型号空气动力学第12章飞行试验

引 战斗机（X-（1）使总体布主要性 民用旅客机（S-使用功总体布主要性自行设新成品涉及面调整试飞的目（1）件和系统的可靠让熟悉飞发现、排除检验设计、制造质预测主要技术调整试飞的内飞行性能的试操稳品质的试各系统的调整定型试飞前的只做调整试飞的项必须的科研试飞项调整试飞的架次与时第一架飞机的调整试其余四架机的调整试五架机的调整设计定型状主要设计定型指标及技术设计定型前应完成的各项必须准备的设计定型文定型试飞项基本飞行性稳定品发及其匹颤振与强系动力燃油系环境控制系多功能飞行控制系通讯导航系仪表照明系火控系电子对抗系定型试飞项目汇试飞网络图的编五架机的试飞001架机的试飞项003架机的试飞项 架机的试飞项 架机的试飞项 架机的试飞项网络图的编网络图编制说试飞网 网络图的编应该考虑的飞行试验的准姿态保持比较测试设备不够试验方法不很试飞工作量与调整试定型试机载设备对定型的影成品设备的故障耽误新机定型的周新成品定型赶不上新机的试的选择与训（1）的选（2）的培空中和地面测量设空中测量设备的改试飞测量设备的研引言（验。飞行试验是验证设计、生产是否正确，鉴定飞机是否达到设计指标的最终依据。飞行试验（出厂）调整（设计）定型（专题）科研（用户）使用因此，一个新型号的研制，试飞工作量是很大的。需要较长的时间（3年，投入较大的人力（设计、生产和试飞单位一支强大的团队，花费较多的经费（约占整个设计经费的/3首飞、调整试飞、定型试飞和科研试飞的时间、内容、飞机以较短的时间较少的人力和较省的经费完成试飞任务本主要阐述这方面的内容。的试验和试飞成品设备的调整定型试飞选拔与培机为例分别介绍。1.1战斗机（X-（1）使“X-037”飞机是我国自行设计研制的超音速歼击轰炸机。电子对抗设备，具备在低空和夜间复杂气象条件战的能力。总体布。“X037发并排安装于后机身内前三点小轮距式起落架全。。主要性“X-037”飞机具有良好的飞行①最大起飞重 28000②最大着陆重 22000③最大飞行速 ④最大航 2800～3000⑤最大载弹 50001.2民用旅客机（S-使用功“S409”飞机是我国自行设计研制的大型旅客机。它瞄准国际同座级后继机的发展方向，按照“安全性、经济性、舒适性、环保性”的设计理念，具有一定市场竞争力的0座级单通道双发飞机。总体布点可收放起落架。同时采用全权限电传和先进的主动控制技术主要性“S-409”飞机的主要飞行性能①最大起飞重 72000②最大着陆重 66000③最大设计航 2200kt(4075④设计巡航速 ⑤最大使用高 12000⑥客座数（两级/单级）都不同。它们飞行试验的最终目的是完全不一样的。“X-037”战斗机的飞行试验直接面对使用军方要求的“S409”民用旅客机的飞行试验是通过适航各项适航条款的要求。然而，两机试飞工作有它们的共同特点自行设都是自行设计的全新机种，都的第一架飞机① 和广泛。需要统一规划，科筹。 部分、各方面将会遇到各种不同的问题。需要充分考虑，早③ 次时间、安排试飞工作等都比较，准确程度较差。都安装了新的没有最后设计生产定型的发。发需要一定的飞行验证试验发的飞行验证试验中会出现一些想不到的问题，增加了试飞工作的不确定性，影响飞机的飞行试验。新成品X-飞机有一套由多功能导航飞控与指挥仪组成的火控系统；涉及面。试飞工作涉及设计、生产，发和成品的供应商，试飞负责执行单位需要各方面技术的参与和合作系统的。飞机出厂的调整试飞是提供能安全飞行并可望达到性能指标的飞机,交付定型试飞。调整试飞的目（1）件和系统的可靠、、特设、仪表等各系统工作的可靠性，并进行必要的调、、让熟悉飞发现、排除飞机一上天许多问题就出来研究试飞中出现的各种故障，尤其是疑难故障，并一一排除。检验设计、制造质（工艺护性能。