郝晨 朱超

摘要：飛機(jī)作為重要的交通運(yùn)輸工具，其不論是在氣動(dòng)外形，還是在系統(tǒng)性能方面都具備一定的獨(dú)特性，這同樣會(huì)讓其試飛、評(píng)定工作產(chǎn)生較大的難度，飛機(jī)的平衡性是飛行試驗(yàn)工作中非常基礎(chǔ)的指標(biāo)內(nèi)容。為保證投入使用后的性能良好，便需要對(duì)其影響因素進(jìn)行分析，加大探究工作的力度?；诖?，本文重點(diǎn)分析了平衡性的定義內(nèi)容，以及試飛的方式，同時(shí)，細(xì)致闡述了對(duì)其平衡性產(chǎn)生影響的因素內(nèi)容，供參考。

關(guān)鍵詞：飛機(jī);平衡性;試飛因素

引言：隨著國內(nèi)航空事業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，讓飛機(jī)的性能研究工作受到了一定社會(huì)關(guān)注。在研究工作中最為關(guān)鍵的便是試飛，只有通過試飛工作表明其飛行品質(zhì)及性能符合設(shè)計(jì)指標(biāo)，才能讓其投入到現(xiàn)實(shí)的使用中，由此能夠看出其產(chǎn)生的重要程度。在飛機(jī)進(jìn)行試飛時(shí)，平衡性是至關(guān)重要的，只有在飛行時(shí)穩(wěn)定保持飛行航向，并平穩(wěn)起飛落地之后，才算是經(jīng)過基礎(chǔ)性能考驗(yàn)，可以轉(zhuǎn)入定型階段。

一、平衡性的定義與試飛方法

（一）平衡性

所謂的平衡性，便是指飛機(jī)在飛行的過程中，能夠不依據(jù)飛行員的操控，便能實(shí)現(xiàn)自身的穩(wěn)定直線飛行，并在飛行中不會(huì)出現(xiàn)側(cè)滑、滾轉(zhuǎn)等不穩(wěn)定的狀況。總結(jié)來講，便是在自然的行駛狀態(tài)中，飛機(jī)的速度大小和方向都保持不變，也不繞重心轉(zhuǎn)動(dòng)，始終處于平衡狀態(tài)。

（二）試飛方法

在試飛工作中，飛機(jī)上的操作人員通過使用駕駛桿，來進(jìn)行飛機(jī)的俯仰、傾斜等方向調(diào)整工作;之后將駕駛桿、腳蹬松開，并切斷傾斜與航向的阻尼，讓整體處于平飛的狀態(tài)中。該評(píng)價(jià)方式主要是依靠飛行的參數(shù)記錄來開展。依據(jù)飛機(jī)內(nèi)部的記錄數(shù)據(jù)便能夠了解到，駕駛桿的偏轉(zhuǎn)方向需要小于全程的2.5、側(cè)滑小于0.5、腳蹬調(diào)整的偏轉(zhuǎn)角要小于全程的24%。在現(xiàn)實(shí)的試飛過程中，需要對(duì)其中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，分析飛機(jī)的整體狀態(tài)，讓其在標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)下進(jìn)行試飛工作[1]。

二、影響飛機(jī)平衡性試飛因素的分析

在進(jìn)行平衡性的試飛工作前，需要重點(diǎn)關(guān)注會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響的一系列因素。影響因素主要包括兩方面：一，飛機(jī)重心;二，飛機(jī)氣動(dòng)焦點(diǎn)。通過對(duì)以上兩方面內(nèi)容進(jìn)行了解，來進(jìn)一步對(duì)整體的平衡性開展探討。一，飛機(jī)中的三個(gè)軸向角運(yùn)動(dòng)時(shí)，都是將重心作為軸心，為此想要掌握其運(yùn)動(dòng)的情況，便要選找到整體重心、氣動(dòng)焦點(diǎn)之間的聯(lián)系，以及了解加油總量對(duì)飛機(jī)重心產(chǎn)生的影響。加入的油量或多或少會(huì)對(duì)重心情況產(chǎn)生干擾，在試飛過程中，需要對(duì)初始加油量進(jìn)行細(xì)致考量，之后還要依據(jù)飛行的距離，來對(duì)其油量剩余進(jìn)行判斷，知曉其是否會(huì)造成重心偏離，產(chǎn)生影響平衡性的效果。

