民用飞机大侧风起降试飞关键技术研究

吴晓政

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.001

摘 要：针对民用飞机的大侧风起降试飞，需要立足CCAR25部的相关技术标准，严格执行，以便实现试飞技术的有效控制，更好地在民用飞机领域进行推广使用。本文立足是大侧风起降试飞的背景，强化对理论风量侧风的分析，探讨了其在全重量范围内的计算模式，对民用飞机大侧风起降试飞技术进行了全面的阐述。

关键词：民用飞机 大侧风 起降试飞 关键技术

中图分类号：V217 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（a）-0001-02

民用飞机大侧风起飞着陆在整个飞行领域被高度重视，是CCAR25部的重要项目类型。尤其是结合CCAR25部设计和审核的飞机，更需要关注其飞着陆阶段的抗风性能，同时，将最大侧风值作为限制数值写入飞行手册，这在根本上对整个民用飞机合格审核工作具有重要指导价值。对于大侧风起降飞行而言，与正常环境下的起降飞行存在差异，整个试验彰显难度，伴随着一定的风险，需要具备高超的试飞技术，同时，试飞员的驾驶技术也十分关键。鉴于此，要立足力学理论知识，全面分析飞机理论抗侧风量的预防手段，结合实践，进行全面验证。另外，要重视理论抗侧风量试验向实践的过度，强化关键技术与数据的处理。

1 重视试验关键状态点的选择和分析

对于大侧风起降试飞，在原则上进行分析，需要以最小飞行量进行操作，直到满足正侧风条件，达到飞行规定的操纵性与稳定性的标准。但是，立足实践，很难达到理论试飞条件。结合理论抗侧风量结果的分析可以看出，方向舵偏度是影响抗侧风量的关键性因素，影响力明显大于飞机自身重量。在实际飞行中，方向舵偏度具有一定的余量值，因此，较小重量正侧风对最小飞行重量是充足的，小重量进行大侧风起降试飞是比较好的选择。立足后重心装载情况，飞机抗侧风能力不大，同时，飞机稳定性不强，很难进行灵活的动态操纵。基于此，后重心装载模式对于大侧风起降试飞十分重要，是比较合适的方式。另外，为了推动试验的有序进行，要控制好最大不对称背景下油量的装载情况，将舵面容差控制在下限区间。

2 对飞机理论抗侧风量预测及扩展的介绍

2.1 飞机理论抗侧风量预测模式分析

在进行大侧风起降试验之前，需要重视对理论抗侧风量的明确，保证相关人员能够全面掌握飞机抗侧风能力，有效降低风险。通常情况下，着陆阶段的抗侧风能力更强，结合着陆环境，对理论抗侧风量进行全面计算。

2.2 对飞机理论抗侧风量进行验证

借助民用飞机机型，实现对飞机理论抗侧风量的有效验证。在积极获取相应重量数值，采取合理的计算方法，实现对一定重量条件下，理论抗侧风量的核算，同时，对试验真实结果进行对比。在特定重量背景下，需要重视风速的合理性，在此基础上，将其换算到方向舵满的状态下，合理控制理论抗侧风量与实际风量之间的误差，保障处于预期范围。在这种方式的应用下，能够实现对抗侧风能力的真实体现。

2.3 飞机理论抗侧风量扩展至全重量范围的方式

对于飞机抗侧风量而言，其与重量具有较为密切的关系。因此，要立足全重量角度，对抗侧风能力进行探讨，强化抗侧风量工作的延伸。在全重量背景下，实现对抗侧风量的准确获取，尤其是关注几组函数关系，如飞机着陆速度与飞机重量，正侧风的风量与飞机自重与方向舵偏度。针对不同的机型，立足全重量范畴进行着陆参考速度的设置，目的是准确获取全重量范围内理论抗侧风风量大小。

