CN107719695B - 大型水陆两栖飞机水面纵摇试边界的试飞方法 - Google Patents

大型水陆两栖飞机水面纵摇试边界的试飞方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107719695B
CN107719695B CN201710804704.8A CN201710804704A CN107719695B CN 107719695 B CN107719695 B CN 107719695B CN 201710804704 A CN201710804704 A CN 201710804704A CN 107719695 B CN107719695 B CN 107719695B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pitching
test
aircraft
water
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710804704.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107719695A (zh
Inventor
朱江辉
刘静
郗超
张强
杨新亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chinese Flight Test Establishment
Original Assignee
Chinese Flight Test Establishment
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chinese Flight Test Establishment filed Critical Chinese Flight Test Establishment
Priority to CN201710804704.8A priority Critical patent/CN107719695B/zh
Publication of CN107719695A publication Critical patent/CN107719695A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107719695B publication Critical patent/CN107719695B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/60—Testing or inspecting aircraft components or systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

本方法适用于确定大型水上飞机水面纵摇边界的试飞方法。包含以下步骤：步骤1：按照纵摇上边界试验采用后重心、纵摇下边界采用前重心的重心设定，襟/缝翼设定为起飞构型，并按起飞程序进行配平；步骤2：平稳增加油门至起飞位置，当速度达到指定速度后收油门使飞机等速滑行，使用升降舵保使飞机达到给定的纵倾角，观察飞机是否出现纵摇现象以及纵摇幅值是否达到2°。步骤3：若飞机纵摇幅值未达到2°，则按1°逐步增加给定纵倾角，重复步骤1和步骤2直到纵摇幅值达到2°为止。本发明给出了试验的流程，为型号合格审定试飞时合理的规避试飞风险、提高试飞效率有重要的指导意义。

Description

大型水陆两栖飞机水面纵摇试边界的试飞方法
技术领域
本方法适用于确定大型水上飞机水面纵摇边界的试飞方法。
背景技术
水上飞机在水面上的纵向摇摆称为纵摇现象，其原理是水上飞机在受到扰动后会绕着一个转动中心进行转动，在恢复力矩和惯性的作用下形成的周期运动。在水上飞机出现纵摇的同时往往伴随着升沉运动，这两种现象常常根据其幅值的大小常常称为“海豚”运动或“跳跃”运动。纵摇现象是水上飞机起飞滑跑时风险试飞高的试飞科目，如果进入严重纵摇时可能造成机体结构的损坏，甚至出现机毁人亡的事故，因此需要在飞机研发试飞阶段，确定出飞机的纵摇边界。中国民用航空规章第25部第239条仅规定了正常起飞期间不得出现不可控的纵摇，并未对纵摇边界提出要求。对于新型水上飞机或水陆两栖飞机，确定纵摇边界是保持满足适航要求的必要前提。
发明内容
本发明目的是：
一种探明水上飞机纵摇边界的试飞方法，为型号合格审定试飞时合理的规避试飞风险、提高试飞效率有重要的指导意义。
本发明的技术方案是：
根据对适航条款的研究和对纵摇机理的分析提出以下要求：
(1)必须通过飞行试验确定飞机全发工作和单发停车条件下的纵摇边界；
(2)轻微的纵摇出现后，改出纵摇不得要求特殊的驾驶技术和机敏；
(3)不可控的纵摇和可控的纵摇在实际试飞中很难给出明确的界限，根据相关文献，将不可控的纵摇的判定标准规定为俯仰振动幅值大于2°；
(4)纵摇表现为俯仰姿态和升沉高度的组合变化，通过飞机的升降速度辅助判断不可控的纵摇；
(5)通过理论分析得到前重心更容易发生低纵倾角纵摇，后重心更容易发生高纵倾角纵摇，因此须在前重心和后重心分别确定飞机的纵摇下限和上限。
纵摇试飞具体步骤如下：
(1)按照纵摇上边界试验采用后重心、纵摇下边界采用前重心的重心设定，襟/缝翼设定为起飞构型，并按起飞程序进行配平；
(2)平稳增加油门至起飞位置，当速度达到指定速度后收油门使飞机等速滑行，使用升降舵保使飞机达到给定的纵倾角，观察飞机是否出现纵摇现象以及纵摇幅值是否达到2°。
(3)若飞机纵摇幅值未达到2°，则按1°逐步增加给定纵倾角，重复(1)和(2)直到纵摇幅值达到2°为止。
在进行纵摇试飞时应按照先大重量后小重量，先小速度后大速度的试验顺序完成纵摇上边界和下边界试验。
纵摇边界试飞极易进入到振荡发散的状态，造成结构损坏等安全事故，因此在进行纵摇边界试飞过程中需识别试飞风险源，给出降险措施。具体风险识别及降险措施如下：
(1)试验机状态控制：试验前完成试验机状态确认，完成浮筒水密检查；
(2)试飞员技术要求：试飞员有足够的水上飞机或水陆两栖飞机试飞经历，并有相关机型组织试飞经验；
(3)水域选择：选择水域足够深(大于3米)，水域足够长(大于3000m)，并保证试飞水域无暗礁，水面干净无船只无漂浮物，水面平静；
(4)纵摇科目安排：在进行纵摇试飞前，试验机完成平静水面高速滑行、正常起飞着水试验，获得足够的起飞数据，如起飞着水过程中的正常俯仰姿态变化，中断起飞距离、起飞着水距离等；
(5)试飞顺序选择：先进行小速度纵摇上边界逐渐过渡到大速度上边界试飞，然后进行小速度下边界逐步过渡到大速度下边界试飞；
(6)特殊测试设备要求：加装综合显示仪，用以显示地速、俯仰姿态等关键参数；
(7)高速滑行要求：不在侧风中滑行，在高速滑行时保持机翼水平，切忌翼尖(浮筒)触水；
(8)正副驾驶员配合：主驾驶负责控制飞机姿态，副驾驶负责控制油门，并同时注意速度，俯仰姿态变化时及时向主驾驶报告。
(9)纵摇改出要求：纵摇一旦发生(振幅大于2°)，对于上边界试飞如果俯仰姿态幅值没有剧烈变化，可以通过减小姿态改出，但如果俯仰姿态剧烈变化驾驶员切忌反复操纵驾驶杆控制俯仰姿态而要立即操纵驾驶杆到后止动位，副驾驶收油门到慢车位置直到纵摇消失；
(10)飞机意外离水操纵要求：如果飞机意外离水，且离水高度较高可能在再次着水时造成重接水，因此当飞机意外离水，副驾驶应视情控制油门从而控制下沉率，主驾驶应将飞机姿态控制到着水姿态。
本发明的优点为：
(1)对大型水陆两栖飞机纵摇边界试飞的流程进行合理规划，先进行大重量后进行小重量试验，先进行小速度后进行大速度试验点，逐次增大或减小飞机的纵倾角；
(2)对纵摇试飞中的风险点有合理和较为全面的识别，同时提出了相应的降险措施，对飞机在型号合格审定试飞中的试飞效率和试飞安全提供有力的保障。
附图说明
图1为本发明试飞流程图。
具体实施方式
如图1所示，大型水陆两栖飞机水面纵摇边界试飞具体实施方法如下：
(1)起飞前按照试验要求设定重心位置，襟/缝翼构型；
(2)平稳推油门至起飞位置，当飞机加速到指定速度时收油门保持速度稳定，同时控制纵倾角达到指定值，观察是否有纵摇现象；
(3)如果没有发生幅值大于2°的纵摇，则对于上边界纵摇试飞，每次按1°步长增加纵倾角，对于下边界纵摇试飞，每次按1°步长减小纵倾角，重复(1)和(2)直到发生幅值大于2°的纵摇。
(4)当发生幅值大于2°的纵摇时，试验结束，最后一次试验时的纵倾角即为给定速度的纵摇上(下)边界。

