舰载飞机着舰撞击载荷实测技术研究

针对国内飞机起落架载荷测量中普遍存在的静标动测问题,从理论和机理上分析了静标定的应变法实测动态载荷存在问题的原因。同时,考虑到舰载飞机因定点着舰方式遭受严重的动态载荷,重点研究了舰载飞机着舰撞击载荷的静标动测问题。通过动态落震试验模拟飞机着舰过程,根据测力平台的实测载荷分析,获取了应变法实测载荷精度受动态影响的程度,提出一种改进的惯性修正方法,即:通过落震试验数据辨识质量矩阵,通过辨识的质量矩阵和实测加速度修正应变法的实测载荷。试验结果表明,改进的惯性修正方法进一步提高了垂向载荷的测量精度,显著提高了航向和侧向载荷的实测精度。

基于飞行实测载荷的副翼操纵导数识别

某型飞机横向操纵时副翼和扰流板会耦合偏转实现飞机的滚转运动,现有气动力参数辨识方法无法单独识别出副翼和扰流板的操纵导数。基于飞机控制律设计逻辑和滚转运动时结构的受载特点,提出一种基于飞行实测载荷的副翼操纵导数识别方法。通过实测机动飞行中机翼各测载剖面的结构载荷并结合剖面外结构质量与加速度分布,提出了机动飞行中机翼气动载荷的测量方法;结合飞机横向操纵瞬时滚转力矩平衡方程和操纵面偏转逻辑,推导了滚转改出时副翼操纵导数识别过程,提出了基于机翼实测载荷的副翼操纵导数识别方法;基于前述方法开展了副翼操纵导数识别,并分析了不同马赫数对副翼操纵导数的影响。研究表明,基于飞行实测载荷能够进行副翼操纵导数识别,而且同一马赫数下副翼操纵导数识别结果集中度较好,随着马赫数的增加,副翼操纵效能将会降低。飞行载荷实测结果可用于气动参数辨识工作中。

飞机最大瞬时盘旋角速度试飞技术

最大瞬时盘旋角速度是衡量战斗机空战优势的一项重要考核指标,反映了在近距空战中驾驶员获得首次指向目标的能力。文章针对飞机最大瞬时盘旋角速度试飞技术,详细分析了国军标要求、基础理论,明确了飞机最大瞬时盘旋角速度试飞方法及试飞风险等内容,能够为飞机最大瞬时盘旋角速度试飞提供技术支持。

考虑温度影响的复合材料结构载荷测量方法

针对温度环境会影响应变法测量复合材料结构载荷精度的问题,提出了一种考虑温度影响的复合材料结构载荷测量方法。以某型飞机碳纤维复合材料平尾盒段结构剪力测量为例,首先,设计并完成了不同温度环境下的载荷校准试验;其次,采用多元线性回归法建立了常温下的复合材料结构载荷测量模型,并在不同温度条件下进行了载荷模型检验;最后,考虑温度影响对常温下的载荷模型进行了修正与验证。结果表明,文中方法具有可行性和较高的准确性。

直升机桨距调节助力器电液加载系统的H_∞控制

基于对某直升机桨距调节液压助力器地面试验用电液负载模拟器的原理分析,建立了电液加载系统的动态模型.由于电液加载系统中存在着结构参数难以精确获取和伺服阀负载流量非线性等不确定性因素,采用传统的经典控制理论设计出的控制器难以奏效,为此研究了基于H∞理论的电液加载系统的鲁棒控制策略.选择适当的权函数,利用混合灵敏度的方法设计并且采用基于线性矩阵不等式的算法求解出鲁棒控制器.给出了使用鲁棒力控制器的试验结果,结果证明所设计鲁棒力控制器的有效性和优越性.

复杂力热载荷下推力室内壁失效机理研究

大推力氢氧火箭发动机在经过多次试车后,推力室内壁会产生不同程度的裂纹,严重影响发动机的工作可靠性。为了分析复杂力热载荷下推力室内壁的失效机理,本文根据发动机实际工作过程涉及预冷-工作-后冷-松弛四个阶段,分别计算了经过单次和多次工作循环的内壁应力应变情况,并针对试车分解后的内壁材料进行断貌分析和金相检查。仿真与材料分析结果表明:内壁面的失效机理为疲劳和棘轮共同作用下导致通道中心点处残余拉应变不断累积,不断向外鼓起,而内壁材料在高温下会出现晶粒粗化和再结晶现象,导致材料性能出现不可逆的下降,加速了结构失效,最终产生裂纹。

