水陆两栖飞机水面起飞性能操稳适航技术研究

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1、d垒航空标准化与质量2015年第1期水陆两栖飞本几水面起飞性能操稳适航技带研究蒋荣1、2吴彬1(1．中国特种飞行器研究所，湖北荆门448035：2．海军工程大学，湖北武汉430033)【摘要】分析了现行适航规章对水陆两栖飞机水面运行的适用要求和不足，并根据水陆两栖飞机水面运行特点，从适航理念出发对水陆两栖飞机水面起飞性能操稳适航技术进行了研究，并对相关适航技术的符合性验证方法提出了验证思路，为我国制定相关适航标准提供参考。【关键词】水陆两栖飞机；适航；水面最小操纵速度；最小安全离水速度；离水操纵速度【中图分类号】V271．5陂献标识码】C陂章编号】1003_15660(2015)01-00

2、36-03【DOI编码】10．13237／j．cnki．asq．2015．01．010水陆两栖飞机不仅可以在地面跑道起降，还可以在水域适合的江、河、湖、海上起降和停泊。水陆两栖飞机安全性高，飞机吨位不受限制，具有广阔的应用领域：在军事上可用于侦察、反潜和救援活动；在民用方面可用于运输、森林消防、海上搜救、环境监测、空中巡查、航空摄影、旅游观光等。由于水陆两栖飞机具有一般陆基飞机和船舶不具备的优良两栖能力，近年来水陆两栖飞机在民用方面受到越来越多的国家重视。根据我国《民用航空法》第四章民用航空器适航管理规定：设计民用航空器及其发动机、螺旋桨和民用航空器上设备，应当向国务院民用航空主管部门申请

3、领取型号合格证书。经审查合格的，发给型号合格证书。由此可以看出，民用水陆两栖飞机研制必须取得型号合格证书才能进行批量生产，交付客户使用。目前，我国颁布的适航规章对陆基飞机性能操稳有详细的条款要求，但适用水上／水陆两栖飞机水面起飞性能操稳的条款不多甚至缺少一些相关要求，为今后我国民用水上／水陆两栖飞机的发展，必须根据水上／水陆两栖飞机水面运行特点制定和完善相关条款要求。1水上飞机水面运行特点要对水陆两栖飞机水面性能操稳适航技术研究，首先要了解水陆两栖飞机水面滑行特点。水陆两栖飞机在水面起飞与在地面跑道上起飞具有完全不同的特点。飞机在水面起飞时受到水动力、气动力和静浮力等3种不同力和力矩的共同

4、作用，并且这3种力和力矩随着飞机飞行速度变化会发生剧烈变化，导致飞机在水面运动姿态也会发生巨大变化，使得飞机在滑行速度范围内，运动姿态过大或过小都会产生不稳定的纵摇运动，即水陆两栖飞机在水面滑行时存在稳定范围，如图1所示，飞机在水面以速度V．滑行时，只有操纵飞机运动姿态在0。与0：之间运动，才能保证飞机运行安全，一旦超出此范围，飞机就发生大幅度的纵摇或跳跃等危险运动。姿态o02度V图1典型水陆两栖飞机水面纵向运动稳定边界示意图同时飞机在柔性水面起飞过程中，容易受到波浪和风的干扰发生纵摇，尤其在较恶劣的水面环境起飞时，为减小飞机在水面颠簸和风险，要求飞机离水速度越小越好。水陆两栖飞机在水面和

5、地面起飞过程最大不同之处还在于，在水面起飞过程中，飞行员要时刻操[收修订稿日期】2014-07—22丛丝互团纵驾驶杆保持飞机滑行稳定，防止飞机进入不稳定区域发生危险的纵摇运动，也就是常说的“海豚运动”，因此，在水面起飞过程中，飞行员需根据飞机运动状态进行推拉杆操纵。此外，飞机离水时没有抬前轮动作，这与陆基飞机离地操纵的另一重要差别，飞行员主要通过操纵升降舵改变飞机离水姿态使飞机安全离水升空，因此，CCAR一25一R4《运输类飞机适航标准》中对陆机起飞性能要求的条款有很多不适用于水陆两栖飞机在水面起飞要求，需根据水陆两栖飞机水面运行特点和适航理念和原则制定相应规范2现行适航规章对水上飞机的要

6、求对现行CCAR一25．R4B分部飞行进行梳理，适用水上飞机水面起飞性能操稳的条款见表1。表1水上飞机水面性能操稳适用条款序号条款条款名称l§25．105c(21起飞2§25．125abdf着陆3§25．23lb纵向稳定性和操纵性4§25．233c航向稳定性和操纵性5§25．237b风速6§25．239abc水面喷溅特性、操纵性和稳定性CCAR．25一R4B分部条款除表1中所列外，其他条款均根据陆基飞机起飞安全要求编制，不适用于水上飞机在水面起飞滑跑，而这些要求对飞机水面起飞性能、操纵性和安全使用都有重要影响，如§25．107“起飞速度”、§25．109“加速一停止距离”、§25．113“

7、起飞距离和起飞滑跑距离”、§25．149“最小操纵速度”。从适航理念和原则出发，应对水上／水陆两栖飞机在水面起飞过程中的起飞速度、加速一停止距离、起飞距离、起飞滑跑距离和水面最小操纵速度提出明确的适航要求。3适航理念和原则适航是民用航空运输一次次惨痛的代价总结出来的。从上世纪30年代人们首次提出适航，历经80多年的发展，适航得到了世界各国的认可和重视，随着适航技术发展，民用航空运输安全性不断提高，同时民用航空工业得到了快