自由滚转跨音速试验能力的发展状况

作为NASA／海军急剧机翼失速项目的一部分，开发了一套相对廉价的、迅速使用的自由滚转试验装置。在这套装置上，可使用传统的高强度风洞实验模型进入风洞中一次就可以评估跨音速性能和机翼下垂／摇摆行为。总体目标是验证自由滚转试验技术的两个作用，即在地面试验期间鉴定重大的无指令横向行为的区域的作用，以及在跨音速状态洞察军用飞机机翼下垂／摇摆行为的作用。描述了试验硬设备和实验程序。已经成功地使用自由滚转试验装置评估了4种不同构型的静态和动态特性，两种在空中表现出无指令横向运动（预生产型F／A-18E和AV-8B），而另两种没有（F／A-18C，G-16C）。对于这些构型所获得的可用数据，自由滚转实验结果和实际飞行情况非常的一致。     

民机航向道信标接收功能定量评估方法研究

针对民用飞机仪表着陆系统（ILS）航向道信标（LOC）接收功能试飞中机载LOC接收功能定量评估存在困难的问题，通过对LOC基本工作原理和机场LOC地面台信号的分析，并结合机场LOC地面台的飞行校验方法和校验结果，将试飞使用跑道LOC地面台本身存在的误差以及飞行校验的设备误差纳入考量，结合民用飞机机载LOC系统试飞科目的试飞方法和试飞内容，以相应系统规范的精度要求为依据，分为“飞机沿航向道飞行”和“飞机与航向道成夹角飞行”两种情况，制定出了一套现实可行的机载LOC接收功能定量评估方法。此外，用实际的试飞数据验证了该套方法的正确性和科学性，可作为目前国内仅作定性评估的有力补充和支撑，并且可为类似的系统提供定量功能评估思路、方法及验证路径的参考。     

滚转轴操纵灵敏度与动稳定性分析

在国军标的基础上,结合试飞实际和理论分析,深入研究了滚转模态时间常数过小的不利影响,提出了改进方法,并且结合试飞实际对该方法进行了验证。结果表明:适当调整滚转操纵灵敏度可以提高滚转模态时间常数,从而避免在横向小杆量操纵中飞机出现持续锯齿状滚转的现象,提高了飞行品质。该项研究为完善滚转轴飞行品质评价提供了有价值的参考。     

急剧机翼失速计划介绍

急剧机翼失速（AWS）计划已经用实验、计算和仿真工具研究了无指令跨声速的横向运动问题，比如自动倾斜问题。同时给出了制定AWS计划的背景以及计划的目标。为了了解导致预生产型F／A-18E不希望的运动的基本流动机制，从专用跨音速风洞试验和计算研究中搜集了定常和非定常流场详细数据。AWS计划也已经为跨音速流状态修改了自由滚转（FTR）风洞试验技术，该技术传统上用于低速横向动态稳定性的研究。这个FTR的能力首先在概念证明研究中被验证，然后应用于四个不同飞机结构的评定。对于两种已经被证实在全尺寸飞行状态（预生产型F／A-18E和AV-8B在极端飞行包线下）时容易发生自动倾斜的结构和两种没有表现出自动倾斜的结构（F／A-18C和F-16C）评估了静态试验和FTR试验的品质因素图形。已经从那四个飞机结构的气动力计算研究和F／A-18C与F／A-18E机翼之间的种种外形的影响计算量化中获得了正确的设计思想。最后，AWS计划在飞行之前对在模拟器中评定实验发现的横向动作对飞行性能的影响提供指导。     

F／A—18E／F“超级大黄蜂”侧风起飞着陆包线扩展试验

F／A－18E／F“超级大黄蜂”的起飞着陆能力验证，是工程、生产和研究（EMD）计划要求的内容之一。在对称和非对称装载下，人们希望飞机有最大侧风起飞着陆能力（直到30kn)，以使舰载用户具有最大的灵活性。在试飞计划中，最富技术挑战性的科目之一是研究将要推荐给舰载飞行员的着陆技术。这项技术必须保障在飞行员可接受的工作量内有令人满意的进场操纵品质。此外，若在甲板上着舰，其接舰时的着陆载荷和着陆滑跑特性对确定这项最佳技术都是至关重要的。本试验对几种侧风着陆技术进行了评价，其中包括侧滑法（WDTR）、侧航及侧航进场着陆；在接地前瞬间蹬满舵或半蹬舵。本文讨论了F／A－18E／F“超级大黄蜂”的侧风起飞着陆包线扩展试验的试验方案、试验技术、安全问题、试飞结果及结论。     

