直升机火飞交联功能试飞技术研究张娜模板

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资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。第二十八届()全国直升机年会论文直升机火-飞交联功能试飞技术研究张娜刘文佳柳勇(中国飞行试验研究院飞机所,陕西西安,710089)摘要:本文介绍了直升机自动目标航向修正(火-飞交联)功能的工作原理及使用方法,开发出一套适用于直升机火飞交联功能的试飞验证方法。为以后类似功能的试飞提供了可借鉴的经验和依据。关键词:直升机;自动目标航向修正;火飞交联引言武装直升机的主要作战使命是携带多种武器,能够贴地(海)面飞行或利用复杂地形、地物隐蔽接近目标,对敌实施攻击。随着现代飞控系统试飞技术的发展,与火控系统交联,实现将飞机自动引导引向攻击目标,是军用飞机自动飞行控制系统最为普遍而又最为重要的交联控制方式之一。飞控系统代替飞行员对攻击目标进行精确跟踪、控制,能够极大地减轻飞行员工作负担、提高目标锁定精度。本文探讨了火-飞交联功能试飞技术,并列举了某型武装直升机火-飞交联功能试飞情况。1试飞对象描述及系统工作原理现代武装直升机飞控系统除能够提供姿态、速度、高度等稳定模态外,还能够提供自动目标航向修正模态,即,将飞控系统与火控系统综合,

1资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。实现对攻击目标的捕获及跟踪,同时,利用飞控系统的自动驾驶仪功能稳定直升机平台,减轻目标攻击时驾驶员的工作负荷。由于机载雷达技术和光电技术的发展,先进的火控系统经过机载火控雷达或前视红外/激光瞄准跟踪器搜索发现目标、截获目标、自动跟踪目标并进行攻击。此时,如处于自动飞行控制状态,与火控系统交联的自动驾驶仪将接收火控系统的指令,对飞机进行自动导引向目标或稳定飞机运动轨迹的控制。自动目标修正功能可经过按压驾驶员或副驾驶员驾驶杆上的自动目标修正功能接通按钮,接通稳瞄航向保持模态,实现自动目标航迹跟踪。同时驾驶员操纵台和副驾驶员操纵台上的火控交联指示灯点亮,告知飞行员该功能已接通。图1为自动目标航向修正功能结构图。火控系统进行当前飞机航向与攻击目标的信号解算飞控系统依据火控横向驾驶信号给出横、航向协调控制舵面操纵航向偏差控制控制指令直升机各飞行状态参数火控横向驾驶信号传感器对直升机姿态、速度、高度等进行测量图1自动目标航向修正模态功能结构图由图1可知,火控系统依据目标相对飞机的运动参数(距离、速度、加速度和方位)及飞机的飞行状态(姿态、航向、高度)进行计算,产生能够把直升机引导到所需的控制指令信号;自动目标修正模态的主控信号是来自于火控系统的火控横向驾驶信号(DPSIGUN),由它完成当前飞机航向与攻击目标的信号结算,

2资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。由飞控系统根据火控横向驾驶信号给出横、航向协调控制,使直升机的航向改变实现目标的跟踪与锁定。该模态在全飞行包线内均可投入使用,但稳瞄方位角l接通范围为-120°～+120°。这里,稳瞄方位角l为飞行方向与目标航向之间的夹角。图2和图3分别为自动目标航向修正模态偏航轴控制律结构示意图和偏航轴控制律结构示意图。图2自动目标航向修正模态偏航轴控制律结构示意图图3自动目标航向修正模态滚转轴控制律结构示意图2试飞方法研究经过分析自动目标航向修正(火-飞交联)功能的控制律结构及其使用特点,为将该功能在使用范围内进行全面考核,能够使用两种试验方法:悬停试验法及前飞试验法。下面对两种方法分别进行描述。悬停试验法:选一个参照物为假想目标,在距目标500m~1000m的距离处,

3资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。直升机悬停于50m~100m的高度。接通稳瞄系统和飞控系统”悬停保持”功能。飞行员操纵直升机旋转,使”稳瞄方位角(l)”分别达到±10°之内、±45°左右以及±100°左右,按压驾驶员或副驾驶员驾驶杆上的自动目标航向修正功能接通按钮,接通该功能,由飞控系统自动修正直升机航向对准目标,即稳瞄方位趋向零值,并保持该方位直至完成攻击。前飞试验法:小角度(|l|<10°)试验:在距目标3km~5km处,直升机以一定速度对准目标飞行,按压驾驶员或副驾驶员驾驶杆上的功能接通按钮,接通”自动目标航向修正”功能,使直升机自动转向目标方位,并保持该方位飞行。大角度(|l|³10°)试验:图4目标航向修正试飞方法示意图如图4所示,直升机距离目标垂直距离5km以远,并偏离目标一定距离(2km~3km)飞行,分别在不同地点(如图1中”1”、”2”、”3”、”4”处)接通”自动目标航向修正”功能,由飞控系统自动将稳瞄方位修正至”0”并保持之(图中实线)。随后反方向飞行,

4资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。重复上述过程。不同地点接通该功能,具有不同的稳瞄初始方位。这样即可达到在整个稳瞄方位范围内(±120°)鉴定自动目标航向修正功能的目的。3试飞结果与分析某型直升机飞控系统自动目标航向修正功能试飞在悬停和平飞状态下分别实施。在稳瞄方位±120°的工作范围内,实施了小角度(0°~50°、0~-50°)和大角度(80°~100°、-80°~-100°)的试验,即,试飞员操纵直升机,使其纵轴与目标之间形成一定角度,由稳瞄系统锁定目标,并经过按压周期变距杆头上的自动目标航向功能接通按钮接通该功能。最终,由飞控系统将直升机航向修正到对准目标,并一直保持该航向飞行。试验获得八组数据,试验结果见表1,试飞曲线图见图5和图6:表1自动目标航向修正试验结果飞行状态初始目标方位(°)yimax(°)ymin(°)Dy(°)悬停47.2-0.60.5-0.6/0.5-41.5-0.70.9-0.7/0.992.8-0.81.0-0.8/1.0-93.5-1.20.7-1.2/0.7平飞-47.9-0.90.5-0.9/0.547.2-0.91.0-0.9/1.0-94.3-0.81.0-0.8/1.095.4-0.21.0-0.2/1.0

5资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。典型试验曲线见图5和图6:图5自动目标航向修正时间历程曲线(悬停状态下)图6自动目标航向修正时间历程曲线(前飞状态下)由图、表可见:在自动目标航向修正功能接通后,直升机向目标航向的调整过程是具有一定超调量的收敛的调节过程,该过程调节平滑、较为快速,超调量在10%~30%之间,调节时间在15s左右,调节过程过后,直升机进入航向稳定阶段,试验结果表明:

6资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。飞控系统的自动目标航向修正功能可将目标方位控制到技术指标要求范围之内,并保持该航向飞行。4结束语本文经过总结直升机的特点,自主创立了自动目标航向修正功能的试飞技术及评价方法。该功能的实现使飞行员能够在对敌攻击时将主要精力集中在观察战场情势,攻击敌方目标方面,使飞行员操纵直升机瞄准目标的任务大为减轻。该技术方法对类似功能试飞具有较强的指导作用。