基于模型的空投任务飞行品质试飞设计及评估

重装空投飞行试验过程中,货物运动会导致飞机姿态变化过大,影响飞行安全;为了保证重装空投飞行试验安全,建立了空投过程数学模型,预测空投过程飞机响应、使用“预测→验证→比较→预测”的方法指导飞行试验循序渐进实施;在空投试飞前,分析空投货物时飞机响应特点,确定载机平台飞行品质试飞内容,评价空投构型飞行品质,作为空投飞行试验的前提;对于空投任务飞行试验设计从试飞状态选择、试飞员操纵方法设计两方面开展研究,以飞机姿态控制为目标,确定重力空投、牵引空投过程飞机飞行状态、给出飞行员操纵建议,设计了空投过程评价要素表,形成面向空投任务的飞行试验设计及飞行品质评价技术;提出的基于模型的试验设计方法及飞行品质评价方法可以有效保障空投任务执行,并全面充分地评价空投任务下的飞行品质。

受控制律影响的电传运输机飞行品质试飞技术

针对电传运输机控制律设计特点,该文分析保护功能、自动配平功能等飞控功能对飞行品质试飞科目的影响,梳理受影响的关键试飞科目,并根据影响情况,适应性提出受控制律影响的运输机失速特性、抖振边界、空中最小操纵速度、高速特性等科目改进的试飞方法,总结试飞过程中的问题和经验,突破受电传控制律影响的飞机飞行品质关键科目试飞技术,为后续电传运输机飞行品质试飞提供参考。

短距起飞垂直降落飞行器飞行品质研究

根据短距起飞垂直降落(STOVL)飞行器的特点,结合AGARD 577飞行品质规范,从操纵效能和模态特性两方面对短距起飞垂直降落飞行器在飞行品质方面提出要求。基于短距起飞垂直降落飞行器六自由度模型仿真,对飞行器在短距起降过渡状态下的操纵效能进行评估。以等效系统拟配思想,采用遗传算法与最小二乘法的混合算法,对带L_1自适应控制器的高阶飞行器模型进行低阶等效拟配。采用该低阶模型,对飞行器在不同飞行阶段下纵向与横航向的模态特性进行评估。结果表明,该飞行器在短距起降阶段具备一级飞行品质。

发动机动态特性对直升机飞行品质的影响分析

分析了发动机动态特性对直升机在悬停和低速前飞状态下飞行品质的影响。基于发动机与直升机之间的功率匹配关系,建立直升机/发动机耦合模型。使用ADS-33E-PRF飞行品质规范中的扭矩响应、高度响应与总距偏航耦合特性指标,定量评估发动机动态特性的影响。结果表明:发动机输出滞后导致直升机扭矩与总距偏航耦合操纵品质下降,同时会对直升机高度响应产生负面影响。随着前飞速度增加,发动机对扭矩响应特性与总距偏航耦合效应的影响进一步加剧,但对高度响应的不利影响得到缓解。该研究可以为直升机/发动机耦合控制律设计提供参考依据。

中国民航飞行品质监控体系研究综述

本文首先介绍了中国民航业面临的挑战;其次简要概述了飞行品质的监控体系,包括其定义、工作内容和流程,回顾了中国民航飞行品质监控体系的发展过程;最后深入研究了飞行品质监控体系的现状,重点关注了飞行员操作品质分析、飞行超限事件分析和航空器状态检测3个方面。

飞行品质科目动作段自动筛选算法

飞行品质试飞是飞行器平台鉴定试飞科目最多、数据处理最为复杂的试飞项目。随着国内航空事业蓬勃发展,试飞架次和试飞数据呈现出跨越式增长。海量的试飞架次和试飞数据给试飞工程师数据处理的效率提出了挑战,制约了试飞进度和工程师科研精力,因此实现试飞数据的自动化处理和分析技术势在必行,而动作段的选取往往依靠试飞工程师进行手动选取,耗时耗力,成为影响数据处理效率的关键环节。

