某型飛機(jī)失速速度試飛技術(shù)研究

馬海軍 吳 行 楊 媚

1－3中國飛行試驗研究院 陜西 西安 710089

1 引言

失速速度試飛復(fù)雜，，試飛工程師和試飛員的準(zhǔn)備工作也是極其重要的因素，準(zhǔn)備工作的充分對試驗的安全有序進(jìn)行是一個重要保證，對可能出現(xiàn)的各種問題有預(yù)先分析、模擬和演練，將會化解或降低試驗的風(fēng)險。

2 試驗內(nèi)容

2.1 失速速度飛行前準(zhǔn)備工作 a)熟悉飛機(jī)，加強(qiáng)機(jī)組協(xié)同：熟悉飛機(jī)、空域、儀表、機(jī)組協(xié)調(diào)、空地聯(lián)絡(luò)、起降特性、遙測系統(tǒng)、安全救生演練及飛機(jī)改裝；

b)飛機(jī)操穩(wěn)特性摸底：通過進(jìn)行飛機(jī)水平加減速、協(xié)調(diào)側(cè)滑、三軸階躍/脈沖動作試飛，掌握飛機(jī)操縱性、穩(wěn)定性的特點，也就是飛機(jī)對飛行員的駕駛盤和腳蹬輸入的響應(yīng)(輸出)；

c)大迎角試飛準(zhǔn)備：1)檢查飛機(jī)改出大坡度的能力，在平飛和下俯角直到15的直線下滑飛行中，演示采用階躍副翼建立坡度30、35、40、45……直到限制坡度，然后用副翼改出，檢查飛機(jī)響應(yīng)，并摸索收襟翼、油門桿改平飛機(jī)的機(jī)組協(xié)同方法；2)飛機(jī)大側(cè)滑飛行特性檢查，采用蹬舵到底的協(xié)調(diào)側(cè)滑檢查飛機(jī)大側(cè)滑特性和方向舵限偏機(jī)構(gòu)的工作特性；3)模擬飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障下的飛機(jī)操縱；4)模擬飛機(jī)較差失速特性下的操縱，在法向過載nz＝0.5～－0.5的范圍內(nèi)檢查飛機(jī)、發(fā)動機(jī)以及各系統(tǒng)工作特性。

2.2 失速速度試飛 a)目的：失速速度與襟翼/起落架位置及飛機(jī)重量的關(guān)系；

b)試飛內(nèi)容：(1)重量重心：大重量、小重量，前重心；(2)高度：2k m～4k m，6k m～8k m；構(gòu)型：起飛，巡航，著陸；(3)發(fā)動機(jī)狀態(tài)：空中小油門，1.6 VS1進(jìn)場構(gòu)型平飛相應(yīng)拉力。

c)試飛方法：在1.3VS配平，操縱升降舵以1kn/s減速率保持機(jī)翼水平減速至失速，然后用升降舵改出。在整個失速和改出(迎角已減小到無失速警告范圍)過程中，發(fā)動機(jī)功率和駕駛員所選定的配平位置應(yīng)保持不變。以0.5kn/s～1.5kn/s節(jié)減速率完成6次試飛；

d)失速癥候判明依據(jù)：1)俯仰操縱機(jī)構(gòu)達(dá)到后止動位置并保持2秒鐘，或者直到俯仰姿態(tài)不再增大(取后出現(xiàn)者)；2)不易制止的、非指令的、不會混淆和容易辨認(rèn)的機(jī)頭下俯；3)飛機(jī)顯示出不會誤解的、固有的空氣動力警告，其幅度和劇烈程度能強(qiáng)烈而有效地制止進(jìn)一步減速。

e)注意事項：1)直到認(rèn)為飛機(jī)已失速那一點，正常使用副翼和方向舵操縱必須產(chǎn)生(或修正)相應(yīng)方向上的滾轉(zhuǎn)和偏航；2)在失速和改出期間，飛機(jī)的特性必須是用正常預(yù)期的駕駛員反應(yīng)就容易控制的，駕駛桿力不得反向；3)在失速和完成改出期間發(fā)生的滾轉(zhuǎn)不得超過大約20°，如果改出期間橫向操縱是有效的，在機(jī)翼水平失速時滾轉(zhuǎn)角可以偶爾超過20°；

