【簡(jiǎn)介：】現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的飛行試驗(yàn)
摘　　　要:根據(jù)近幾年新機(jī)飛行試驗(yàn)的工程實(shí)踐,結(jié)合國(guó)外飛行試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),
敘述了現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)飛行試驗(yàn)的特點(diǎn),包括飛行試驗(yàn)的架次和周期,機(jī)載測(cè)試和地面

現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的飛行試驗(yàn)
摘　　　要:根據(jù)近幾年新機(jī)飛行試驗(yàn)的工程實(shí)踐,結(jié)合國(guó)外飛行試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),
敘述了現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)飛行試驗(yàn)的特點(diǎn),包括飛行試驗(yàn)的架次和周期,機(jī)載測(cè)試和地面實(shí)
時(shí)監(jiān)控,地面支持設(shè)施,它機(jī)試飛和組織管理;由于電傳操縱顯得更為突出的飛行試
驗(yàn)技術(shù),包括飛控系統(tǒng)穩(wěn)定裕度、顫振和氣動(dòng)伺服彈性(ASE)、人機(jī)閉環(huán)飛行品質(zhì)和
大迎角試飛技術(shù),提出了國(guó)內(nèi)飛行試驗(yàn)工作方面目前存在的若干問(wèn)題.
關(guān)　鍵　詞:飛行試驗(yàn);飛行控制;飛行力學(xué);電傳操縱;現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)
現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)即所謂第三代戰(zhàn)斗機(jī),如:F16,
F18,CY-27,Rafale,EF2000等,有如下特征:先進(jìn)的
氣動(dòng)布局,電傳飛行控制系統(tǒng),高度綜合化的航空
電子系統(tǒng),高性能的動(dòng)力裝置,包括復(fù)合材料的優(yōu)
化結(jié)構(gòu).由于采用了這些新技術(shù),使飛機(jī)具有寬闊
的性能包線,優(yōu)良的飛行品質(zhì),突出的機(jī)動(dòng)性,多
功能通訊、導(dǎo)航、武器火控和電子戰(zhàn)的能力.這些
特點(diǎn)給現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的飛行試驗(yàn)帶來(lái)了許多不同于
以往飛機(jī)的飛行試驗(yàn)要求、內(nèi)容、規(guī)模和技術(shù).本
文主要根據(jù)自己的飛行試驗(yàn)實(shí)踐,結(jié)合國(guó)外第三
代飛機(jī)的試飛經(jīng)驗(yàn),概述了現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)試飛的特
點(diǎn)、組織管理和試飛技術(shù)以及存在的某些問(wèn)題.
1　現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)飛行試驗(yàn)的特點(diǎn)
1.1　試飛架次和周期
現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的試飛架次約1500~4000次,試
飛時(shí)間約2000~5000h.試飛周期大約是整個(gè)飛
機(jī)研制周期的1/4~1/2,自然時(shí)間3~8a.之所以
規(guī)模如此之大,耗時(shí)如此之長(zhǎng),其主要原因是:
1)飛機(jī)包線寬闊
為安全起見(jiàn),速度、高度、過(guò)載、迎角等包線擴(kuò)
展都要循序漸進(jìn),逐步擴(kuò)展.全加力情況下,每分
鐘耗油達(dá)幾百公斤,這樣一個(gè)架次中做動(dòng)作的時(shí)
間只有幾分鐘.諸如此類的因素會(huì)增加很多試飛
起落.
2)飛機(jī)功能多、構(gòu)型多、武器種類多
現(xiàn)代飛機(jī)功能全,作戰(zhàn)對(duì)象多,模式多,空/
空、空/地、空/海;通訊、導(dǎo)航、識(shí)別;作戰(zhàn)、巡航、偵
察,電子戰(zhàn),空中加油等.任務(wù)和目的不同,帶來(lái)許
多不同試飛剖面和試飛構(gòu)型.
3)新技術(shù)應(yīng)用多、系統(tǒng)余度多
現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)是先進(jìn)技術(shù)的綜合,否則不可能
體現(xiàn)整體作戰(zhàn)性能.這樣就使得飛機(jī)需要驗(yàn)證的
新技術(shù)多,需要考核的系統(tǒng)多.為了飛機(jī)的可靠性
和生存力,絕大部分的系統(tǒng)都采用了余度的概念.
