劉經(jīng)緯++付琳++劉星宇

摘 要：根據(jù)運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)中CCAR25.149條最小操縱速度的型號(hào)合格審定試飛要求，對(duì)民用運(yùn)輸類飛機(jī)在適航取證過(guò)程中需要通過(guò)試飛驗(yàn)證的三種最小操縱速度考察的飛行階段、試飛限制條件及要求、試飛方法等進(jìn)行了對(duì)比分析研究，最后結(jié)合分析結(jié)果給出試飛計(jì)劃安排?？晒┟裼眠\(yùn)輸類飛機(jī)最小操縱速度適航試飛參考。

關(guān)鍵詞：飛行試驗(yàn) 地面最小操縱速度 空中最小操縱速度 著陸進(jìn)場(chǎng)最小操縱速度 型號(hào)合格審定

中圖分類號(hào)：V21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（b）-0057-02

最小操縱速度是裝置多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的民用運(yùn)輸類飛機(jī)必須要進(jìn)行試飛驗(yàn)證的高風(fēng)險(xiǎn)科目之一，也是適航合格審定試飛的重點(diǎn)科目之一。航線運(yùn)行中，若飛機(jī)的一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生停車(chē)，那么為確保發(fā)動(dòng)機(jī)在此狀態(tài)下飛機(jī)還能繼續(xù)安全飛行，就必須確定一個(gè)最小操縱速度，確保在不同的飛行環(huán)境下在不小于該速度邊界的情況下可繼續(xù)安全操縱飛機(jī)。

CCAR-25部運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)CCAR25.149條最小操縱速度[1]中規(guī)定了三種最小操縱速度的適航標(biāo)準(zhǔn)，包括：空中最小操縱速度（VMCA）、地面最小操縱速度（VMCG）及著陸進(jìn)場(chǎng)最小操縱速度（VMCL）。

最小操縱速度與飛機(jī)的構(gòu)形、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、重量重心位置、側(cè)滑角、滾轉(zhuǎn)角、方向舵最大偏角及腳蹬操縱力等有關(guān)[2]，主要是考核低速時(shí)方向舵的操縱效率以及飛機(jī)的穩(wěn)定特性。

下面從適航要求出發(fā)，對(duì)三種最小操縱速度試飛的相同點(diǎn)及不同點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析。

1 VMCG、VMCA、VMCL試飛的區(qū)別及共性

1.1 前提條件

最小操縱速度試飛前要先通過(guò)臨界發(fā)動(dòng)機(jī)確定試飛來(lái)確定飛機(jī)裝配的哪臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)是臨界發(fā)動(dòng)機(jī)，及通過(guò)失速試飛確定飛機(jī)的失速速度來(lái)作為試飛時(shí)的速度基準(zhǔn)。

1.2 定義

1.2.1 地面最小操縱速度（VMCG）

VMCG是起飛滑跑期間的校正空速，在該速度當(dāng)臨界發(fā)動(dòng)機(jī)突然停車(chē)，能夠只使用方向舵即可保持對(duì)飛機(jī)的操縱。不使用前輪轉(zhuǎn)彎，橫向操縱的使用僅限于保持機(jī)翼水平。且采用正常駕駛技巧就能安全地繼續(xù)起飛。

1.2.2 空中最小操縱速度（VMCA）

VMCA是在空中的校正空速，在該速度，當(dāng)臨界發(fā)動(dòng)機(jī)突然停車(chē)時(shí)，能在該發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)停車(chē)狀況下通過(guò)滿偏方向舵及向工作發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)滾轉(zhuǎn)不大于5°的傾斜角可保持對(duì)飛機(jī)的操縱，并保持航向不變。

1.2.3 進(jìn)場(chǎng)著陸最小操縱速度（VMCL）

VMCL是進(jìn)場(chǎng)著陸的校正空速，在此速度，當(dāng)臨界發(fā)動(dòng)機(jī)突然停車(chē)時(shí)，能在該發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)停車(chē)狀況下對(duì)飛機(jī)進(jìn)行安全操縱，且滾轉(zhuǎn)角不大于5°。

