飛機飛行品質

涉及飛行安全和駕駛員操縱難易程度的飛機的各種特性。對飛行品質規定具體指標,作為設計、驗收和使用飛機的準則性檔案稱為飛行品質規範。飛機設計應滿足飛行品質規範的要求,這也是訂貨部門決定飛機可否被接受的主要依據之一。飛行品質規範還是飛機穩定性和操縱性計算(見飛行器動態特性)、風洞實驗結果分析、飛行品質實驗與試飛的評價準則。早在飛機使用初期即已開展了飛行品質方面的研究。以後,經過幾十年的飛行實踐和研究,隨著飛機飛行速度和高度範圍不斷擴大和操縱系統日趨複雜(包括引入自動器),各國對飛行品質的研究日益深入,對飛行品質規範也不斷地進行補充和修訂,以適應新的情況。

飛機飛行品質

正文

基本內容 飛機飛行品質的主要內容包括以下各項:
①操縱效能:表示操縱飛機以獲得一定範圍的平衡飛行狀態或機動動作的能力。例如,升降舵的操縱應保證飛機在所有飛行速度和高度範圍內縱向力矩的平衡,方向舵的操縱應保證飛機在不對稱動力的情況下偏航力矩的平衡等。
②駕駛力:規定駕駛員為保持某平衡狀態或進行機動飛行所需施加於操縱系統的桿力或腳蹬力的範圍或限度。
③靜穩定性:對飛機縱向靜穩定性,按速度靜穩定性等及與之直接有關的一些操縱性指標作出規定。
④動穩定性:對各擾動運動模態的阻尼和頻率值作出規定。
⑤操縱系統特性:對操縱系統的機械特性(如摩擦、間隙、彈性等)和動態特性(對操縱力輸入反應的滯後,操縱系統振盪的阻尼等)方面的要求。
⑥其他飛行品質要求:如對失速前的警告,飛機對大氣湍流的反應,對失速和尾旋特性、急滾慣性耦合特性以及對系統故障的要求等。
品質評分等級 為使駕駛員在對飛行品質評分時有統一的描述方法和語言,規定了一組描述飛行特性的術語。 例如許多國家採用的美國庫珀-哈珀品質評分等級,共分為10級。1級最優,飛行特性逐漸降低,10級最劣。為保證飛機的飛行安全和實現其預定的功能,正常狀態下應使飛行品質優於3.5級;在故障(如操縱系統、增穩系統的故障)飛行狀態下,飛行品質不應在7.5級以下。
研究方法 常用的有4種方法:
①飛行試驗研究:通過現有飛機試飛來驗證理論分析和地面模擬結果,並作為新飛機設計的依據。
②理論分析研究:套用飛行力學、控制理論等方法分析飛機本身以及駕駛員、操縱系統和飛機組合系統的特性。
③地面飛行模擬:用地面飛行模擬器模擬駕駛員在飛行中所感受的飛行環境和特性,然後由駕駛員對所模擬的狀態進行評定。
④空中飛行模擬:利用可以在空中改變運動模態特性的變穩定性飛機模擬新飛機的特性,由駕駛員對新飛機的飛行品質作出評定。
此外,還有模型自由飛和各種風洞實驗等研究手段。
70年代末期以來,隨著飛機飛行範圍的不斷擴大和在操縱系統內引入各類自動器,給飛行品質研究提出了不少新課題。例如,在由駕駛員、操縱系統(包括自動器)和飛機機體組合的系統中,描述駕駛員作用的數學模型的建立;操縱系統和飛機機體之間動力學特性的相互耦合對飛行品質的影響;大氣擾動對飛行安全、乘員舒適以及超低空飛行時地形跟隨特性的影響;大迎角或其他臨界飛行狀態下飛行品質的研究等。
參考書目
 埃特肯著,何植岱等譯:《大氣飛行動力學》,科學出版社,北京,1979。B.Etkin,Dynamics of AtmosphericFlight,John Wiley & Sons,New York,1972.

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