预测主要技术初步预测飞机的主要技术性能，大致达到飞行速度包线70～80%。调整试飞的内飞行性能的试以基本飞行性能为基础，确定试飞项目 （场域小航线）——一个新型号的首飞是非常隆重、③ 场速度和安全着陆速度，进行起落飞行。 空域飞行——检查发和各系统的交联工作，检查 爬升性 最小机动 最大平飞 操稳品质的试通过感觉和操作，初步评定（定性检查）飞机的特性①检查飞机在滑行过程中，低速转弯的灵活性，高速保持方②检查飞机在起飞着陆过程中离地接地的性和平稳程度收放襟翼起落架伞时的影响以及有无横侧异常现象。度 检查飞机在巡航飞行中，保持水平直线的难易程度。外扰动或小偏离平衡状态的恢复能力、时间、及其适当程度⑤ 当程度。俯仰、滚转速率的适当程度。⑥ 质的影响，并进行相应的调整。各系统的调整各系统的调整试飞项目很多，时间较长，所以与性能、操稳分别讨论。主要有三类：定型试飞前的属于定型试飞前应该做的调整试飞项目 起落架的摆 机轮（电子防滑）刹车系统 前轮转弯机构 发地面试车及其功能 阻力伞与飞机的匹配只做调整试飞的项完全属于调整试飞的项目，只做调整试 油量表校 压力加油试验 通气管溢油试验 机内通话系统试 信标接受机试验 起落、地联锁指示器的工作 机翼航行灯检查 着陆滑行灯检查必须的科研试飞项有些必须提前进行的科研试飞项目 后机身温度场的测定 炭刹车机轮性能的测定 惯导系统的初步调整 火控系统的初步调整调整试飞的架次与时一般地说，一个新型号的试制批是6架飞机。分别为00批三架001002003其中002架用于静力0批三01、02和03架。五架机都用于飞行试验。（不是以后批生产飞机）的调整试飞。第一架飞机的调整最具代表性的是第一架（001）飞机的调整试飞（见图01 时间——从001架机首飞上天开始，到的它调整试飞结束，大概需要6～8个月。次——地面（高、低速）滑行20性能、操稳12个项目预计（不包括地面滑行和首飞）大约35个架次。其中起落航线10架次，比较简单。还有25个架次，4个月的时间平均每月6架次，安排比较饱满。考虑到试飞初期，问题较多，可③实施——操稳特性以及大部分系统试飞项目都穿插在性能试飞的项目中实施，不另计起落架次。所以，在图12-01中也没其余四架机的调整试从图12-01可以看到001架机的试飞项目包括“3.2 是所有项目其中各系统的调整试飞还有较大的工作量安排在003、01、02和03四架飞机上实施。设想这四架机从总装出厂，地面试时间12月五架机的调整五架机调整试飞总有效架次为155，累计试飞周期个月3倍左右。001架机整试飞安地地电面磁共环振境试试验验高首起空爬最最水转飞小大355333611234566个图12- 001架机的调整这里的定型试飞是“设计定型试飞的设计指标和使用要求时，开始准备设计定型试飞。设计定型状设计定型技术状态是鉴定飞机是否达到设计定型要求的主要和性能指标。因此，也就是设计定型试飞的主要依据。全机的设计定型技术状态应该明确三部分内主要设计定型指标及技术飞机总体概 飞机气动布局 总体布置和座舱布置 结构、系统及其主要特 （军机）配备及方案主要技术数 主要几何参数 重量、重 飞行性能 强度、过 使用及主要配套设主要配套设备、附件，及其性能指标，对应技术状随机、地面设飞机的随机配套工具和地面配套设备设计定型前应完成的各项风洞试验和自由飞试 全机高、低速校核试验 主要部件的测力、测压试验 进气道和发的匹配试验 带动力进、排气影响试 （军机）物的投放试验 尾旋模型的自由飞试验结构、强度试 全机、各承力另部件、各系统的强度和刚度试验 全机振动试验，试验，落震试验和摆振试验 颤振模型风洞试验 高、低温 全机、各承力另部件、可系统的疲劳试验 风挡玻璃的防鸟撞试验动力、燃油系 发起动、漏油系统的工作可靠性、协调性试验 发系统的工作可靠性、协调性试验 燃油系统的功能和工作可靠性、协调性试、系 