1.3 考察的飛行階段

三個(gè)最小操縱速度的定義不同，其考察的飛行階段也不同。

VMCG考察的飛行階段是地面起飛滑跑階段，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于最大起飛功率狀態(tài)，當(dāng)臨界發(fā)動(dòng)機(jī)在VMCG突然停車(chē)，要求飛機(jī)是可以繼續(xù)安全起飛并可控的，它是加速/停止距離、起飛決斷速度（V1）等科目試飛的前提。VMCG確認(rèn)試飛過(guò)程中臨界發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)時(shí)若飛機(jī)速度太小，方向舵效率低，則飛機(jī)偏離初始滑跑中心線會(huì)太遠(yuǎn)，有沖出跑道的危險(xiǎn)，若飛機(jī)速度太大則容易造成飛機(jī)抬前輪甚至單發(fā)起飛，是三個(gè)最小操縱速度中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高的試飛科目。

VMCA考察的飛行階段是離地低空增速的起飛爬升階段，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于最大起飛功率狀態(tài)，若臨界發(fā)動(dòng)機(jī)在VMCA突然停車(chē)時(shí)，要求飛機(jī)是可以繼續(xù)飛行并安全可控的。

VMCL考察的飛行階段是低空減速的進(jìn)場(chǎng)著陸階段，此時(shí)若施加復(fù)飛推力復(fù)飛時(shí)，臨界發(fā)動(dòng)機(jī)在VMCL停車(chē)，要求飛機(jī)是可以繼續(xù)飛行并安全可控的，且有一定的橫向機(jī)動(dòng)能力。

VMCA、VMCL試飛的共同特點(diǎn)是飛機(jī)高度低、速度小、方向舵效率低、風(fēng)險(xiǎn)高。進(jìn)行該科目試飛之前試飛員要做好充分的理論學(xué)習(xí)及訓(xùn)練準(zhǔn)備工作。

1.4 試飛限制條件及要求

1.4.1 地面最小操縱速度VMCG

VMCG試飛條件是三個(gè)最小操縱速度中最為苛刻的，主要有以下要求：

（1）試飛時(shí)的最大正側(cè)風(fēng)不能超過(guò)3 m/s[4]。若逆風(fēng)試飛，方向舵效率會(huì)變強(qiáng)，試飛結(jié)果將比飛機(jī)的實(shí)際VMCG要??；若順風(fēng)試飛時(shí)，試飛結(jié)果將比飛機(jī)的實(shí)際VMCG要大。要通過(guò)正反航向試飛消除風(fēng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。試驗(yàn)對(duì)風(fēng)的要求極為嚴(yán)格。

（2）跑道要求盡量平坦，橫向坡度不能太大，否則影響試飛結(jié)果。在濕跑道，由于跑道摩擦系數(shù)較干跑到小，方向舵平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不對(duì)稱推力力矩的能力減小，會(huì)導(dǎo)致試飛結(jié)果偏大。跑道最好是無(wú)污染的干跑道。

（3）應(yīng)只用方向舵來(lái)控制飛機(jī)航向。橫向操縱機(jī)構(gòu)，如副翼及擾流板，僅用來(lái)修正飛機(jī)姿態(tài)的變化及保持機(jī)翼水平狀態(tài)，不允許通過(guò)它們補(bǔ)償方向舵效率。試飛過(guò)程中不允許使用前輪轉(zhuǎn)彎及剎車(chē)功能來(lái)輔助方向舵平衡不對(duì)稱推力，否則試飛結(jié)果會(huì)偏小。

（4）若飛機(jī)開(kāi)始加速滑跑時(shí)的航跡是沿著跑道中心線，從臨界發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)那一點(diǎn)到安全改出至航向平行于中心線之間的航跡，其中任何一點(diǎn)相對(duì)中心線的橫向偏離不得超過(guò)30 ft[3]。

（5）試飛過(guò)程中飛機(jī)的速度是不斷增大的，在某一點(diǎn)飛機(jī)速度會(huì)比較接近抬前輪速度，為防止VMCG確認(rèn)試飛過(guò)程中飛機(jī)無(wú)意抬前輪起飛，一般要求試飛員稍微向前推桿， 使前輪與地面保持最小距離。若推桿力過(guò)大，前輪和地面充分接觸后前輪與地面的摩擦力變大，此摩擦力可輔助方向舵平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不對(duì)稱推力力矩，使方向舵糾偏能力變強(qiáng)，試飛結(jié)果會(huì)偏小[4]。

