民机防冰系统自然结冰试飞技术研究

结合某型民机自然结冰条件下防冰系统的试飞,对试飞所需的测试改装工作进行了总结,并对试飞前需进行的各种安全性评估进行了总结说明,明确了试飞中需考虑的各种构型情况,提出一套循序渐进的自然结冰试飞方法。同时提出了试飞中结冰气象参数的可接受性判据,最后针对自然结冰试飞中结冰气象参数的处理提出了分段等效处理的方法。

面向自然结冰试飞评估的冰形增长规律

飞机自然结冰试飞是民机适航取证中的关键点之一。由于试飞的高风险和成本,掌握冰形积聚的规律对指导试飞开展及飞行安全研究有重要意义。本文通过数值模拟研究了不同环境条件下二维翼型的冰形生长过程,重点分析了结冰环境水滴粒径和温度对冰形高度增长规律的影响,并结合水滴收集率随积冰高度的变化趋势分析了冰高增长速度变化的机制。结果表明,飞机二维冰形高度的增长有线性和减速两种基本状态:线性增长状态对应着霜冰形态;减速增长状态对应着角冰形态。在大水滴粒径和低温条件下则会出现略微的加速增长。因此,试飞时为了在最短时间内获得足够的冰高度,需要尽量选择水滴直径较大而温度较低的环境,而这是航线飞行需要避免的情况。

飞机自然结冰试飞空域选择分析

飞行器运行环境以大气环境为主,大气环境复杂多变,飞行器易受环境影响,积冰影响就是其中较为普遍的影响之一。本文分析了飞机产生积冰的原因,说明了进行结冰试飞的必要性,最后总结了飞机在自然大气环境中发生结冰现象的空域要求。

正常类飞机自然结冰试飞适航审定技术

民用飞机如果申请已知结冰条件下飞行(FIKI),应按照除防冰相关适航规章条款要求进行表明符合性适航验证,其中自然结冰试飞是必须完成的重要环节。以Y12F飞机自然结冰试飞为例,以中国民用航空局(CAAC)和美国联邦航空管理局(FAA)发布的已知结冰条件下飞行相关指导文件为基础,结合Y12F飞机自然结冰试飞适航审定过程,分析总结了除防冰系统、测试设备及安装、试飞空域、结冰大气条件、试飞内容、试飞状态、试飞程序、试飞结果和分析以及结冰探测、结冰大气探测、冰积聚情况监测等方面的适航审定要求和关键技术,并对试飞过程中发现问题的分类、解决措施、设计改进方案以及完成的补充验证工作进行了阐述。经CAAC和FAA同步审查,Y12F飞机获得CAAC和FAA已知结冰条件下飞行的批准。构建的自然结冰试飞适航审定方法,成为FIKI适航验证重要实践指导性材料。

民用运输类飞机合格审定性能试飞方法研究

结合 Y7-2 0 0 A飞机型号合格审定试飞情况 ,对一般科目试飞、模拟冰型试飞及自然结冰试飞方法进行了研究及探讨。主要侧重于试飞方法的改进及对相关条款的理解 ,同时对试飞过程中遇到的难点及解决情况进行了介绍。所得结论为今后运输类飞机合格审定提供了借鉴 。

多发螺旋桨飞机结冰气象探测器安装位置研究

针对多发螺旋桨飞机自然结冰试飞的气象探测需求,采用数值方法对结冰气象探测器的安装位置进行了研究。依据适航规章要求,提出结冰气象探测器安装位置的设计原则。采用虚拟桨盘方法计算空气场,在此基础上计算水滴场,获得空间的液态水含量分布。基于某大型水陆两栖飞机,对可行的结冰气象探测器安装位置进行了分析,获得了机身和机翼安装方案的基本规律。结果表明:水滴直径和迎角对安装位置及高度影响较大,工况选取时应对结冰气象条件和飞行包线具有一定的覆盖性;机身背部安装方案受水滴遮蔽区影响明显,所需安装高度较高,且随安装位置后移而增加;机翼下翼面安装方案应避开螺旋桨滑流影响区,结构安装支架适宜布置在前梁附近,安装高度普遍小于机身背部安装方案。以上原则及参数规律可为同类多发螺旋桨飞机提供参考。