低稳定度飞机的飞行试验

介绍了某机挂副油箱时，在着陆过程中，某一局部迎角范围稳定度较低时，采用改变着陆余油进而改变重心的试飞方法，在试飞中，从稳定度较高的状态，逐步飞到稳定度较低的状态，取得了满意的试飞结果，文中还给出了风洞室和飞行试验的相关性以及飞行员对飞行吕质的评估。     

驾驶员诱发振荡飞行培训和评定方法研究

总结了驾驶员诱发振荡(PIO)飞行培训和PIO等级评定(PIOR)方法.根据PIO发生的机理,分析了诱发PIO的因素.在某变稳飞机中,设置可能产生PIO的关键系统参数,设计了高增益的飞行培训任务,由3名飞行员完成任务后利用PIOR定量评估飞机的PIO趋势,研究了PIO飞行培训方法和等级评定方法.结果表明,用变稳机进行飞行员PIO飞行培训的方法合理可行,用PIOR可有效评定发生PIO的趋势等级.     

对空战飞行阶段滚转性能要求的分析研究

简单总结、概述了各种飞行品质规范对战斗机滚转操纵性能的要求(主要针对空战[CO]飞行阶段)。根据各规范对飞机滚转性能要求的指标参数,探讨其合理性。并结合国内外一些典型机种的具体情况进行了分析研究,指出了各种规范对滚转性能要求的不足之处。通过对试飞数据和计算结果与各规范进行对比分析和研究,最后认为美国规范MIL—F一8785C的要求相对是比较合理的,但该规范对滚转性能的要求未考虑跨音速区的影响和随飞行高度的变化,因而该要求在跨音速区和高空可能过严。     

飞行试验数据存贮管理系统

简述了飞行试验技术研究对试飞数据存贮管理的需求，介绍了作者所研制的“试飞数据存贮管理系统”的基本功能，软／硬件结构及特点。最后提出了系统升级时应注意的几个问题。     

数字高程模型在地形跟随飞行试验中的应用

以某型吊舱的试飞为例，简要介绍了地形跟随飞行试验的特点，并根据其特点提出了一种新的试飞方法，即利用机载GPS和试飞航线上地形的数字高程模型进行地形跟随飞行性能的评估。该方法较好地解决了地形跟随飞行试验中的关键问题。对今后的试飞工作具有一定的借鉴作用。     

主动控制技术(ACT)验证机工程飞行仿真系统设计

研究一种我国自行研制、开发的用于ＡＣＴ验证机的研制和试飞的多功能工程飞行仿真系统,分析了系统的设计概念、原则和功能要求,提出了面向多功能要求（全数字实时飞行仿真、电传飞控铁鸟台综合试验、飞行训练模拟和工程飞行仿真）的总体设计和总体结构,研究了ＡＣＴ验证机动力学特性的建模、仿真和提高仿真逼真度的方法。研究和开发了工程飞行仿真的实时管理软件系统和人机（用户）接口。系统应用实践和试飞飞行员的评价表明设计是成功的,是一种性能／价格比高的工程飞行仿真系统。     

建筑尾迹中直升机进场着陆策略研究

城区环境中的建筑尾迹对直升机的安全起降有很大的影响,为研究建筑尾迹中安全进场着陆策略,提出了一种基于飞行员工作负荷的飞行安全评估方法。以某型直升机为研究对象,建立耦合建筑尾迹流场的飞行动力学模型,进行人在环飞行仿真,并基于Cooper-Harper评级体系建立了飞行员工作负荷评估模型。采用该评估模型对直升机城区建筑尾迹中,不同进场着陆方式的最优化飞行操纵进行评估。结果表明:直升机平衡计算与试飞数据吻合良好,验证了飞行动力学模型的准确性;采取迎风的进场方式,可有效减小飞行员工作负荷,为提高进场着陆的安全性,采用45°~60°方位进场较合适。     

层流飞行试验迎角精确控制技术研究

针对层流机翼飞行试验需求,开展飞行条件下的层流翼套迎角精确控制试飞技术研究。首先,通过影响迎角的飞行参数变量分析,实施滚转角控制和飞行重量控制措施,以试飞方法、评判准则和机载监控设备构建了一套层流飞行试验迎角精确控制试飞应用技术;然后,在飞行高度6 km和7 km,飞行马赫数0.45～0.65,翼套测试迎角2.0°～4.2°等多个飞行状态下开展飞行试验,对层流翼套迎角精确控制进行技术验证。试验结果表明,该技术实用可靠,可为后续层流机翼或翼套气动力飞行试验提供参考。     

