民用飛機高速特性專用條件與符合性驗證方法分析

羅東徽

【摘 要】主要分析了民用飛機高速保護功能所產生的專用條件和適航符合性驗證方法。

【關鍵詞】民用飛機；高速保護；方法

1 高速保護功能專用條件產生的背景

適航專用條件的產生是因為考慮到當今科技發展的速度，運輸類飛機的適航條例必須有一定的預見性，從而包含現代飛機在設計上的新穎或者與眾不同的特征。對于每架具有新穎性或非常規布局的飛機，當申請人提出展示滿足符合性的適航標準版本和相應的修正案并不包含足夠的針對其設計特點的安全標準的規定，這時就需要在原來的適航標準的基礎上，為其制定單獨的適航專用條件。

現代部分電傳飛機在飛控計算機正?？刂坡傻目v向加入了高速限制保護功能，用于防止飛行員有意或無意地使飛機超過最大設計俯沖速度，原有的適航?？钪袥]有對這種限制或改變了高速飛行階段飛行品質功能的要求，因此需要制定高速保護功能的專用條件。

高速限制功能的主要設計特征為：

（1）防止飛機的空速或馬赫數超過最大使用限制速度VMO/MMO；

（2）不妨礙飛機達到VMO/MMO，包括有大氣擾動的情況下；

（3）通過對俯仰軸的限制從而提供法向過載的限制；

（4）在VMO/MMO速度以上提供正的靜穩定性。

2 高速保護功能的專用條件

以下的專用條件的建立旨在確保高速限制器不會妨礙飛機正常獲得直到高速告警的速度：

在整個正常飛行包線內包括起飛、著陸和直到VMO/MMO速度，高速限制功能必須不能妨礙飛機的機動。正常飛行控制律到高速保護功能的轉化，必須是安全可操縱的和可機動的，必須平滑，而不要求特殊的駕駛技巧、機敏和體力，以及不能超過飛機的限制載荷系數。

§25.251 、25.253條以及相關的政策不受此專用條件的影響，除了§25.143條以外， 以下要求還適用：高速限制功能必須不能妨礙飛機在所有常規和下降程序飛行條件下獲得直到超速警告速度。

3 適航取證驗證方法

對于具有高速保護功能的飛機，可以同時采用以下兩種方法表明適般條款符合性：

（1）采用說明描述文件對高速保護控制律的設計特征進行說明；

（2）高速特性的試飛試驗。

下面給出了高速特性試飛試驗的內容，包括試驗目的、試驗狀態點、試驗方法和試驗判據：

3.1 高速特性-重心移動

3.1.1 試驗目的

驗證重心移動時的高速特性。

3.1.2 試驗狀態點

3.1.3 試驗方法

1）在VMO/MMO 配平飛機到穩定飛行；

2）按典型乘客數量和服務車400kg向前移動（速度約為1m/s）所對應的重心移動來使飛機產生縱向顛傾，使飛機增速；

3）在飛機加速到超速告警發出3s后以不超過1.5g的過載改出。

3.1.4 試驗判據

1）不需要特別大的桿力或特殊的技巧就能使飛機恢復到正常的姿態，并且速度降低到VMO/MMO；

2）機動過程中最大速度不超過最大演示俯沖速度VDF/MDF。

3.2 高速特性-無意的操縱動作

3.2.1 試驗目的

驗證無意操縱使飛機速度增加的高速特性。

3.2.2 試驗狀態點

3.2.3 試驗方法

飛機按目標狀態配平于穩定直線飛行，施加產生0.5g的推桿力，保持5s，以不超過1.5g的載荷系數改出。

3.2.4 試驗判據

1）不需要特別大的桿力或特殊的技巧就能使飛機恢復到正常的姿態，并且速度降低到VMO/MMO；

2）機動過程中最大速度不超過VDF/MDF。

3.3 高速特性-突風顛傾

3.3.1 試驗目的

驗證模擬突風顛傾引起的高速特性。

3.3.2 試驗狀態點

3.3.3 試驗方法

1）縱向顛傾：在VMO/MMO 配平，使機頭下俯到-6度的姿態角，超速警告發出后3s，然后改出，改出過程中過載不大于1.5g；

2）橫向顛傾：在VMO/MMO配平，迅速滾轉到不小于45度滾轉角，在這個過程中方向舵和縱向操縱機構保持不變，之后放棄操縱至少10s或超速警告發出后3s，取先出現者，然后改出，改出過程中過載不大于1.5g；

3）縱橫向顛傾：在VMO/MMO配平，先使機頭下俯到-6度的姿態角，在俯仰姿態已建立但在達到VMO/MMO之前，使飛機滾轉15度，保持此姿態直到超速警告發出后3s，然后改出，改出過程中過載不大于1.5g。

3.3.4 試驗判據

1）不需要特別大的桿力或特殊的技巧就能使飛機恢復到正常的姿態，并且速度降低到VMO/MMO；

2）機動過程中最大速度不超過VDF/MDF。

3.4 從馬赫數限制高度下降到空速限制高度

3.4.1 試驗目的

驗證從馬赫數限制高度下降到空速限制高度的高速特性。

3.4.2 試驗狀態點

3.4.3 試驗方法

在MMO配平，收油門為慢車推力，保持馬赫數下降，直到超速警告發出不少于3s后，以不超過1.5g改出。

3.4.4 試驗判據

1）不需要特別大的桿力或特殊的技巧就能使飛機恢復到正常的姿態，并且速度降低到VMO/MMO；

2）機動過程中最大速度不超過VDF/MDF。

3.5 高速特性-滾轉能力

3.5.1 試驗目的

驗證高速時的滾轉能力。

3.5.2 試驗狀態點

3.5.3 試驗方法

1）飛機按目標狀態配平于穩定直線飛行；

2）在VDF/MDF建立穩定20度的轉彎；

3）只使用側桿，向反方向滾轉20度，不必停止在目標坡度；

3.5.4 試驗判據

在VDF/MDF下滾轉20度的時間小于8秒。

3.6 高速特性-減速裝置的使用

3.6.1 試驗目的

驗證使用減速裝置的高速特性。

3.6.2 驗狀態點

3.6.3 試驗方法

減速裝置的使用：在VMO/MMO配平，在速度大于VMO/MMO，小于VDF/MDF時打開減速板。如果飛機出現正過載，記錄打開減速板的過程中出現的最大正過載，如果飛機出現負過載，保持飛機1g飛行。

3.6.4 試驗判據

在高速飛行時打開減速板不會產生：

1）側桿松浮時，正的法向過載大于2g；

2）需要過大的桿力來克服低頭力矩以保持1g飛機。

3.7 高速特性-俯沖到VDF/MDF

3.7.1 試驗目的

驗證飛機的俯沖特性。

3.7.2 試驗狀態點

3.7.3 試驗方法

在VMO/MMO配平，從初始航跡下傾7.5度，保持航跡俯沖20s，然后收油門并以載荷系數1.5g改出。

3.7.4 試驗判據

1）不需要特別大的桿力或特殊的技巧就能使飛機恢復到正常的姿態，并且速度降低到VMO/MMO；

2）機動過程中最大速度不超過VDF/MDF。

【參考文獻】

[1]中國民用航空規章.第25 部運輸類飛機適航標準[S].

[2]AC25-7C 咨詢通告[R].

[責任編輯：鄧麗麗]