1.4.2 空中最小操縱速度VMCA

VMCA試飛分為兩部分：靜態(tài)試驗(yàn)及動(dòng)態(tài)演示。

（1）靜態(tài)試驗(yàn)—以不大于5°的滾轉(zhuǎn)角可保持對(duì)飛機(jī)的操縱且飛機(jī)航向不變；endprint

（2）動(dòng)態(tài)演示—在動(dòng)態(tài)演示過(guò)程中，航向變化不超過(guò)20°。

1.4.3 進(jìn)場(chǎng)著陸最小操縱速度VMCL

VMCL試飛具體分為三部分：靜態(tài)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)演示、橫向機(jī)動(dòng)能力檢查。

（1）靜態(tài)試驗(yàn)—以不大于5°的滾轉(zhuǎn)角可保持對(duì)飛機(jī)的操縱且飛機(jī)航向不變。

（2）動(dòng)態(tài)演示—在動(dòng)態(tài)演示過(guò)程中，航向變化不超過(guò)20°。

（3）橫向機(jī)動(dòng)能力—基于VMCL的穩(wěn)定直線飛行中，5s內(nèi)向工作發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)滾轉(zhuǎn)20°坡度。

三個(gè)最小操縱速度試飛期間的方向舵操縱力都不得超過(guò)68 kg。

1.5 試飛方法

三個(gè)最小操縱速度的考察階段及限制條件不同，所用試飛方法也有所不同。AC25-7A《運(yùn)輸類飛機(jī)合格審定飛行試驗(yàn)指南》中推薦了最小操縱速度的試飛方法，下面依次對(duì)試飛方法進(jìn)行分析：

1.5.1 地面最小操縱速度（VMCG）

VMCG的確定試驗(yàn)在地面進(jìn)行，最終確定以側(cè)向偏離距離等于30 ft為依據(jù)。試飛開(kāi)始前襟縫翼狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)功率按照起飛構(gòu)型設(shè)置，重量為起飛范圍內(nèi)的最不利重量（由于VMCG在飛機(jī)大重量時(shí)會(huì)影響V1值，故選取大重量作為試驗(yàn)重量），重心為最不利重心、工作發(fā)動(dòng)機(jī)處于最大可用起飛推力。實(shí)際飛機(jī)在試驗(yàn)時(shí)橫向偏移位移不可能剛好是30 ft，這就需要在同一構(gòu)型設(shè)置下試驗(yàn)速度從較高速度開(kāi)始，通過(guò)逐漸縮小切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油時(shí)的飛機(jī)速度，直至飛機(jī)側(cè)向偏離距離等于或大于30 ft，然后統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析出偏離距離等于30 ft時(shí)切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油時(shí)的飛機(jī)速度即為試驗(yàn)日的VMCG。最后要以試飛確定的VMCG演示一次繼續(xù)起飛。

1.5.2 空中最小操縱速度（VMCA）

VMCA的確定試驗(yàn)在空中通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)進(jìn)行，襟縫翼狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)功率按照起飛構(gòu)型設(shè)置。對(duì)于重量選擇的考慮，由于受5°的傾斜角限制時(shí)的VMCA隨重量的增加而減小，失速速度隨重量的增加而增大，為了使失速速度最小，且最小操縱速度及失速速度的間距最大，因此，通常選擇輕重量進(jìn)行VMCA確認(rèn)試驗(yàn)[2]。重心為最不利重心，工作發(fā)動(dòng)機(jī)處于最大可用起飛推力。首先將飛機(jī)按起飛狀態(tài)配平并使其處于穩(wěn)定直線飛行，然后在要求的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)下減速至方向舵全偏，限制滾轉(zhuǎn)角不超過(guò)5°，保持航向不變確定靜態(tài)最小操縱速度。最后用切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油的方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)最小操縱速度演示，要求航向變化不超過(guò)20°，且能恢復(fù)到保持航向不變。