通過相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果能夠得知，在進(jìn)行飛機(jī)的平衡性試飛工作時(shí)，其中的氣動(dòng)焦點(diǎn)為38%CAX，在該特性的基礎(chǔ)上，使其能夠處于中立、穩(wěn)定的飛行狀態(tài)。同時(shí)在平衡性試飛的過程中，原氣動(dòng)焦點(diǎn)與飛機(jī)重心較近，所以讓其處于中立穩(wěn)定的狀態(tài)。

（一）縱向平衡性

在進(jìn)行平衡性的試飛工作時(shí)，要在縱向角度上對(duì)調(diào)投機(jī)構(gòu)肘平尾開展同步控制。處于亞音速平飛狀態(tài)時(shí)，機(jī)翼位置上會(huì)產(chǎn)生抬頭力矩，這需要相應(yīng)飛行人員對(duì)駕駛桿進(jìn)行推桿控制，并讓水平尾翼處于向下偏移的情況，使飛機(jī)整體能夠保持在平衡的狀態(tài)中。在對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的地面調(diào)查、調(diào)整規(guī)律內(nèi)容能夠了解到：在表速達(dá)到800km/h時(shí)，這時(shí)駕駛桿傳動(dòng)比大約是0.73、水平尾翼動(dòng)壓的配平角度是4.7。依據(jù)風(fēng)洞的試驗(yàn)結(jié)果，能夠知曉M數(shù)和水平尾翼配平角度之間的聯(lián)系，根據(jù)相應(yīng)的飛行參數(shù)得出，在該狀態(tài)下進(jìn)行飛行工作，相應(yīng)操作人員需要進(jìn)行的推桿量大約是在70左右。

（二）橫向平衡性

在尾翼差動(dòng)偏轉(zhuǎn)傾斜影響無阻尼的情況時(shí)，水平尾翼位置同樣處于該狀態(tài)內(nèi)。平尾位置的調(diào)節(jié)精準(zhǔn)程度、副翼與機(jī)身本體的不對(duì)稱性，都決定了橫向的平衡性優(yōu)劣，阻尼的斷開并不會(huì)對(duì)差動(dòng)平尾情況產(chǎn)生影響。水平尾翼前方較為偏上，會(huì)讓表面中的空氣流動(dòng)速度增加、升力提高，水平尾翼的前緣偏下時(shí)，會(huì)降低升力上的數(shù)值，并因此產(chǎn)生滾動(dòng)力矩。

側(cè)滑對(duì)橫向平衡性產(chǎn)生的影響。在飛機(jī)進(jìn)入到右側(cè)滑動(dòng)作時(shí)，流過其左翼的有效分速度會(huì)大于右方位置，依據(jù)升力的公式內(nèi)容能夠得知，如果左側(cè)高于右側(cè)的機(jī)翼時(shí)，會(huì)形成向右的滾動(dòng)力矩。

在副翼偏角時(shí)會(huì)因此引發(fā)滾動(dòng)的力矩，這是讓飛機(jī)做出翻滾運(yùn)動(dòng)的主要因素。在副翼的正向（左上右下）偏轉(zhuǎn)角度，并且6>0時(shí)，會(huì)讓右側(cè)極易產(chǎn)生較大的彎曲，左側(cè)的彎度降低。在此時(shí)，上下翼面空氣薄速會(huì)產(chǎn)生非常大的差距，讓升力因此提高;右側(cè)機(jī)翼處的升力數(shù)值增加，左側(cè)機(jī)翼降低，這會(huì)產(chǎn)生負(fù)的旋轉(zhuǎn)力矩。依據(jù)該分析能夠得出：如果在進(jìn)行試飛的過程中，產(chǎn)生的傾斜方向、平衡性與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)生差異，那主要是因?yàn)橐韵聨追N原因：一，水平尾翼處的差動(dòng)較大，讓飛機(jī)因此發(fā)生了滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);二，副翼位置的零位偏差數(shù)值較大，讓飛機(jī)產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)的行為;三，方向舵的零位偏差數(shù)值大，飛機(jī)出現(xiàn)側(cè)滑情況，從而導(dǎo)致滾轉(zhuǎn)行為的出現(xiàn)。在以上所提及的原因中，造成飛機(jī)出現(xiàn)滾轉(zhuǎn)力矩的主要因素是水平尾翼、副翼位置的偏差。由于水平尾翼零位能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)的程度較小，需要將精準(zhǔn)程度控制在0.25度以內(nèi)，并且試飛過程中駕駛桿的2.50傾斜偏轉(zhuǎn)，可以對(duì)水平尾翼的不平衡差動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，所以在飛行過程中，可通過對(duì)副翼位置機(jī)械零位進(jìn)行調(diào)整，來良好解決側(cè)向平衡性的問題。