4)若飛機(jī)無意進(jìn)入尾旋，采用反舵推桿方法改出；5)驗證失速告警與失速之間至少留有7%的余量。

3 風(fēng)險分析和安全措施

3.1 風(fēng)險預(yù)想

a)飛機(jī)失控原因：飛機(jī)出現(xiàn)不可預(yù)測和難以控制的響應(yīng)；錯誤的操縱輸入；

b)發(fā)動機(jī)停車原因：大迎角、大側(cè)滑情況下飛機(jī)發(fā)動機(jī)工作特性變差；長時間低速大推力情況發(fā)動機(jī)超溫；

c)飛機(jī)結(jié)構(gòu)損壞原因：推桿改出時速度超出起落架、襟翼限制速度；改出后拉平時操縱過于劇烈，使得飛機(jī)超出過載限制。

3.2 通過循序漸進(jìn)的方法化解風(fēng)險的試飛方法 針對失速速度試飛中可能出現(xiàn)的風(fēng)險點，在失速速度試飛之前，安排了專門的試驗，通過前期準(zhǔn)備，進(jìn)行了逐項的摸底，通過逐步逼近的方法達(dá)到化解風(fēng)險的目的。

a)失速特性不好，在失速和改出期間出現(xiàn)過大的坡度：在失速速度科目進(jìn)行之前，安排試飛員循序漸進(jìn)地完成各種構(gòu)形下的大姿態(tài)、大坡度進(jìn)入和改出試驗，訓(xùn)練各種改出方法，掌握改出特性和機(jī)組項目技術(shù)；

b)失速特性不好，產(chǎn)生負(fù)過載：在失速速度科目進(jìn)行之前，試飛員循序漸進(jìn)的完成各種狀態(tài)的小過載至負(fù)過載飛行試驗，掌握飛機(jī)的負(fù)過載特性，同時檢查飛機(jī)液壓系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和滑油系統(tǒng)在負(fù)過載情況下的工作特性；

c)發(fā)動機(jī)意外停車；針對風(fēng)險科目試飛中有可能發(fā)生發(fā)動機(jī)意外停車、以及順槳起動過程中存在的負(fù)拉力特性，除需安排進(jìn)行模擬關(guān)鍵發(fā)動機(jī)停車進(jìn)場、復(fù)飛和著陸，掌握飛機(jī)各種襟翼位置飛機(jī)特性，選擇故障情況合適的襟翼位置外，還需進(jìn)行直至低高度、小速度發(fā)動機(jī)的空中停車啟動試驗，以及發(fā)動機(jī)停車、螺旋槳風(fēng)車狀態(tài)下的飛行試驗，讓飛行員感受負(fù)拉力及變化情況、掌握飛機(jī)風(fēng)車特性及機(jī)組處置方法.

4 試驗結(jié)果分析

失速速度確定。分別在22%重心，重量W為61噸和51噸的條件下在巡航構(gòu)形f＝0(H＝8千米～7千米和H＝5千米～3千米)、起飛構(gòu)形f＝25，起落架收起和著陸構(gòu)形f＝35，起落架放下(H＝4千米～3千米)進(jìn)行了失速速度試飛。在發(fā)動機(jī)的兩個工作狀態(tài)下：空中慢車和以相應(yīng)于1.6 Vs1(1.6Vs1＝330公里/小時，f＝25，起落架收起，W＝56噸)速度平飛的功率(發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)相應(yīng)于油門桿角度60)，完成了減速率＝－0.9k m/h/s～－2k m/h/s的直線飛行減速。

試驗結(jié)果如圖1所示。

圖1 某型飛機(jī)1g失速速度

5 結(jié)束語

失速速度試飛是一項復(fù)雜的風(fēng)險試飛科目，需要前期對試驗機(jī)加裝專門的測試儀器、應(yīng)急救生通道改造、對試驗機(jī)操穩(wěn)特性摸底以及失速后改出方法訓(xùn)練與掌握，在循序漸進(jìn)的方法下逐步進(jìn)行并完成試驗。