多數(shù)情況下,正常系統(tǒng)和應(yīng)急系統(tǒng),系統(tǒng)重構(gòu)和轉(zhuǎn)
換都要加以驗(yàn)證,這也是造成飛行架次多的重要
原因.
1.2　機(jī)載測(cè)試和地面實(shí)時(shí)監(jiān)控
現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)試飛的參數(shù)采集量達(dá)幾千,地面
實(shí)時(shí)監(jiān)控參數(shù)達(dá)一、兩千個(gè).
1.2.1　機(jī)載測(cè)試參數(shù)多的原因
1)系統(tǒng)復(fù)雜,需測(cè)試監(jiān)控和驗(yàn)證的參數(shù)多
一個(gè)四余度的數(shù)字電傳操縱系統(tǒng)所需采集的
參數(shù)約幾百;航電系統(tǒng)主總線的數(shù)據(jù)量一千以上.
如果要測(cè)試記錄各個(gè)分系統(tǒng)的內(nèi)部總線信息,其
總信息量會(huì)成倍增加.
2)加裝測(cè)試傳感器
為了考核飛機(jī)及系統(tǒng)性能,了解飛機(jī)及系統(tǒng)
的工作環(huán)境,試飛過(guò)程中往往需要測(cè)試大量的應(yīng)
變、振動(dòng)、流量、壓力、溫度等,需要加裝的傳感器
很多.這一部分的參數(shù)量達(dá)幾百個(gè).
3)綜合試飛的需要
為了提高飛行試驗(yàn)的有效性,縮短試飛周期,
減少試飛起落,盡可能采用綜合試飛技術(shù),要求飛
機(jī)測(cè)試的參數(shù)盡可能覆蓋各專業(yè)的需要,為此增
加了測(cè)試參數(shù)數(shù)量.
4)參試飛機(jī)互為備份的概念
參試飛機(jī)出現(xiàn)故障甚至出現(xiàn)意外事故的可能
性是存在的.為了不影響整個(gè)工程的進(jìn)度,采取了
參試飛機(jī)間互為備份的概念,這就要求兩架飛機(jī)
的測(cè)試參數(shù)要能夠相互覆蓋,增加了飛機(jī)參數(shù)的
測(cè)試量.
1.2.2　要求地面實(shí)時(shí)監(jiān)控的原因
1)保證飛行安全
現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的座艙信息非常豐富,但仍然是
總體性的.對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部的細(xì)微變化不可能都顯
示出來(lái).即使能調(diào)出詳細(xì)信息,由于試飛員精力有
限,必須靠地面專業(yè)人員協(xié)助監(jiān)控飛機(jī)及其系統(tǒng)
的狀況.
對(duì)于那些需要計(jì)算而且通過(guò)判據(jù)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)的
特性參數(shù),如顫振阻尼,系統(tǒng)穩(wěn)定裕度等更需要地
面實(shí)時(shí)解算和監(jiān)控.
2)提高試飛效率
由于地面監(jiān)控具有實(shí)時(shí)計(jì)算能力,試飛結(jié)果
可以及時(shí)得知,這就可以決策下一個(gè)起落可否進(jìn)
行,如何進(jìn)行,是否需要補(bǔ)充試驗(yàn)點(diǎn)或增加試飛動(dòng)
作等等,這樣可以大大提高飛行效率.
1.3　地面支持設(shè)施
現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的飛行試驗(yàn)更大程度地依賴地面
設(shè)施的支持.這里僅列舉三項(xiàng)地面設(shè)施.
1)飛行仿真
飛行仿真對(duì)于飛控系統(tǒng)控制律開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證和
優(yōu)化起著至關(guān)重要的作用.對(duì)于試飛,它對(duì)試飛員
的培訓(xùn)、試飛計(jì)劃編排、任務(wù)單演練、試飛結(jié)果預(yù)
測(cè)、安全措施擬訂都具有重要的作用.特別是對(duì)那
些風(fēng)險(xiǎn)科目,意義更加重大.把飛行模擬器作為一
個(gè)培訓(xùn)和交流平臺(tái),可收到多、快、好、省的效果.
2)航空電子實(shí)驗(yàn)室
這是系統(tǒng)綜合、開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證設(shè)施,也是試飛過(guò)
程中排故、試飛方案制定和預(yù)演的平臺(tái).從經(jīng)驗(yàn)來(lái)
看,一個(gè)綜合性強(qiáng)、使用方便的試飛現(xiàn)場(chǎng)航空電子
系統(tǒng)支持設(shè)施是非常必要的.