系统功能和工作可靠性、协调性试验 冷气系统功能和工作可靠性试 、刹车系统功能和工作可靠性、协调性试验 自动飞行控制系统的模拟试验环控、救生系 座舱空调系统的温度调节效果试验，防水、防冰试验 氧气及抗过载系统的地面模拟试验 舱的通风模拟试验 弹射救生系统的抛盖试验和火箭滑车联动试验特设、仪表系 电源、电网络系统的试 电子设备天线的效率和性能试 电子、电器设备装机交联后的性能 电子、电器设备的电磁兼容性试验 通讯导航系统及主要成品的性能试验 座舱照明试验 仪表板振动试验 火警系统的工作可靠性火控系 火控系统的地面联合试验 发射对发工作影响的检查 物（地面）投放试验 和电子对抗系统的有关试验地面设备（随机工具、场站设备）的适用性试排除故障措施的验证试验使用部门要求的其他试验必须准备的设计定型文（1）机关的指令性文件全机设计、试制总结设计计算、试试飞任务书、装机状态等文说明书理论图、原理图、结构配 定型试飞项设计定型的试飞项目对“X037”战斗机是根据使S409航各项适航条款来确定。基本飞行性起飞和着陆性爬升和下滑性气动修正量水平加、性能最小平飞速度最小机动速度最大平飞速度稳定盘旋性能低空特最大航程活动半径稳定品起飞和着陆的特性纵向平衡曲线横、航向平衡曲线纵向模态特性横、航向模态特性机动飞侧风进场和着单发飞低空大速度飞行的物投放后飞机的反应发及其匹滑行和飞行中的发性能检查飞行中的动力装置检进气道性能与发匹配的检查进气道与发的工作稳定性检查引射喷管二次流特性辅助进气门开度及性能的测反推力装置性能的测颤振与强气动弹性稳定性，颤振安全裕度检查最大允许飞行速度的测定最大使用过载的测定机动飞行的过载、应力、温度和变形检起落架强度的检查起落架收放作动筒的载荷测系（1）系统功率和温度分布的测量应急电动泵系统的功能检查应急冷气系统的功能检查起落架收放检襟翼的收放检板收放检前轮转弯的检查机轮刹车系统的检查动力燃油系燃油系统高空性能检燃油系统工作可靠性检查供油管路流量加速性燃油箱通气增压系统工作检燃油箱速压进气口结冰试验零、负过载飞行工作可靠性环境控制系座舱温度控制系统工作性能座舱压力调节系统工作性能座舱透明内表面热气除雾性能检查风挡玻璃防雨剂性能测定舱增压、通风冷却系统参数测定发压缩机引气参数测定飞机结冰警告系统可靠性检多功能（1）机载适应性检查（2）导航功能的检（3）能力的检查与其他电子设备接口关系的敌我识别功能的检查对海、对空、对地功能的检查罩机械物理性能测定飞行控制系自动飞行控制系统调参试飞自动驾驶仪功能检查控制增稳和自动增稳性能检自动驾驶仪与其他设备交联工作检查通讯导航系（1）频双频电台可靠通讯距离的测定短波单边带电台可靠通讯距离的测定机内通话器工作的可靠性检多卜勒导航系统的工作及导航精度检查无线电高度表工作可靠性及指高精度检无线电罗盘定向距离的测定航向姿态系统工作可靠性及精度检查飞行指引系统工作可靠性及精度检查大气数据计算机工作可靠性及精度检查电子、电器设备的电磁兼容性测量仪表照明系用电负载图和电源电网参数的测定双通道发电系统的转换功能应急电源供电试验攻角传感器校机头空速管校座舱红光照明工作可靠性检查仪表板振动频率特性的测定火控系（1）火控系统的空中联合试验（2）火控系统的动态精度试验（3）的带飞和着陆冲击试验（4）与挂架的投放试验自控遥测的发射试验自导遥测的发射试验战斗的打靶试验照相系统的工作检查电子对抗系全向警戒系统的性能试验敌我识别系统的适应性检查杂波干扰系统的性能试验无源干扰投放系统的性能试定型试飞项目汇13个大项的试飞项目和飞行架次汇总于下表12- 定型试飞项目汇序项目名项目架次1基本飞行性2稳定品3发及其匹74颤振与65系86动力燃油系67环境控制系78多功能79飞行控制系4通讯导航系仪表照明系7火控系8电子对抗系 试飞网络图的编五架机的试飞大部分型号设计工作都是前松后紧，最后赶进度而不能保证以避免最后的措手不及。