复杂系统飞机飞行品质等效方法研究

飞机飞行品质是评价飞机优劣的重要组成部分,探索简单高效的品质测定方法非常重要,随着系统的不断复杂和阶次的不断提高,传统的方法越来越显示出其局限性。研究了对高阶系统飞机进行品质评定的一种方法,该方法通过寻求与原系统等效的低阶系统,利用优化算法计算等效低阶系统的品质参数,以此来评定原系统品质,最后通过实例介绍了该方法的基本步骤并以此对某型号飞机主动控制系统的纵向飞行品质参数进行了计算,利用M IL-F-8785C飞行品质规范对该飞机纵向飞行品质进行了评定。实例证明该方法简单实用,可以应用于工程实践。所涉及的理论是同类问题中的一个典范,对其它飞机的飞行品质研究具有很大的参考价值,所编制软件移植性强,稍经修改可用于其它飞机的品质研究。

民航飞行品质监控及预警管理探索

目前 ,中国各大航空公司开展了飞行品质监控、对监控数据的分析 ,为保证飞行安全 ,加快新飞行员的培养提供了有效的科学手段。然而 ,飞行品质监控的预警管理功能亟待加强。通过调查分析中国民航飞行品质监控的管理模式和管理措施 ,提出了利用民航飞行品质监控进行民航灾害预警管理的新思路 ,探讨了民航飞行品质监控的预测方法。计算结果表明 ,可采用指数平滑法预测超限事件的发生趋势 ,及时发现民航事故的早期征兆 。

飞机飞行品质规范发展综述

首先阐述了国内外有人驾驶飞机飞行品质规范的发展历程;然后对无人机飞行品质规范的发展现状进行了分析,介绍了国外无人机飞行品质规范的研究前沿;针对飞行品质规范的强制性问题进行了分析;最后总结了对我国飞行品质规范发展的几点启示。

分布式推进系统对太阳能无人机横航向飞行品质的影响研究

文章根据太阳能无人机推进系统的特点,建立了电机螺旋桨的数学模型。通过分析系统产生的推力随飞行状态的变化关系,以及推进系统在大展弦比飞翼式太阳能无人机上的分布,采用线性化方法,计算了分布式的推进系统对高空长航时太阳能无人机飞行品质的影响。研究了分布式推进系统分布位置、控制方式等与无人机飞行品质之间的关系。从飞行品质要求和推进系统的整体效率出发,对各推进系统的参数进行了选取,最后通过非线性模型对分析结果进行了仿真验证。

纵向大迎角飞行品质对参数的灵敏度分析

采用等效系统、频域、时域等多种飞行品质评价方法和准则，根据数值计算结果分析了放宽静稳定性的电传操纵飞机从小迎角到失速前大迎角纵向短周期飞行品质对于气动及惯性参数变化的灵敏度。结果表明，飞行品质对操纵导数及惯矩的变化最灵敏，对升力线斜率变化呈一定的灵敏度，而对其它参数变化则不太灵敏；灵敏度具体量值随迎角而不同。

时域极大似然法在某主控飞机等效横航向飞行品质辨识中的应用

对某主动控制飞机横航向闭环飞行控制系统进行了数字仿真，为了模拟飞机在大气中的飞行，考虑了大气紊流的影响，然后利用时域极大似然法由仿真的飞行数据对该机横航向等效飞行品质进行辨识，结果是令人满意的。

盒式布局飞机的纵向飞行品质研究

为了获得盒式布局飞机的飞行品质特征,对新型亚声速盒式布局飞机的气动特性进行了计算,采用时域分析的方法对其纵向模态进行了分析,并与常规飞机的特性进行了比较,提出了改善盒式布局飞机飞行品质的有效措施。研究结果表明,盒式布局飞机具有良好的升阻特性和特殊的纵向操稳特性。