3)機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)地面支持設(shè)施
現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)試飛,要求有很復(fù)雜的機(jī)載測(cè)試
系統(tǒng).這個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜性不亞于飛機(jī)上一
個(gè)大型的子系統(tǒng),其采集記錄和遙測(cè)傳輸?shù)男盘?hào)
類型幾乎覆蓋了全機(jī)系統(tǒng)所有的信號(hào)類型.為了
保證這套系統(tǒng)配套合理、檢校準(zhǔn)確、集成可靠、操
作方便、排故迅速,同樣需要一套完備的地面支持
實(shí)驗(yàn)室.
1.4　它機(jī)試飛
它機(jī)試飛,是型號(hào)試飛的重要組成部分,其主
要目的是減少主機(jī)風(fēng)險(xiǎn),縮短主機(jī)試飛周期,培訓(xùn)
試飛員.
這里主要提及兩種試驗(yàn)機(jī),一是空中飛行模
擬試驗(yàn)機(jī);二是空中航空電子試驗(yàn)機(jī).空中飛行模
擬試驗(yàn)機(jī)主要是驗(yàn)證本機(jī)飛行控制律是否滿足飛
行品質(zhì)規(guī)范要求,從而優(yōu)化設(shè)計(jì);另外一個(gè)主要目
的就是培訓(xùn)試飛員.美國(guó)空軍所有新機(jī)必須經(jīng)過(guò)
空中飛行模擬這個(gè)環(huán)節(jié).
航空電子試驗(yàn)機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)試飛中承擔(dān)著
非常重要的任務(wù),這是因?yàn)楝F(xiàn)代航空電子系統(tǒng)的
綜合程度高,軟件復(fù)雜,敏感單元多,天線既多又
密,對(duì)環(huán)境非常敏感,地面環(huán)境很難代替空中.一
般說(shuō)來(lái),包括雷達(dá)和電子戰(zhàn)的航空電子系統(tǒng)在空
中它機(jī)試飛的時(shí)間需要有幾百飛行小時(shí).
總之,現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)應(yīng)用的新技術(shù)越多,它機(jī)試
飛越需要.
1.5　現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)試飛的組織管理
一流飛機(jī)的誕生需要有一流的設(shè)計(jì)、制造,也
需要有一流的試飛.而從事一流試飛又必須有一
個(gè)集研制、試飛和使用方于一體的聯(lián)合試飛力量.
基于這種理念,現(xiàn)代試飛的組織管理出現(xiàn)兩個(gè)原
則:即聯(lián)合試飛和主場(chǎng)地原則.所謂聯(lián)合試飛,即
飛機(jī)及其系統(tǒng)的研制廠所,試飛鑒定單位和使用
部隊(duì)共同組織一個(gè)試飛隊(duì)伍,從制定試飛方案和
計(jì)劃到處理和分析技術(shù)問(wèn)題,分工負(fù)責(zé),共同磋
商,相互支持.對(duì)于一個(gè)重大型號(hào)來(lái)講,參加這種
試飛的人數(shù)多達(dá)數(shù)百人.
為了開(kāi)展聯(lián)合試飛,在試飛地點(diǎn)的選擇上采
用主場(chǎng)地原則(principale site),即整個(gè)試飛盡可能
集中于一地進(jìn)行.力求避免重復(fù),縮短周期,也便
于集中優(yōu)勢(shì)力量讓試飛順利進(jìn)行.
2　飛行試驗(yàn)技術(shù)
任何一種航空新技術(shù)應(yīng)用都要有相應(yīng)的新的
試飛手段來(lái)考核驗(yàn)證.或者是試飛新機(jī)動(dòng)動(dòng)作,或
者是新采集記錄方法,或者是新的數(shù)據(jù)處理軟件.
但是對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō),對(duì)飛行試驗(yàn)技術(shù)影響最
大的莫過(guò)于電傳飛機(jī)的飛行控制系統(tǒng),這里僅就
這方面的某些試飛科目做一簡(jiǎn)述.
2.1　飛控系統(tǒng)穩(wěn)定裕度試飛
控制系統(tǒng)穩(wěn)定裕度測(cè)試這是一般實(shí)驗(yàn)室利用
通用設(shè)備進(jìn)行的一項(xiàng)常規(guī)工作.但是要在飛行中
測(cè)試飛行控制系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度就要解決許多特殊
問(wèn)題.