3 对民用飞机大侧风起降试飞关键技术的介绍

3.1 驾驶技术

在大侧风环境下，通常起飞采用的是双发起飞的方法，在完成起飞之后，对风行姿态进行及时改变，目的是保证飞机飞行航迹的稳定性，使得其能够沿着轨道中心线，呈现持续起飞的状态。但是，大侧风环境下，起飞与着陆都面临更为复杂的环境。在大侧风着陆下滑阶段，需要运用一定驾驶技术进行侧风的及时、合理的修正，通常使用偏航法与侧滑法。侧滑法能够更好地满足驾驶员的操纵需要，达到地面航迹控制的标准。但是，如果将这一方法应用在着陆阶段，会出现侧滑角和滚转角现象，使得处于迎风面的机翼距离地面更近，一旦迎风机翼抬起不及时，很容易出现机翼触底的情况，产生危险。另外。为了提升舒适度，偏航法具有自身的优势。与此同时，这种方法有利于实现动态纠偏功能，具备较强的抗侧风能力，对抵御强侧风作用突出。为了实现对大侧风状态下，起降试飞的全面掌控，需要将侧滑法与偏航向法进行积极融合。偏航法适应的环境是着陆，同时，与飞行实际进行关联，发挥侧滑法的作用，促使其在飞行中能够沿着跑道延长线进行下滑，实现安全着地的目的。在达到接地之后，对驾驶盘进行操作，加之脚蹬操作，保证飞机航向的准确性，与机翼保持水平状态。经过试验检测，这种结合法能够有效避免大侧风条件下着陆的复杂性，同时，防止机翼触底现象的发生，保证试飞员能够精准地掌握地面航迹，对于民用飞机大侧风着落试飞方案的構建意义重大。

3.2 对风速测量技术的介绍

大侧风起降试飞主要是借助地面滑行、起飞以及着陆进行侧风条件下安全起飞和着陆的验证，因此，风速测量十分关键。风速的测量可以通过多种方式实现，其中，较为准确的是进行起飞离地点和着陆接地点附近的风况测量。在大侧风起降试飞中，需要在飞离与着陆地点附近进行活动气象车的设置，全面获取测量过程中风况数据，根本目标是保障为大侧风起降试飞工作提供更加全面的信息，保障具有较高的准确性。

3.3 对试飞数据处理技术的分析

3.3.1 对风速的准确修正

根据航空领域的制度和标准，对大侧风起降试飞中的风况数值进行修正，保障其达到10m高度处的90°侧风风量值。在整个试验中，一旦数值没有达到这一高度，需要采取积极的修正手段。

3.3.2 风速方案的选择

在大侧风起降试飞中，时间段的选择对正侧风数据的获取也十分关键。在试飞过程中，在进行风速选择的时候，需要关注几个问题，首先，尊重行业标准。其次，重视国内外飞机大侧风试飞经验的价值。再次，重视做好飞机着陆阶段的划分。最后，关注飞机的气动效能。结合结果分析，制定合理的风速数据选择方案。对于起飞和着陆阶段，都需要将空速在111km/h，90°侧风风量的平均值，不同之处是飞机距离地面的高度不同，起飞时期，控制在10.7m时间段，着陆时控制在15.2m，目的是准确测出整个过程的正侧风量。这一方案负荷CAAC要求，备受认可，为民用飞机大侧风起降试飞提供巨大的支持。

4 结语

综上所述，对于民用飞机而言，大侧风对其安全性影响较大，需要引起高度重视。同时，大侧风起降试飞在整个飞机适航合格审定中价值巨大。因此，要深入分析民用飞机大侧风起降试飞问题，明确其理论预测方法，结合结果，强化对方法的验证，强化预测的合理性与高效性。另外，将这种方式延伸到全重量范畴，重视关键试飞技术的分析，更好地实现对飞机大侧风起降试飞的指导作用。

参考文献

[1] 张鑫博.民用飞机飞行管理系统试飞评估关键技术研究[D].西安电子科技大学，2013.

[2] 杨飞，梁技，章俊杰，等.现代民用飞机颤振试飞适航验证的关键技术[J].航空科学技术，2012（5）：22-25.endprint