无人机飞行品质标准研究

针对在编写无人机飞行品质标准的过程中所讨论的焦点问题,简要介绍了无人机飞行品质标准的体系架构,对飞行品质标准的主要条款进行了简要解释与分析,并与有人机的飞行品质标准进行了比较。该项研究为有关人员提供了参考和帮助。

飞行品质和飞行安全

飞机的飞行品质和飞行安全有着密切的关系,一架飞机如果没有良好的飞行品质,它在飞行中出现飞行事故的概率就会比较高,因此,在飞机设计和试飞过程中必须按照飞行品质规范的要求来设计和验证飞机。如果发现飞机有不满足飞行品质规范要求的地方就要尽量想法改进,对飞机所存在的飞行品质缺陷必须让飞行员有充分的了解,在飞行事故分析过程中,飞行品质也是一个不可忽略的因素。

内装式空射运载火箭与载机分离过程的纵向飞行品质研究

为了掌握空中发射运载火箭分离过程中载机的纵向飞行品质,基于载机重心位置的变化特点,建立了纵向无量纲的线化小扰动状态方程,利用时域分析的方法对长、短周期模态特性进行了数值模拟,对照飞行品质规范与准则确定了飞行品质等级。结果表明随着运载火箭向后移动,短周期模态的飞行品质由等级1下降到等级2;长周期模态仅满足等级3要求。可见分离过程严重影响了载机的飞行品质,需要进一步采取措施提高载机的飞行品质和安全性。

频域极大似然法及其在飞机等效飞行品质辨识中的应用

利用频域极大似然法由地面台架试验数据（Ｂｏｄｅ图）辨识某飞机纵向等效飞行品质参数，对飞机纵向飞行品质进行了等级划分，并与传统的Ｂｏｄｅ图优化拟配法进行了比较，结果表明该法在等效飞行品质辨识中的应用是成功的。

气动布局参数对直升机飞行品质的影响

以UH-60A直升机为例,建立了适合于飞行品质评价的直升机非线性飞行动力学模型,对算例机模型进行配平验证,并计算了稳定性、操纵性导数.计算结果与参考数据吻合较好,证明模型可用.根据军用直升机飞行品质规范(GJB902—90),选取的典型气动布局参数,计算了不同参数下的直升机的动态响应特性和操纵特性,分析了飞行品质对设计参数的敏感性.结果表明,旋翼高度对各项飞行品质指标都有明显的影响,降低尾桨高度能显著提升滚转操纵功效的品质等级,尾桨纵向位置是影响偏航操纵功效和偏航操纵灵敏度的主要因素.

大展弦比飞翼作战飞机横航向飞行品质特性

基于MIL-STD-1797A飞行品质规范,开展了针对大展弦比飞翼作战飞机滚转轴和偏航轴飞行品质特性的研究.随着控制系统对系统动态特性调节作用的日益增强,由飞机构型所引起的动态响应特性差异已变得越来越小,飞翼飞机的闭环滚转模态、螺旋模态、滚转-螺旋耦合振荡、荷兰滚模态、驾驶员座位处的侧向加速度等均可达到较好的飞行品质,但稳态配平特性主要受构型的影响,不能完全满足飞行品质的要求;分析了大展弦比飞翼作战飞机在快速滚转、侧风起降和非对称推力情形下的对滚转轴和偏航轴操纵效能的要求,由于气动构型和操纵面配置等差异,大展弦比飞翼作战飞机在完成某些飞行任务时对操纵效能的需求与常规构型的飞机存在着较大差异.

直升机飞行品质评估数学模型研究

针对飞行品质评估需要 ,结合建模工作中的经验 ,讨论了模型复杂度和真实度之间的关系 ,分析了不同阶次的入流模型和非定常气动模型对结果的影响 ,考虑了旋翼尾迹对机身的气动干扰作用 ,并对涡轮轴发动机和飞行控制系统模型在飞行力学模型中的重要作用做了阐述。还对逆仿真方法在飞行品质研究中的应用提出了一些见解。