1.5.3 進(jìn)場(chǎng)著陸最小操縱速度（VMCL）

VMCL的確定試驗(yàn)在空中通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)進(jìn)行。襟縫翼狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)功率按照進(jìn)場(chǎng)構(gòu)型設(shè)置，重量同樣考慮小重量、重心為最不利重心、工作發(fā)動(dòng)機(jī)處于復(fù)飛功率。首先飛機(jī)按全發(fā)工作的進(jìn)場(chǎng)狀態(tài)配平，以大約3°下滑角進(jìn)場(chǎng)，然后在發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)飛功率狀態(tài)下將飛機(jī)減速至方向舵全偏，使?jié)L轉(zhuǎn)角不超過(guò)5°，保持航向不變確定靜態(tài)最小操縱速度。最后用切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油的方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)最小操縱速度演示，要求航向變化不超過(guò)20°，且能恢復(fù)到保持航向不變。由于是進(jìn)場(chǎng)著陸階段，應(yīng)保證飛機(jī)在喪失臨界發(fā)動(dòng)機(jī)推力狀況下仍具備一定的橫向機(jī)動(dòng)能力，所以在VMCL穩(wěn)定直線飛行中，應(yīng)演示飛機(jī)具有在5 s內(nèi)向工作發(fā)動(dòng)機(jī)方向改變20°坡度的能力。

上面提到的最不利的重心位置通常為后重心。因?yàn)樵诤笾匦臓顟B(tài)下，方向舵偏轉(zhuǎn)引起的側(cè)力的作用力臂最短，糾偏能力最低，且飛機(jī)的穩(wěn)定性也最臨界。橫向重心也應(yīng)調(diào)為最臨界情況，可根據(jù)試驗(yàn)機(jī)型的最大橫向燃油不平衡量來(lái)設(shè)置飛機(jī)橫向重心的偏移，使不工作發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的燃油更多，保證由發(fā)動(dòng)機(jī)推力產(chǎn)生的偏航力矩更大，阻止飛機(jī)滾轉(zhuǎn)趨勢(shì)所需的操縱更多，得到的試驗(yàn)結(jié)果也就更加保守[5]。

1.6 試飛計(jì)劃安排

通過(guò)以上對(duì)最小操縱速度試飛的分析，建議民用飛機(jī)最小操縱速度型號(hào)合格審定試飛計(jì)劃如表1所示。

2 結(jié)語(yǔ)

VMCG、VMCA、VMCL適航試飛的目的是確定一臺(tái)臨界發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)后可以繼續(xù)保持對(duì)飛機(jī)操縱的最小安全速度，驗(yàn)證對(duì)CCAR25部中第149條最小操縱速度適航條款的符合性，為飛機(jī)運(yùn)行中飛行員對(duì)飛機(jī)進(jìn)行安全操縱提供依據(jù)。最后制定的試飛計(jì)劃安排可為組織民用運(yùn)輸類飛機(jī)最小操縱速度適航試飛時(shí)提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] CCAR-25中國(guó)民用航空條例第25部運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] AC25-7A運(yùn)輸類飛機(jī)合格審定飛行試驗(yàn)指南[Z].

[3] 劉瑜，王海維，柳勇.最小操縱速度飛行試驗(yàn)技術(shù)研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2012，3（12）：607-610，624.

[4] 楊翠霞，程偉豪，張培田，等.民機(jī)地面最小操縱速度試飛技術(shù)研究[J].飛行力學(xué)，2007，3（25）：75-78.

[5] 程偉豪，焦連躍，張強(qiáng).受方向舵偏度限制的空中最小操縱速度試飛研究[J].工程與試驗(yàn)，2011，3（51）：29-32，61.endprint

（2）動(dòng)態(tài)演示—在動(dòng)態(tài)演示過(guò)程中，航向變化不超過(guò)20°。

1.4.3 進(jìn)場(chǎng)著陸最小操縱速度VMCL

VMCL試飛具體分為三部分：靜態(tài)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)演示、橫向機(jī)動(dòng)能力檢查。

（1）靜態(tài)試驗(yàn)—以不大于5°的滾轉(zhuǎn)角可保持對(duì)飛機(jī)的操縱且飛機(jī)航向不變。

（2）動(dòng)態(tài)演示—在動(dòng)態(tài)演示過(guò)程中，航向變化不超過(guò)20°。

（3）橫向機(jī)動(dòng)能力—基于VMCL的穩(wěn)定直線飛行中，5s內(nèi)向工作發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)滾轉(zhuǎn)20°坡度。