001架机的试飞项001架机在工厂试制，总装完毕后，需要3～4个月的地2～３个月。然后开始调整试飞，6个月，有性能、操稳和全机各系统的初步适应性等13个试飞项目，30～40起落架次。最后是二年的定型试飞时间，有基本飞行性能和稳定品质21个项目约140～150架次。平均每月要飞6个有效架次，安排是比较紧张的003架机的试飞项003架机比001架机试制总装约晚半年。地面试验和调试飞压缩到4定型试飞的时间比001架还可以早2个月同时结束有6个月。计划安排：、环境控制、通讯导航电气仪表、和电子对抗等7个系统的试飞。计7个项目，3～4施。①使003001机的装机状态差不多。这样，这两②有些飞行状态相同或接近的，可以进行组合、归并，减少③对于试飞架次较多的项目多功能考虑把已有的飞改装一架火控系统试验机在进行该系统试飞的时候一部分雷达试飞项目可以顺便。01架机的试飞项01003架机试制总装约晚4～5。地面试验和划安排：发、进气道、燃油、颤振和强度等19个项目，230多个架次，平均每月要飞10～11个有效架次，也是比较紧张的一架飞02架机的试飞项02机比01机试制总装还晚4～5月。地面试验和调03架机的试飞项3架机出厂时间很晚。除了地面试验和调整试飞，留下不到一年的定型试飞时间。考虑到前面四架机的定型试飞安排过于紧张，3架机作机动，不安排具体的试飞项目。计划：03架机的雷达和2架机的火控系统部分项目的试飞需在此作补充。网络图的编网络图编制说 编制依试飞网络图的大时间接点是根据这型飞机研制的总要（即高一级的网络图②包括内一型新研制飞机的试飞网络图应包括与实施试飞有关的许多内容：研制批各架机的总装及试飞改装完成时间主要大型试验的完成时间试飞任务书与试飞大纲编制和时间配合试飞的Ⅰ、Ⅱ类主要成品提供的时间各架机的试飞项目试飞员的培训计划与试飞有关的大型会议试飞网根据以上内容编制的试飞网络图是一张（4）非常复杂的大图不方便载这里把各架机的试飞项目画出（图02五架机调整、定型的试飞，任务安排的网络图主线就清晰可见了。应该考虑的在飞行试验的基本设想（大框架）确定之后，还有几个为实现这个设想应该考虑的问题。飞行试验的准一般的技术思路：工程估算的数据最初浅，因为它只能反映飞数值计算试验飞行试验动数据是最准确、可靠的。①姿态保持比较，发工作状态等的保持比较，还有气象条件的影响。和侧滑角由机械变角度机构实现，误差/0发的功率、进口流量、出口落压比也可以比较正确的模拟。所以，风洞试验的模型姿态可以保持得比较正 测试设备不够成配合试飞员的动作，都有一些不可确定的因素影响数据。风洞试验——试验的风洞经过严格的调试和机构的③试验方法不很直飞行试验——气动数据许多是需要经过一定的方法转换试方法也是长期、反复使用，十分成熟。飞行试验数据盲目信任。试飞工作量与对于一般的新型号研制，飞行试验的工作量大、周期长是比较普遍的问题。然而，对于一个具体的型号需要具体规划。调整试五架机调整试飞总有效架次为155，实际飞行架次465，累计试飞周期18～20个月。0～01较。在新型号试飞规划中，调整试飞的安排一般都比较紧张。定型试五架机的定型试飞是95目，910有效架次，累计试飞周期整100个月。平均每月要飞9个有效架次，实际上要每天飞1个起落根据以往我国新机试飞的统计：每月飞5个有效架次是比较正常、顺利的，7～8个有效架次就比较紧张了。但是，与调整试飞相机载设备对定型的影飞机是一个复杂、庞大的系统，燃油、动力、、、通讯、导航、电气、仪表、飞控、火控，各个分系统的成品、设备0～0（包括老改新占2～30的甚至40这些新成品按照其重要程度①Ⅰ类成品②Ⅱ类成品③Ⅲ类成品④Ⅲ类以下的成品。 已经定型的成品 正将定型的成品 可以安排在其它飞机上定型的成品