遥控驾驶无人机时间延迟与飞行品质分析

时间延迟是影响遥控驾驶无人机飞行品质的一个重要因素,在有人驾驶飞机飞行品质标准中,存在有效时间延迟和等效时间延迟两种概念以及相应的评估指标。对比有人驾驶飞机时间延迟的概念,分析了无人机时间延迟的组成,从飞行品质的角度出发给出了无人机时间延迟的定义和测量方法。利用飞行试验的手段,在遥控操纵模式下进行了典型试飞任务的试验,并基于试飞数据和试飞员评价,初步给出了时间延迟的试飞评估方法。     

迎角的飞行校准方法

本文给出了一种在亚、跨、超音速区域从飞行试验数据识别迎角测量值上洗修正系数(Kα)的方法,该方法在歼×飞机飞行试验中进行了验证。文中介绍该方法的基本原理,试飞结果及误差分析。试飞表明,该方法是可行的,并且计算方法和所需数据与识别纵向气动导数时相同,故试飞工作可在一起进行,从而缩短飞行试验周期和降低飞行试验的费用。     

基于功率谱的飞行操作技能评价方法

为定量评价飞行员的操作技能,基于飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder,QAR)数据,应用功率谱原理建立了一个飞行技能评价模型。模型可依据功率谱图定性分析飞行操作,依据平均功率频率及中值功率频率指标定量评价飞行员操作技能水平,最后应用从航空公司采集的QAR数据验证了模型的实用性和可靠性。结果表明,该模型使用方便,计算结果直观、准确,能够应用于飞行运行部门评价飞行员的操作品质。模型的进一步软件化可为航空公司评价飞行操作绩效、改进飞行训练提供参考依据和支持。     

飞行试验的回顾与展望

飞行试验是在飞行器上得到定量和定性的试验结果的一种过程，本文评述了如何较好的完成这个过程，并进一步评估研究中如何实施飞行试验和进行整体综合的设想。     

民用飞机试飞规划与管理系统的评估研究

国内某民机型号的飞行试验工作者们根据数年的工作经验,开发了基于民机飞行试验的规划与管理系统(Flight Test Control System,简称FTCS),以利于民机各项试飞工作的开展。相比于一般的信息管理系统,FTCS系统具有更多行业本身的特质,在对本系统的一些重要功能进行体验后,从定性与定量的角度对系统进行评估,建立一套适用于民机试飞优化系统的评估方法,利于后续类似系统延续其优秀的设计长处,改进本系统存在的不足,为未来民机试飞系统的开发提供参考和借鉴。     

虚拟试飞关键技术及应用研究

飞行试验是民机产业链的关键环节，试飞周期较长会导致飞机交付时间延迟、企业信誉损失、资金无法及时回笼等问题，因此中国民机飞行试验在经济性、安全性等方面还有较大提升空间。虚拟试飞指试飞环节中含有一个或多个采用了仿真手段的试飞技术。借助虚拟试飞技术可以构建“预测试验比较”迭代式的试飞新模式，提前开展试飞结果预测和试飞风险评估，保障安全，提高质量，降低成本。界定了虚拟试飞概念，选取了虚拟试飞中较为典型的地面试飞与空地一体试飞，阐释了其技术概念、讨论了其应用范围、说明了其实现原理、梳理了其应用现况，并针对国内空地一体试飞实际应用较少的情况，提出了一套用于评估在实际飞行试验中引入空地一体试飞平台可行性的装备论证方案。     

QFT飞控系统研制及首次成功试飞

本文讨论采用定量反馈理论法设计的飞控系统的研制及成功的飞行试验。该飞控系统是为Lambda无人驾驶研究机设计并在其上飞行的。Lambda是翼展为14英尺的遥控飞机，是赖特试验室用于探索飞控技术的。研制过程开始于数字Datcom的应用，它是一根据几何数据预测飞行器稳定性及操纵性导数的计算机程序。Datcom数据形成飞机的基本模型。通过使用系统辩识软件，以实际飞行试验数据估计气动导数对该基本模型加以精确化。利用最大似然辩识对短周期及滚转模态的固有频率和阻尼比进行识别。这种数据与Datcom数据结合起来提供一个飞控系统设计的工作模型。大部分初步的QFT（定量反馈理论）设计工作在空军技术研究所完成。同一时期赖特试验室研制了一台非线性仿真器。它把一个六自由度模拟台与自动配平计算、飞行器运行学、操纵面状态以及Lambda机载控制系统记录的传感器噪声组合在一起。为了设计QFT控制系统，空军技术研究开发了一种新的计算机辅助设计程序，它允许快捷的重新设计。1992年11月20日成功试飞的控制系统就是这种重新设计的结果。