三個(gè)最小操縱速度試飛期間的方向舵操縱力都不得超過(guò)68 kg。

1.5 試飛方法

三個(gè)最小操縱速度的考察階段及限制條件不同，所用試飛方法也有所不同。AC25-7A《運(yùn)輸類飛機(jī)合格審定飛行試驗(yàn)指南》中推薦了最小操縱速度的試飛方法，下面依次對(duì)試飛方法進(jìn)行分析：

1.5.1 地面最小操縱速度（VMCG）

VMCG的確定試驗(yàn)在地面進(jìn)行，最終確定以側(cè)向偏離距離等于30 ft為依據(jù)。試飛開(kāi)始前襟縫翼狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)功率按照起飛構(gòu)型設(shè)置，重量為起飛范圍內(nèi)的最不利重量（由于VMCG在飛機(jī)大重量時(shí)會(huì)影響V1值，故選取大重量作為試驗(yàn)重量），重心為最不利重心、工作發(fā)動(dòng)機(jī)處于最大可用起飛推力。實(shí)際飛機(jī)在試驗(yàn)時(shí)橫向偏移位移不可能剛好是30 ft，這就需要在同一構(gòu)型設(shè)置下試驗(yàn)速度從較高速度開(kāi)始，通過(guò)逐漸縮小切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油時(shí)的飛機(jī)速度，直至飛機(jī)側(cè)向偏離距離等于或大于30 ft，然后統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析出偏離距離等于30 ft時(shí)切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油時(shí)的飛機(jī)速度即為試驗(yàn)日的VMCG。最后要以試飛確定的VMCG演示一次繼續(xù)起飛。

1.5.2 空中最小操縱速度（VMCA）

VMCA的確定試驗(yàn)在空中通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)進(jìn)行，襟縫翼狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)功率按照起飛構(gòu)型設(shè)置。對(duì)于重量選擇的考慮，由于受5°的傾斜角限制時(shí)的VMCA隨重量的增加而減小，失速速度隨重量的增加而增大，為了使失速速度最小，且最小操縱速度及失速速度的間距最大，因此，通常選擇輕重量進(jìn)行VMCA確認(rèn)試驗(yàn)[2]。重心為最不利重心，工作發(fā)動(dòng)機(jī)處于最大可用起飛推力。首先將飛機(jī)按起飛狀態(tài)配平并使其處于穩(wěn)定直線飛行，然后在要求的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)下減速至方向舵全偏，限制滾轉(zhuǎn)角不超過(guò)5°，保持航向不變確定靜態(tài)最小操縱速度。最后用切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油的方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)最小操縱速度演示，要求航向變化不超過(guò)20°，且能恢復(fù)到保持航向不變。

1.5.3 進(jìn)場(chǎng)著陸最小操縱速度（VMCL）

VMCL的確定試驗(yàn)在空中通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)進(jìn)行。襟縫翼狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)功率按照進(jìn)場(chǎng)構(gòu)型設(shè)置，重量同樣考慮小重量、重心為最不利重心、工作發(fā)動(dòng)機(jī)處于復(fù)飛功率。首先飛機(jī)按全發(fā)工作的進(jìn)場(chǎng)狀態(tài)配平，以大約3°下滑角進(jìn)場(chǎng)，然后在發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)飛功率狀態(tài)下將飛機(jī)減速至方向舵全偏，使?jié)L轉(zhuǎn)角不超過(guò)5°，保持航向不變確定靜態(tài)最小操縱速度。最后用切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油的方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)最小操縱速度演示，要求航向變化不超過(guò)20°，且能恢復(fù)到保持航向不變。由于是進(jìn)場(chǎng)著陸階段，應(yīng)保證飛機(jī)在喪失臨界發(fā)動(dòng)機(jī)推力狀況下仍具備一定的橫向機(jī)動(dòng)能力，所以在VMCL穩(wěn)定直線飛行中，應(yīng)演示飛機(jī)具有在5 s內(nèi)向工作發(fā)動(dòng)機(jī)方向改變20°坡度的能力。