飞机载荷校准试验主动约束技术

在研究以往飞机载荷校准试验支持和约束方式的基础上,结合某型飞机结构特点,提出一种载荷校准主动约束方法。对主动约束方法和传统的起落架方法飞机载荷校准进行受力分析,建立了2种约束方法的理论模型;设计2种约束方法的机翼载荷校准对比试验,并提出主动约束载荷校准试验实施流程;结合某型飞机机翼载荷校准试验和飞行试验对主动约束方法进行了验证。结果表明:与传统的起落架约束方法相比,主动约束方法能有效解决有起落架布置的翼身整体结构机翼根部载荷测量难题,并将机翼载荷校准试验量级提高41%,机翼载荷模型误差可控制在3%以内。

JL-6飞机抖振边界试飞技术及相关性分析

主要介绍了JL-6飞机抖振边界试飞的试验技术、测试技术和数据处理技术,给出了JL-6飞机的抖振边界试飞结果;介绍了JL-6飞机的抖振风洞试验的试验技术、试验条件和抖振边界风洞试验结果;利用风洞试验和飞行试验得到的数据进行了JL-6飞机抖振边界相关性分析。

基于CAN总线的飞机重心自动调节系统设计

在飞机试飞过程中,为了验证不同重心状态下飞机的可操作性和稳定性,提出了基于DSP的CAN总线重心自动调节系统设计方案。该系统的设计利用通信速度较快的CAN总线技术,提高了系统通信的稳定性和效率,同时减少了系统的布线和负载。实验表明,飞机重心自动调节系统达到了飞机试飞的要求,为以后的飞机试飞打下了很好的基础。

某型直升机动力装置起动特性试飞研究

军用直升机动力装置在高原、高温、低温及雨、雪、结冰等恶劣环境下稳定、高效的地面起动特性是一项重要的战术技术指标,也是直升机鉴定试飞中的重要考核内容之一。本文以某型涡轴发动机试飞鉴定试验为平台,设计了完整的直升机动力装置起动试飞鉴定方案,进行了不同工况下的试验研究。结果表明,该起动试飞方案合理可行,能够最大程度贴近部队实战使用的技术特征,满足对发动机起动高度包线、起动时间等研制总要求规定的技术指标验证需求。在高温环境下,发动机燃油流量随转速的增加趋势相对较慢,反之,低温环境下增加趋势相对较快,发动机的加速性相较于高温环境要快。当排气温度T45增加到某一限制值时,燃油流量突然降低以降低发动机排气温度。起动电机的带转时间与最大起动电流有关,起动电流越大,带转时间越少,发动机起动越快。本文的研究结果为后续涡轴发动机装机状态下的起动科目试验评估提供了技术支撑。

基于试验设计的涡轴发动机性能试飞研究

涡轴发动机的装机性能是一项重要的技术指标,也是直升机鉴定试飞中重要的考核内容之一。本文通过发动机配装直升机后的气动力学分析,采用结构化试验机理构建了基于试验设计的涡轴发动机装机性能预测评估模型,并进行了模型的修正和性能评估飞行试验研究。研究结果表明:所建立的发动机安装性能预测模型计算结果与飞行试验测试数据的误差不大于5%,结果吻合良好,能够满足对该型发动机装机后的性能试飞鉴定要求;该模型可以预测出不同飞行工况下的发动机性能数据,为飞行手册的完善提供了数据支撑,同时也避免了传统计算方法所带来的进气道损失、引气及功率提取、动力涡轮转速为定值等“不相似”因素的影响;研究结果为后续涡轴发动机装机状态下的性能试验评估提供了技术支撑。

直升机防除冰系统人工结冰试验

为掌握结冰条件下直升机旋翼、发动机、进气道防除冰系统的性能规律,在不同液态水含量和大气温度下,开展了地面和悬停两种状态直升机人工结冰试验,研究旋翼、发动机、进气道防除冰系统在结冰环境中的相互影响。研究发现:受旋翼旋转影响,右发进气道较左发更容易结冰;发动机低功率状态下,防冰性能较差,状态升高后,防冰性能改善;旋翼结冰导致发动机状态升高,使进气道表面温度较无结冰时仍有上升。同时,旋翼上周期性的“结冰-脱除”,导致发动机参数振荡,振荡周期受环境条件影响不大,而振幅与液态水含量近似呈线性关系。

