馬海軍 吳 行 楊 媚
1-3中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院 陜西 西安 710089
失速速度試飛復(fù)雜,,試飛工程師和試飛員的準(zhǔn)備工作也是極其重要的因素,準(zhǔn)備工作的充分對(duì)試驗(yàn)的安全有序進(jìn)行是一個(gè)重要保證,對(duì)可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題有預(yù)先分析、模擬和演練,將會(huì)化解或降低試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)。
2.1 失速速度飛行前準(zhǔn)備工作 a)熟悉飛機(jī),加強(qiáng)機(jī)組協(xié)同:熟悉飛機(jī)、空域、儀表、機(jī)組協(xié)調(diào)、空地聯(lián)絡(luò)、起降特性、遙測(cè)系統(tǒng)、安全救生演練及飛機(jī)改裝;
b)飛機(jī)操穩(wěn)特性摸底:通過(guò)進(jìn)行飛機(jī)水平加減速、協(xié)調(diào)側(cè)滑、三軸階躍/脈沖動(dòng)作試飛,掌握飛機(jī)操縱性、穩(wěn)定性的特點(diǎn),也就是飛機(jī)對(duì)飛行員的駕駛盤和腳蹬輸入的響應(yīng)(輸出);
c)大迎角試飛準(zhǔn)備:1)檢查飛機(jī)改出大坡度的能力,在平飛和下俯角直到15的直線下滑飛行中,演示采用階躍副翼建立坡度30、35、40、45……直到限制坡度,然后用副翼改出,檢查飛機(jī)響應(yīng),并摸索收襟翼、油門桿改平飛機(jī)的機(jī)組協(xié)同方法;2)飛機(jī)大側(cè)滑飛行特性檢查,采用蹬舵到底的協(xié)調(diào)側(cè)滑檢查飛機(jī)大側(cè)滑特性和方向舵限偏機(jī)構(gòu)的工作特性;3)模擬飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障下的飛機(jī)操縱;4)模擬飛機(jī)較差失速特性下的操縱,在法向過(guò)載nz=0.5~-0.5的范圍內(nèi)檢查飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)以及各系統(tǒng)工作特性。
2.2 失速速度試飛 a)目的:失速速度與襟翼/起落架位置及飛機(jī)重量的關(guān)系;
b)試飛內(nèi)容:(1)重量重心:大重量、小重量,前重心;(2)高度:2k m~4k m,6k m~8k m;構(gòu)型:起飛,巡航,著陸;(3)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài):空中小油門,1.6 VS1進(jìn)場(chǎng)構(gòu)型平飛相應(yīng)拉力。
c)試飛方法:在1.3VS配平,操縱升降舵以1kn/s減速率保持機(jī)翼水平減速至失速,然后用升降舵改出。在整個(gè)失速和改出(迎角已減小到無(wú)失速警告范圍)過(guò)程中,發(fā)動(dòng)機(jī)功率和駕駛員所選定的配平位置應(yīng)保持不變。以0.5kn/s~1.5kn/s節(jié)減速率完成6次試飛;
d)失速癥候判明依據(jù):1)俯仰操縱機(jī)構(gòu)達(dá)到后止動(dòng)位置并保持2秒鐘,或者直到俯仰姿態(tài)不再增大(取后出現(xiàn)者);2)不易制止的、非指令的、不會(huì)混淆和容易辨認(rèn)的機(jī)頭下俯;3)飛機(jī)顯示出不會(huì)誤解的、固有的空氣動(dòng)力警告,其幅度和劇烈程度能強(qiáng)烈而有效地制止進(jìn)一步減速。
e)注意事項(xiàng):1)直到認(rèn)為飛機(jī)已失速那一點(diǎn),正常使用副翼和方向舵操縱必須產(chǎn)生(或修正)相應(yīng)方向上的滾轉(zhuǎn)和偏航;2)在失速和改出期間,飛機(jī)的特性必須是用正常預(yù)期的駕駛員反應(yīng)就容易控制的,駕駛桿力不得反向;3)在失速和完成改出期間發(fā)生的滾轉(zhuǎn)不得超過(guò)大約20°,如果改出期間橫向操縱是有效的,在機(jī)翼水平失速時(shí)滾轉(zhuǎn)角可以偶爾超過(guò)20°;
4)若飛機(jī)無(wú)意進(jìn)入尾旋,采用反舵推桿方法改出;5)驗(yàn)證失速告警與失速之間至少留有7%的余量。
3.1 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)想