上面提到的最不利的重心位置通常為后重心。因?yàn)樵诤笾匦臓顟B(tài)下，方向舵偏轉(zhuǎn)引起的側(cè)力的作用力臂最短，糾偏能力最低，且飛機(jī)的穩(wěn)定性也最臨界。橫向重心也應(yīng)調(diào)為最臨界情況，可根據(jù)試驗(yàn)機(jī)型的最大橫向燃油不平衡量來(lái)設(shè)置飛機(jī)橫向重心的偏移，使不工作發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的燃油更多，保證由發(fā)動(dòng)機(jī)推力產(chǎn)生的偏航力矩更大，阻止飛機(jī)滾轉(zhuǎn)趨勢(shì)所需的操縱更多，得到的試驗(yàn)結(jié)果也就更加保守[5]。

1.6 試飛計(jì)劃安排

通過(guò)以上對(duì)最小操縱速度試飛的分析，建議民用飛機(jī)最小操縱速度型號(hào)合格審定試飛計(jì)劃如表1所示。

2 結(jié)語(yǔ)

VMCG、VMCA、VMCL適航試飛的目的是確定一臺(tái)臨界發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)后可以繼續(xù)保持對(duì)飛機(jī)操縱的最小安全速度，驗(yàn)證對(duì)CCAR25部中第149條最小操縱速度適航條款的符合性，為飛機(jī)運(yùn)行中飛行員對(duì)飛機(jī)進(jìn)行安全操縱提供依據(jù)。最后制定的試飛計(jì)劃安排可為組織民用運(yùn)輸類飛機(jī)最小操縱速度適航試飛時(shí)提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] CCAR-25中國(guó)民用航空條例第25部運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] AC25-7A運(yùn)輸類飛機(jī)合格審定飛行試驗(yàn)指南[Z].

[3] 劉瑜，王海維，柳勇.最小操縱速度飛行試驗(yàn)技術(shù)研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2012，3（12）：607-610，624.

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（2）動(dòng)態(tài)演示—在動(dòng)態(tài)演示過(guò)程中，航向變化不超過(guò)20°。

1.4.3 進(jìn)場(chǎng)著陸最小操縱速度VMCL

VMCL試飛具體分為三部分：靜態(tài)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)演示、橫向機(jī)動(dòng)能力檢查。

（1）靜態(tài)試驗(yàn)—以不大于5°的滾轉(zhuǎn)角可保持對(duì)飛機(jī)的操縱且飛機(jī)航向不變。

（2）動(dòng)態(tài)演示—在動(dòng)態(tài)演示過(guò)程中，航向變化不超過(guò)20°。

（3）橫向機(jī)動(dòng)能力—基于VMCL的穩(wěn)定直線飛行中，5s內(nèi)向工作發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)滾轉(zhuǎn)20°坡度。

三個(gè)最小操縱速度試飛期間的方向舵操縱力都不得超過(guò)68 kg。

1.5 試飛方法

三個(gè)最小操縱速度的考察階段及限制條件不同，所用試飛方法也有所不同。AC25-7A《運(yùn)輸類飛機(jī)合格審定飛行試驗(yàn)指南》中推薦了最小操縱速度的試飛方法，下面依次對(duì)試飛方法進(jìn)行分析：

1.5.1 地面最小操縱速度（VMCG）

VMCG的確定試驗(yàn)在地面進(jìn)行，最終確定以側(cè)向偏離距離等于30 ft為依據(jù)。試飛開(kāi)始前襟縫翼狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)功率按照起飛構(gòu)型設(shè)置，重量為起飛范圍內(nèi)的最不利重量（由于VMCG在飛機(jī)大重量時(shí)會(huì)影響V1值，故選取大重量作為試驗(yàn)重量），重心為最不利重心、工作發(fā)動(dòng)機(jī)處于最大可用起飛推力。實(shí)際飛機(jī)在試驗(yàn)時(shí)橫向偏移位移不可能剛好是30 ft，這就需要在同一構(gòu)型設(shè)置下試驗(yàn)速度從較高速度開(kāi)始，通過(guò)逐漸縮小切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油時(shí)的飛機(jī)速度，直至飛機(jī)側(cè)向偏離距離等于或大于30 ft，然后統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析出偏離距離等于30 ft時(shí)切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油時(shí)的飛機(jī)速度即為試驗(yàn)日的VMCG。最后要以試飛確定的VMCG演示一次繼續(xù)起飛。