Claims (3)

1.大型水陆两栖飞机水面纵摇试边界的试飞方法，包含以下步骤：
步骤1：按照纵摇上边界试验采用后重心、纵摇下边界采用前重心的重心设定，襟/缝翼设定为起飞构型，并按起飞程序进行配平；
步骤2：平稳增加油门至起飞位置，当速度达到指定速度后收油门使飞机等速滑行，使用升降舵保使飞机达到给定的纵倾角，观察飞机是否出现纵摇现象以及纵摇幅值是否达到2°；
步骤3：若飞机纵摇幅值未达到2°，则按1°逐步增加给定纵倾角，重复步骤1和步骤2直到纵摇幅值达到2°为止；
试飞试验的风险管理步骤如下：
(1)试验机状态控制：试验前完成试验机状态确认，完成浮筒水密检查；
(2)试飞员技术要求：试飞员有足够的水上飞机或水陆两栖飞机试飞经历，并有相关机型组织试飞经验；
(3)水域选择：选择水域足够深，水域足够长，并保证试飞水域无暗礁，水面干净无船只无漂浮物，水面平静；
(4)纵摇科目安排：在进行纵摇试飞前，试验机完成平静水面高速滑行、正常起飞着水试验，获得足够的起飞数据，如起飞着水过程中的正常俯仰姿态变化，中断起飞距离、起飞着水距离；
(5)试飞顺序选择：先进行小速度纵摇上边界逐渐过渡到大速度上边界试飞，然后进行小速度下边界逐步过渡到大速度下边界试飞；
(6)特殊测试设备要求：加装综合显示仪，用以显示地速、俯仰姿态关键参数；
(7)高速滑行要求：不在侧风中滑行，在高速滑行时保持机翼水平，切忌翼尖触水；
(8)正副驾驶员配合：主驾驶负责控制飞机姿态，副驾驶负责控制油门，并同时注意速度，俯仰姿态变化时及时向主驾驶报告；
(9)纵摇改出要求：纵摇一旦发生，对于上边界试飞如果俯仰姿态幅值没有剧烈变化，可以通过减小姿态改出，但如果俯仰姿态剧烈变化驾驶员切忌反复操纵驾驶杆控制俯仰姿态而要立即操纵驾驶杆到后止动位，副驾驶收油门到慢车位置直到纵摇消失；
(10)飞机意外离水操纵要求：如果飞机意外离水，且离水高度较高可能在再次着水时造成重接水，因此当飞机意外离水，副驾驶应视情控制油门从而控制下沉率，主驾驶应将飞机姿态控制到着水姿态。
2.如权利要求1所述的试飞方法，其特征在于，在进行步骤1试飞时，应按照先大重量后小重量，先小速度后大速度的试验顺序完成纵摇上、下边界试验。
3.如权利要求1所述的试飞方法，其特征在于：选择水域时，选择水深大于3米，水域长度大于3000m。
CN201710804704.8A 2017-09-08 2017-09-08 大型水陆两栖飞机水面纵摇试边界的试飞方法 Active CN107719695B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710804704.8A CN107719695B (zh) 2017-09-08 2017-09-08 大型水陆两栖飞机水面纵摇试边界的试飞方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710804704.8A CN107719695B (zh) 2017-09-08 2017-09-08 大型水陆两栖飞机水面纵摇试边界的试飞方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107719695A CN107719695A (zh) 2018-02-23
CN107719695B true CN107719695B (zh) 2023-10-20