a)飛機(jī)失控原因:飛機(jī)出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)和難以控制的響應(yīng);錯(cuò)誤的操縱輸入;
b)發(fā)動(dòng)機(jī)停車原因:大迎角、大側(cè)滑情況下飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)工作特性變差;長(zhǎng)時(shí)間低速大推力情況發(fā)動(dòng)機(jī)超溫;
c)飛機(jī)結(jié)構(gòu)損壞原因:推桿改出時(shí)速度超出起落架、襟翼限制速度;改出后拉平時(shí)操縱過(guò)于劇烈,使得飛機(jī)超出過(guò)載限制。
3.2 通過(guò)循序漸進(jìn)的方法化解風(fēng)險(xiǎn)的試飛方法 針對(duì)失速速度試飛中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),在失速速度試飛之前,安排了專門的試驗(yàn),通過(guò)前期準(zhǔn)備,進(jìn)行了逐項(xiàng)的摸底,通過(guò)逐步逼近的方法達(dá)到化解風(fēng)險(xiǎn)的目的。
a)失速特性不好,在失速和改出期間出現(xiàn)過(guò)大的坡度:在失速速度科目進(jìn)行之前,安排試飛員循序漸進(jìn)地完成各種構(gòu)形下的大姿態(tài)、大坡度進(jìn)入和改出試驗(yàn),訓(xùn)練各種改出方法,掌握改出特性和機(jī)組項(xiàng)目技術(shù);
b)失速特性不好,產(chǎn)生負(fù)過(guò)載:在失速速度科目進(jìn)行之前,試飛員循序漸進(jìn)的完成各種狀態(tài)的小過(guò)載至負(fù)過(guò)載飛行試驗(yàn),掌握飛機(jī)的負(fù)過(guò)載特性,同時(shí)檢查飛機(jī)液壓系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和滑油系統(tǒng)在負(fù)過(guò)載情況下的工作特性;
c)發(fā)動(dòng)機(jī)意外停車;針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)科目試飛中有可能發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)意外停車、以及順槳起動(dòng)過(guò)程中存在的負(fù)拉力特性,除需安排進(jìn)行模擬關(guān)鍵發(fā)動(dòng)機(jī)停車進(jìn)場(chǎng)、復(fù)飛和著陸,掌握飛機(jī)各種襟翼位置飛機(jī)特性,選擇故障情況合適的襟翼位置外,還需進(jìn)行直至低高度、小速度發(fā)動(dòng)機(jī)的空中停車啟動(dòng)試驗(yàn),以及發(fā)動(dòng)機(jī)停車、螺旋槳風(fēng)車狀態(tài)下的飛行試驗(yàn),讓飛行員感受負(fù)拉力及變化情況、掌握飛機(jī)風(fēng)車特性及機(jī)組處置方法.
失速速度確定。分別在22%重心,重量W為61噸和51噸的條件下在巡航構(gòu)形f=0(H=8千米~7千米和H=5千米~3千米)、起飛構(gòu)形f=25,起落架收起和著陸構(gòu)形f=35,起落架放下(H=4千米~3千米)進(jìn)行了失速速度試飛。在發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)工作狀態(tài)下:空中慢車和以相應(yīng)于1.6 Vs1(1.6Vs1=330公里/小時(shí),f=25,起落架收起,W=56噸)速度平飛的功率(發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)相應(yīng)于油門桿角度60),完成了減速率=-0.9k m/h/s~-2k m/h/s的直線飛行減速。
試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。
圖1 某型飛機(jī)1g失速速度
失速速度試飛是一項(xiàng)復(fù)雜的風(fēng)險(xiǎn)試飛科目,需要前期對(duì)試驗(yàn)機(jī)加裝專門的測(cè)試儀器、應(yīng)急救生通道改造、對(duì)試驗(yàn)機(jī)操穩(wěn)特性摸底以及失速后改出方法訓(xùn)練與掌握,在循序漸進(jìn)的方法下逐步進(jìn)行并完成試驗(yàn)。