推进式螺旋桨振动应力特性飞行试验与分析

根据某型飞机单发推进式螺旋桨结构与载荷特征,利用有限元分析确定桨叶振动应力危险部位,设计加装无线电遥测系统进行应变测试,并根据螺旋桨振动应力的影响因素确定飞行试验科目。测试系统装机后开展不同条件的飞行试验,获得了螺旋桨在典型工作状态下的静应力和动应力。分析表明静应力基本随高度、速度和滚转角的增大成增大趋势,但在高度5 000 m静应力随滚转角的变化趋势并不明显,动应力随速度增大明显增大,随高度和滚转角增大缓慢增大;通过Compell图和多状态频谱分析发现慢车状态1阶动频与转速2倍频接近,存在共振风险,并给出了改进建议。

最小操纵速度飞行试验技术研究

概述了非对称推力情况下飞机的力学原理和产生的影响,通过学习GJB 185—86和CCAR25—7A相关条款,对最小操纵速度试验的相关概念、限制条件和要求进行了总结。结合实践知识和多个飞行员飞行后评述,总结了静态空中最小操纵速度、动态空中最小操纵速度和地面最小操纵速度飞行试验技术,并通过在BEECH飞机和B737—200模拟器上进行飞行体验验证了试验方法的正确性。

X-31A飞机的设计特点和试飞情况

综述了为验证增强战斗机机动性(EFM)计划、衡量过失速机动飞行的可行性及其在近距空战中的战术价值,X-31A飞机在气动布局、大迎角抗偏离设施、推力矢量系统以及飞控系统方面的特点;介绍了X-31A飞机的有关飞行试验情况,特别是循序渐近的四种过失速机动动作以及空战效能评估结果。结果表明,X-31A飞机气动布局合理,能完成过失速机动飞行。且过失速机动技术和推力矢量组合,可以大大地提高飞机近距空战的作战效能。

民用飞机动力装置溅水试验适航验证方法

通过对民用飞机溅水形态进行分析,结合相关适航文件、咨询通告和工业标准,给出了溅水试验中试验速度和飞机构型的选择方法。分别从工程试验和适航验证试验方面,得到溅水试验最严酷状态下的飞机-发动机构型,并通过向适航审查方演示飞机-发动机组合在溅水状态下运行的安全性,给出了试验场地设置和试验通过判据的建议值。研究成果可供制定民用飞机动力装置溅水试验方案时参考。

失速/尾旋模型自由飞试验的空间设计问题

本文论述了在制定飞机的失速/尾旋模型自由飞试验总体方案时必须充分考虑的空间利用问题之重要性;分析了制约试验空间的诸因素;提出了设计飞行剖面的工程估算方法——其中一些半经验方法之使用效果已为我们的自由飞试验所证实;以我们已成功地进行过的带动力遥控试验机、摇控热气飞艇带飞/投放、飞机带飞/投放的失速/尾旋模型自由飞试验为例,剖析了组成整个飞行剖面的各个飞行阶段之特点和影响因素,并以此为据提出了充分利用自由飞试验空间的一些见解。

全速度范围内确定飞机气动激波修正量

简要介绍了 GPS方法确定飞机气动激波修正量的原理和测试技术 ,用该方法确定了 J7L飞机直到失速范围内的气动激波修正量。结果表明 ,采用 GPS法 ,通过平飞加、减速飞行 ,可以获得完整的气动激波修正量曲线。试飞动作量少 ,要求容易满足 ,从而大大提高了效率 ,降低了试飞成本。

平流层演示飞艇自主飞行试验

首先对平流层演示飞艇的自主飞行控制系统和遥测遥控系统进行了介绍；然后根据该飞艇的特点，在仿真计算的基础上，进行了自主定点控制器的设计；最后通过飞行试验进行了演示验证。试验结果表明了所设计的艇载自主控制系统和地面遥控遥测系统的可靠性，以及所提出的自主定点控制算法的有效性，此外获得了许多重要和有益的结论。

民用运输类飞机最小离地速度试飞风险控制

对于民用运输类飞机,最小离地速度是制定飞机起飞特征速度的关键,是保障飞机安全起飞离地的基础速度,必须通过飞行试验确定飞机的最小离地速度,并演示飞机在该速度下能够安全地起飞离地。由于进行最小离地速度试验时,飞机是在一种大迎角状态下起飞,加之地面效应的影响,飞机离地后极易触发失速告警,甚至进入失速状态。对于受几何结构限制的飞机,在地面保持大姿态滑跑时,由于规章有擦地时间的要求,因此对试飞员的驾驶技术要求极高,一旦操作不当,可能造成飞机结构的损伤。文章研究了最小离地速度试飞的风险点,制定了飞机结构保护措施和试飞驾驶技术,在研的运输类飞机最小离地速度合格审定飞行试验可参考使用。