Family

ID=61204998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710804704.8A Active CN107719695B (zh) 2017-09-08 2017-09-08 大型水陆两栖飞机水面纵摇试边界的试飞方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107719695B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109683473B (zh) * 2018-10-26 2021-12-24 中国飞行试验研究院 一种综合性人机闭环系统建模及验证方法
CN109502053A (zh) * 2018-12-14 2019-03-22 中国飞行试验研究院 一种水陆两栖飞机灭火任务系统试飞方法
CN111645875B (zh) * 2020-04-22 2022-06-21 中国直升机设计研究所 一种直升机应急着水水线及其位置设计方法
CN114044166B (zh) * 2021-11-26 2023-11-21 中国飞行试验研究院 一种水上飞机水面高速转弯试飞方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2665963A1 (en) * 2009-05-13 2010-11-13 The Boeing Company Onboard aircraft weight and balance system
CN103456202A (zh) * 2013-09-05 2013-12-18 上海蔚翼航空科技有限公司 一种基于飞机试飞培训的仿真模拟设备及其系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2665963A1 (en) * 2009-05-13 2010-11-13 The Boeing Company Onboard aircraft weight and balance system
CN103456202A (zh) * 2013-09-05 2013-12-18 上海蔚翼航空科技有限公司 一种基于飞机试飞培训的仿真模拟设备及其系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
范祝斌 ; .民机地面最小操纵速度试飞分析及技术.民用飞机设计与研究.2013,(04),第33-36页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107719695A (zh) 2018-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107719695B (zh) 大型水陆两栖飞机水面纵摇试边界的试飞方法
US8028952B2 (en) System for shipboard launch and recovery of unmanned aerial vehicle (UAV) aircraft and method therefor
CN109871628B (zh) 一种用于评估水陆两栖飞机适航符合性的仿真计算系统和方法
CN104596729B (zh) 一种固定翼飞机模型水上迫降拖曳水池试验方法
CN101976278B (zh) 基于虚拟现实技术的飞机降落辅助系统及方法
CN103837321B (zh) 一种水面飞行器实机稳定性试验方法
CN106828886A (zh) 一种飞行器重心动态配平装置
CN104808250A (zh) 一种基于无人机的航空磁力探测装置与方法
CN106043689A (zh) 背负式固定翼飞行器垂直起飞辅助系统
WO2013055276A1 (en) A take-off and landing system for carrier aircraft on an aircraft carrier and the method thereof
CN106441774B (zh) 一种舰载机起落架试验装置与试验方法
CN105717937A (zh) 用飞行器航空电子设备自动控制飞行器的下降阶段的方法
CN204719241U (zh) 一种基于无人机的航空磁力探测装置
CN107757948B (zh) 大型水陆两栖飞机水面最小操纵速度的试飞方法
CN109592072B (zh) 一种大型水陆两栖飞机水上试飞方法
Yi et al. A hazard analysis-based approach to improve the landing safety of a BWB remotely piloted vehicle
Hahn et al. Analysis of wing-in-ground-effect vehicle with regard to safety ensuring control
CN204210739U (zh) 一种基于旋翼机飞行平台的航磁测量找矿系统
CN104401504B (zh) 一种固定翼航测型无人机设计方法
CN110733664A (zh) 一种水上飞机起飞性能验证方法
CN206579864U (zh) 模拟无人直升机着舰平台装置
Dathe et al. Hydrodynamic characteristics of seaplanes as affected by hull shape parameters
Stout Development of high-speed water-based aircraft
Watson et al. The aerodynamic effect of an oblique wind on helicopter recovery to the Queen Elizabeth class aircraft carrier
CN114044166B (zh) 一种水上飞机水面高速转弯试飞方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant