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《民用飞机纵向动稳定性试飞技术研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、章编号:100220853(2001)0120070205民用飞机纵向动稳定性试飞技术研究宋庆国(中国飞行试验研究院试飞员学院,陕两丙安710089)摘要从试飞员的角度出发,讨论了《CCAR225部》巾冇关纵向动稳定性的耍求,提出丫求解纵向短周期运动ffl阻尼的计算方法,论述了民机纵向动稳定性试飞的激励方法和试验程序,给出丫短周期阻尼比IK试飞员评定方法以及试飞过程中的驾驶技术要点和应注意箏项。可供从事K机飞行试验的技术人员和试飞员参考。关键词:K机;纵向动稳定性;重阻尼;飞行试验中图分类号:V217+133文献标识码:B纵向稳定性问题主要研宄的是飞机抵抗外界动,保持
2、固有俯仰姿态(迎角)和飞行速度的能。这个W题可以分力纵向静稳定性和纵向动稳性两类问题來研宂。纵向静稳定性研究的是飞受扰动以后的运动趋势。实际上,这种初始的趋仅是飞机整个运动过程的一小部分。从研究完飞机运动角度来看,还必须研宄飞机的动稳定。纵向动稳定性就是研宂飞机纵向运动受到扰以后的全过程和能否恢复原来飞行状态的力。对于早期的民机,一般不采用飞行试验的方对飞机的纵向动稳定性进行验证。如飞行试验够证明飞机具有纵向静稳定性,则认为其动稳性也是满意的。采用数学方法进行校核也就足了。但是,由于现代民机的飞行包线不断扩大,及飞机气动布局或构形相应变化的结果,飞机纵向动稳定性并不能
3、总是满足要求。该品质实影响的是飞机的突风响应和操纵响应。为使其足飞行驾驶的要求,航空发达国家都在各自的航条例中对纵向动稳定性作出了规定。本文就合文献1对该品质提出的要求,对民机纵向动定性的相关试飞技术进行了研宂,可供从事民稿日期:2000210227;修订日期:2000211228者简介:宋庆国(19722),男,试飞员,硕士,从事科研试飞工作。机试飞的工程技术人员和试飞员参考。1条例要求和理解在文猷1的§25.181中有关纵昀动稳定性的规定为:在相应于飞机形态的失速速度G,s)和最大允许速度之间产生的任何短周期振荡(不包括横向向的纟11合振荡),在主操纵处于松浮状态
4、和固持状态时,必须受到重阻尼。以上条款要求旨在检查飞机在及S大允许速度之间的任何短周期振荡,在主操纵松浮或固定情况下是否受到重阻尼。短周期振荡是相对讼周期振荡(沉浮模态)而言,就是驾驶员用俯仰操纵从配平状态扰动飞机后飞机的最初的振荡。重阻尼一般理解为在完成操纵输入之后大约两周内,振荡幅伉袞减到初始伉的1_#0。上述条款没有对长周期模态提出要求。这是因为驾驶员对于长周期模态的一般要求是其不应出现非周期发散,若振荡发散,其倍幅时间应不小于某个值。根据Routh判据,若保证长周期模态不出现非周期发散,应该使纵向小扰动运动的特征方程的系数A4>0,以满足实根稳定边界。D(5)
5、=5'4+153+A2S~+A35+A4=0(1)由式(1)可知,在平飞条件下:A4=《(糾卜在正常情况下,%0,4扣0,浐>0。要使判据成立,必须使aLa<0。对于亚音速民机,也就是要求飞机具有纵向静稳定性。换言之,若飞机具有足够的纵向静稳定性,其长周期模态就能满足驾驶员对操稳特性提出的要求。现代运输类飞机的纵14静稳定性一般是足够的,加之长周期模态驾驶员易于控制,这正是条例未对该桟态提岀具体要求的原闪。但若新机在适航审定钿飞时出现该模态发散,则试飞员必须对其作吐评价。另外,还可以参考我国国家军用标准GJB185286或美国军用标准ML2F28785B对固定翼飞机长
6、周期模态提出的定量要求,以便对飞机的沉浮特性作出评定:标准1阻尼比也〉(!()4标准2阻尼比办〉0标准3倍幅吋间Ti至少为55但是,在应川上述方法进行评定时必须首先明确,现行军川飞机飞行品质规范是军用飞机必须满足的要求。对W机而言,它不能作为必须满足的要求,但在适航审定过程中可以作为参考。实际上,类似上述问题经常在民机的适航审定过程中出现。因为有些飞行品质问题在适航泽例中就没有明确提出,有些提出的是定性要求,有的尽管提出了要求,但在实际试飞过程中根本天法提出适合的试飞方法,个别惜况甚至连试飞数据都无从测得。解决这类问题的方法之一就是借鉴军机6行品质规范要求或国外各主要
7、飞机制迮公司的民机设计准则,结合民机审定试飞情况傜出评定。但随着民机技术的发展,上述方法就有一定的局限性,如电传操纵民机的某些操纵品质K题(如PD),是否能够利用军机的飞行品质研氕成果,现在看来,还需要结合民机特点进一步加0研究。在这种情况下,正确的试飞员评价往往起至I至关重要的作川。根据试飞员评价进行研宂,以葫定是否可以作出等效安全的结论,这会经常出顼在型号合格审定过程屮。由此可见,现代民机的发展对试飞员水平提出了更高的要求,一个驾驶杉术高超,对适航条例有深刻理解的试飞员将对一个型号民机的合格审定起到非常重要的作用。与横航向分离的小扰动方程。详细的
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