011—09．1616：05网络出版地址：WI^，’,N．cnki．net／kcms／detaU／11．1929．V．20110916．1605．003．htmDOI：CNKI：11．1929／V．20110916．1605．003基金项目：航空科学基金(20081751026)*通讯作者．Tel．：010-82338821E-mail：bhu—wlx@tom．com飘用耱武iXuDS．WangLX。JiaZR．Parametermatchingcharacteristicsofcarrier-

7、basedaircraftduringdecklandingprocess．ActaAero．nauticaetAstronauticaSinica，2012，33(2)：199-207．诲东松。王立新．贾重任．舰载飞机着舰过程的参数适配特性．航空学报，2012．33(2)：199-207．航空学报包线的扩展方法。特gq是舰载飞机与航母参数选择对最大着舰质量的影响规律。研究结果对舰载飞机着舰初始状态的确定以及拦阻系统的参数配置等都具有一定的参考价值。1着舰安全准则舰载飞机的完整着舰过程包括进场下滑和着舰拦

8、阻两个阶段。文献E83给出了舰载飞机进场下滑段的安全准则，包括变轨机动、视野准则、飞行品质和油门响应要求等。研究表明，只有视野准则具有足够的充分性和相关性[”，故本文选取该条准则作为进场下滑段的参数适配依据。在拦阻过程中，对飞机着舰安全性影响较大的参数主要有着舰下沉速率和拦阻距离，可选取这两条准则作为着舰拦阻段的参数适配依据。1．1驾驶员视野准则着舰规范对驾驶员视野准则的规定如下口]：舰载飞机以最小着舰速度水平飞行，当舰载飞机