匡群　陶嫣紅　徐南波

【摘 要】本文以某型民用飛機(jī)為背景，闡述了確定飛機(jī)抖振特性和抖振邊界的重要性，在抖振特性適航要求的基礎(chǔ)上，給出了抖振特性試飛方法，可應(yīng)用于民用飛機(jī)抖振特性的適航驗(yàn)證。

【關(guān)鍵詞】抖振特性；試飛方法

【Abstract】Based on a certain civil aircraft，the significance of conforming characteristics and boundary of vibration and buffeting are depicted. Based on the airworthiness requirements，flight test methods are introduced.The flight test methods of vibration and buffeting can be used in civil aircraft vibration and buffeting certification.

【Key words】Vibration and Buffeting；Flight Test Method

0 引言

抖振，是指飛機(jī)上由于邊界層分離或湍流引起的結(jié)構(gòu)或部分結(jié)構(gòu)的不規(guī)則振動(dòng)。抖振試驗(yàn)，是對(duì)抖振特性和抖振包線的試驗(yàn)，其目的是通過(guò)抖振試飛來(lái)確定飛機(jī)的抖振包線，在抖振包線上進(jìn)行一些必要的試飛，來(lái)考察飛機(jī)在抖振包線附近的特性，并評(píng)估這些特性是否滿足適航要求。抖振特性試飛難度大、風(fēng)險(xiǎn)高，關(guān)系到飛機(jī)的飛行安全。本文結(jié)合抖振特性的適航要求，給出抖振特性試飛的方法。

1 抖振特性適航條款要求

抖振必須滿足CCAR 25.251振動(dòng)和抖振的要求：

a）飛機(jī)必須通過(guò)飛行演示在任何很可能的運(yùn)行情況下，都不會(huì)發(fā)生任何妨礙繼續(xù)安全飛行的振動(dòng)和抖振。

b）必須通過(guò)飛行演示飛機(jī)的每一部件，在不超過(guò)演示俯沖速度（VDF/MDF）的任何相應(yīng)速度和動(dòng)力條件下，不會(huì)發(fā)生過(guò)度的振動(dòng)。必須使用驗(yàn)證過(guò)的最大速度來(lái)按第25.1505條的要求制定飛機(jī)的使用限制。

c）除本條d）的規(guī)定外，在正常飛行中，包括巡航期間的形態(tài)變化，不得存在強(qiáng)烈程度足以干擾操縱飛機(jī)、引起空勤人員過(guò)度疲勞或引起結(jié)構(gòu)損傷的抖振狀態(tài)，在上述限度以內(nèi)的失速警告抖振是允許的。

d）在速度直到最大使用限制速度（VMO/MMO）的直線飛行巡航形態(tài)，不得有可覺(jué)察的抖振，但失速警告抖振是允許的。

e）對(duì)于設(shè)計(jì)俯沖速度（MD）大于0.6或最大使用高度超過(guò)7600米（25000英尺）的飛機(jī)，必須按飛機(jī)申請(qǐng)審定的空速或馬赫數(shù)、重量和高度范圍，確定其巡航形態(tài)下發(fā)生可察覺(jué)抖振的正機(jī)動(dòng)載荷系數(shù)。該載荷系數(shù)、速度、高度和重量的包線必須為正常運(yùn)行提供足夠的速度和載荷系數(shù)范圍。可能發(fā)生的無(wú)意中對(duì)抖振邊界的超越，不得導(dǎo)致不安全的狀態(tài)[1]。

2 驗(yàn)證方法

通過(guò)飛行試驗(yàn)進(jìn)行VDF/MDF演示、平飛加速到VMO/MMO、收斂轉(zhuǎn)彎飛行和拉桿機(jī)動(dòng)飛行，驗(yàn)證飛機(jī)發(fā)生抖振的機(jī)動(dòng)包線和機(jī)動(dòng)穩(wěn)定性，表明對(duì)適航條款的符合性。通過(guò)飛行試驗(yàn)結(jié)果分析飛機(jī)的抖振邊界，繪制抖振包線，確定抖振邊界。試飛驗(yàn)證內(nèi)容如下：

a）抖振演示

VDF/MDF演示：飛行試驗(yàn)從VMO/MMO配平狀態(tài)開(kāi)始，推力不超過(guò)最大連續(xù)推力；加速到VDF/MDF，打開(kāi)減速板，以1.5g的載荷系數(shù)改出；

VMO/MMO平飛：在重心前限使用名義巡航馬赫數(shù)0.78建立初始配平狀態(tài)，再使用最大連續(xù)推力將飛機(jī)在1.0g飛行中加速到VMO/MMO。演示在直到VMO/MMO的任一速度的直線飛行中是否出現(xiàn)可察覺(jué)的抖振；

b）確定抖振邊界

前重心，速度從失速抖振速度直到VMO/MMO，確定初始抖振邊界。

c）抖振特性

后重心，轉(zhuǎn)彎半徑逐漸減小的轉(zhuǎn)彎（或拉桿機(jī)動(dòng)）：后重心，小重量；飛機(jī)配平，進(jìn)行收斂轉(zhuǎn)彎，直到接近抖振開(kāi)始；除非存在足夠的抖振或其它現(xiàn)象（自然的、人工的或兩者組合），其強(qiáng)度能強(qiáng)烈而有效地制止駕駛員進(jìn)一步施加使飛機(jī)抬頭的縱向操縱力，從而使飛機(jī)不會(huì)有超過(guò)限制載荷系數(shù)的危險(xiǎn)，否則對(duì)飛機(jī)的評(píng)定應(yīng)進(jìn)行到能在2.5g左右[2]。

試飛狀態(tài)點(diǎn)見(jiàn)表1。

3 結(jié)論

本文介紹了民用飛機(jī)抖振特性試飛的重要性，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合適航規(guī)章第25部《運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》和《運(yùn)輸類飛機(jī)合格審定飛行試驗(yàn)指南》，介紹了民用飛機(jī)抖振特性試飛方法，可應(yīng)用于民用飛機(jī)抖振特性適航驗(yàn)證。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中國(guó)民用航空規(guī)章.第25部運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)[S].27.

[2]ANM-110.Flight Test Guide for Certification for Transport Category Airplanes [S].142-146.

[責(zé)任編輯：田吉捷]