1.5.2 空中最小操縱速度（VMCA）

VMCA的確定試驗(yàn)在空中通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)進(jìn)行，襟縫翼狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)功率按照起飛構(gòu)型設(shè)置。對(duì)于重量選擇的考慮，由于受5°的傾斜角限制時(shí)的VMCA隨重量的增加而減小，失速速度隨重量的增加而增大，為了使失速速度最小，且最小操縱速度及失速速度的間距最大，因此，通常選擇輕重量進(jìn)行VMCA確認(rèn)試驗(yàn)[2]。重心為最不利重心，工作發(fā)動(dòng)機(jī)處于最大可用起飛推力。首先將飛機(jī)按起飛狀態(tài)配平并使其處于穩(wěn)定直線飛行，然后在要求的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)下減速至方向舵全偏，限制滾轉(zhuǎn)角不超過(guò)5°，保持航向不變確定靜態(tài)最小操縱速度。最后用切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油的方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)最小操縱速度演示，要求航向變化不超過(guò)20°，且能恢復(fù)到保持航向不變。

1.5.3 進(jìn)場(chǎng)著陸最小操縱速度（VMCL）

VMCL的確定試驗(yàn)在空中通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)進(jìn)行。襟縫翼狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)功率按照進(jìn)場(chǎng)構(gòu)型設(shè)置，重量同樣考慮小重量、重心為最不利重心、工作發(fā)動(dòng)機(jī)處于復(fù)飛功率。首先飛機(jī)按全發(fā)工作的進(jìn)場(chǎng)狀態(tài)配平，以大約3°下滑角進(jìn)場(chǎng)，然后在發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)飛功率狀態(tài)下將飛機(jī)減速至方向舵全偏，使?jié)L轉(zhuǎn)角不超過(guò)5°，保持航向不變確定靜態(tài)最小操縱速度。最后用切斷臨界發(fā)動(dòng)機(jī)燃油的方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)最小操縱速度演示，要求航向變化不超過(guò)20°，且能恢復(fù)到保持航向不變。由于是進(jìn)場(chǎng)著陸階段，應(yīng)保證飛機(jī)在喪失臨界發(fā)動(dòng)機(jī)推力狀況下仍具備一定的橫向機(jī)動(dòng)能力，所以在VMCL穩(wěn)定直線飛行中，應(yīng)演示飛機(jī)具有在5 s內(nèi)向工作發(fā)動(dòng)機(jī)方向改變20°坡度的能力。

上面提到的最不利的重心位置通常為后重心。因?yàn)樵诤笾匦臓顟B(tài)下，方向舵偏轉(zhuǎn)引起的側(cè)力的作用力臂最短，糾偏能力最低，且飛機(jī)的穩(wěn)定性也最臨界。橫向重心也應(yīng)調(diào)為最臨界情況，可根據(jù)試驗(yàn)機(jī)型的最大橫向燃油不平衡量來(lái)設(shè)置飛機(jī)橫向重心的偏移，使不工作發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的燃油更多，保證由發(fā)動(dòng)機(jī)推力產(chǎn)生的偏航力矩更大，阻止飛機(jī)滾轉(zhuǎn)趨勢(shì)所需的操縱更多，得到的試驗(yàn)結(jié)果也就更加保守[5]。

1.6 試飛計(jì)劃安排

通過(guò)以上對(duì)最小操縱速度試飛的分析，建議民用飛機(jī)最小操縱速度型號(hào)合格審定試飛計(jì)劃如表1所示。

2 結(jié)語(yǔ)

VMCG、VMCA、VMCL適航試飛的目的是確定一臺(tái)臨界發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)后可以繼續(xù)保持對(duì)飛機(jī)操縱的最小安全速度，驗(yàn)證對(duì)CCAR25部中第149條最小操縱速度適航條款的符合性，為飛機(jī)運(yùn)行中飛行員對(duì)飛機(jī)進(jìn)行安全操縱提供依據(jù)。最后制定的試飛計(jì)劃安排可為組織民用運(yùn)輸類飛機(jī)最小操縱速度適航試飛時(shí)提供參考。

參考文獻(xiàn)

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