（三）航向平衡性

在飛機(jī)無阻尼的情況下，想要保障航向的平衡性，便決定于方向舵的翼型本身、機(jī)體的對(duì)稱性、方向舵的機(jī)械零位調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度，如果對(duì)稱性較差，便極容易發(fā)生側(cè)滑的情況。在開展平衡性的試飛過程中，飛行人員可利用腳蹬調(diào)校器，對(duì)航向的平衡性進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以在阻尼斷開前，飛機(jī)自身便已經(jīng)在氣動(dòng)地構(gòu)形上獲得了平衡，如果航向發(fā)生了不平衡的情況，那便是因?yàn)榉较蚨鏅C(jī)械零位發(fā)生偏差，以及其面不對(duì)稱而導(dǎo)致的。由于飛機(jī)在翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，同樣會(huì)導(dǎo)致側(cè)滑的情況出現(xiàn)，為避免該情況的發(fā)生，便需要對(duì)方向舵、飛機(jī)副翼進(jìn)行一同調(diào)整[2]。

（四）加油的總量

飛機(jī)在進(jìn)行平衡性試飛的過程中，主要使用了，公式。

由該公式內(nèi)容能夠了解到，在飛機(jī)自身的重量不斷提高時(shí)，平飛的表速會(huì)因此提升。平飛過程中的表速代表在相同情況下，飛機(jī)自身的升力不斷增加，會(huì)對(duì)平衡性試飛的條件產(chǎn)生破壞。

（五）平飛的狀態(tài)

如果在試飛的過程中平飛狀態(tài)較差，那會(huì)讓飛機(jī)因此產(chǎn)生一定的仰角、俯仰角，增加機(jī)翼、水平尾翼處的下洗氣流與角度，并讓機(jī)體自身產(chǎn)生額外的俯仰力矩，讓相應(yīng)的飛行參數(shù)記錄，超出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

（六）速度的保持

飛機(jī)在進(jìn)行亞音速的飛行時(shí)，主要具備以下幾種升力特點(diǎn)：一，機(jī)翼位置的升力系數(shù)，以及其曲線斜率會(huì)與M數(shù)產(chǎn)生正比的關(guān)系。二，飛機(jī)的M數(shù)值越大時(shí)，機(jī)翼表面位置的吸力便會(huì)不斷提高。三，各個(gè)點(diǎn)的吸力增加數(shù)值不相同。四，在最低壓的位置周邊，會(huì)因流速的增加，而讓密度降低，吸力因此不斷提高;在上表面位置的后緣處，吸力增加緩慢，于是隨著M數(shù)的提高，讓機(jī)翼表面后緣的壓力要小于壓力點(diǎn)位置、逆壓梯度因此增大，讓附面層的空氣容易發(fā)生倒流情況。這會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的氣流分離、以及升力降低的問題。

總結(jié)：從以上文章中能夠看出，飛機(jī)是當(dāng)前較為重要的交通運(yùn)輸工具，想要保障人民生命、物品的安全性，便要提高其使用的質(zhì)量，并在投入使用前開展嚴(yán)格的試飛工作。通過細(xì)致分析縱向平衡性、橫向平衡性、航向平衡性、加油的總量、平飛的狀態(tài)、速度的保持等因素產(chǎn)生的影響，為飛機(jī)平衡性調(diào)解工作提供了較為豐富的理論內(nèi)容。當(dāng)前國內(nèi)已經(jīng)掌握了多種的式樣平衡狀態(tài)的試飛技術(shù)，為研究工作的開展作出了有效保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]俞東鋒，李江劍，管華盛.某輕型直升機(jī)應(yīng)急醫(yī)療設(shè)備改裝試驗(yàn)和試飛適航驗(yàn)證方法研究[J].航空維修與工程，2020，No.345（03）：40-42.

[2]曹煜國，周偉，王鵬.飛機(jī)綜合熱管理系統(tǒng)發(fā)展及試飛驗(yàn)證技術(shù)研究[J].中國科技信息，2020，No.623（05）：45-47.