1)系統(tǒng)輸入
系統(tǒng)的輸入是駕駛桿力或位移,它是通過(guò)駕
駛員手工掃頻來(lái)實(shí)現(xiàn)的.頻率為0·2~5Hz.要求
駕駛員從低頻到高頻連續(xù)掃瞄,盡可能使各個(gè)頻
點(diǎn)有足夠的諧波信息.掃頻的幅值要適當(dāng)大,以便
克服非線性影響.不同頻率下的幅值也盡可能保
持相等.與此同時(shí),還要盡可能保持飛行狀態(tài)不
變.要做到這一點(diǎn)主要靠試飛員平日訓(xùn)練,特別是
飛行模擬器上的訓(xùn)練.
2)系統(tǒng)輸出
系統(tǒng)輸出點(diǎn)的選擇要根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài),因?yàn)轱w
控系統(tǒng)是一個(gè)多回路系統(tǒng),多個(gè)操縱舵面,且舵面
之間有交聯(lián).一般說(shuō)來(lái),將駕駛桿指令作為輸入,
而系統(tǒng)總反饋信號(hào)作為輸出,計(jì)算出開(kāi)環(huán)頻率特
性,即可得出系統(tǒng)的相位儲(chǔ)備和增益儲(chǔ)備.特殊情
況下,需要測(cè)試某一特定控制環(huán)的穩(wěn)定儲(chǔ)備,只要
這個(gè)特定控制環(huán)的輸入和綜合反饋信號(hào)是可測(cè)
的,或是間接可測(cè)的.
3)數(shù)據(jù)處理
可以采用專用的頻率特性處理軟件得到系統(tǒng)
頻率特性,但是對(duì)信號(hào)的濾波處理非常重要,它直
接影響處理結(jié)果的有效性.
2.2　顫振激勵(lì)
顫振試飛歷來(lái)是飛機(jī)試飛中最受關(guān)注的課
題,因?yàn)樗苯佑绊戯w行安全.顫振激勵(lì)的方式很
多,其中火箭激振是傳統(tǒng)的試飛方法,這種方法簡(jiǎn)
單、作用時(shí)間短,特別在全加力或俯沖狀態(tài)情況
下,作用時(shí)間顯得十分寶貴,但對(duì)于電傳操縱的飛
機(jī)來(lái)說(shuō),必須采用一種新型的顫振激勵(lì)系統(tǒng),即用
一種機(jī)載信號(hào)發(fā)生單元將各種激勵(lì)信號(hào)通過(guò)飛控
舵機(jī)驅(qū)動(dòng)舵面,從而激勵(lì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)響應(yīng).這
種激勵(lì)方法的優(yōu)點(diǎn)是各諧波激勵(lì)能量集中,效果
好;更重要的是,這種方法能測(cè)取所需測(cè)量點(diǎn)的輸
入信號(hào),從而進(jìn)行頻率特性分析,得出氣動(dòng)伺服彈
性(ASE)穩(wěn)定裕度.這種方法的最大問(wèn)題是把飛
控系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性帶入整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性中去.
這就要求數(shù)據(jù)處理分析中把這些特性分辨出來(lái),
以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)特性分析.另一方面,由于舵機(jī)頻
帶限制,使高達(dá)50~70Hz的結(jié)構(gòu)模態(tài)很難激勵(lì)出
來(lái),這就要求在激勵(lì)幅值的選擇上采取隨頻率變
化,激勵(lì)幅值也自動(dòng)改變.如果不這樣做,從低頻
到高頻采用同一幅值,要么低頻響應(yīng)過(guò)大,影響安
全;要么高頻響應(yīng)激勵(lì)不出來(lái),無(wú)法分析.
各種激勵(lì)方法都有其優(yōu)缺點(diǎn),發(fā)展趨勢(shì)是用
多種激勵(lì)方法進(jìn)行關(guān)鍵狀態(tài)的顫振試飛,以便得
出合理和可靠的結(jié)果,所付出的代價(jià)是增加了飛
行起落和時(shí)間.值得注意的是,利用飛行中大氣紊
流對(duì)飛機(jī)激勵(lì)響應(yīng),進(jìn)行顫振分析是極有前途的,
既安全又節(jié)省.事實(shí)表明,許多情況下大氣紊流的
激勵(lì)能量是相當(dāng)可觀的,甚至比人工激勵(lì)的能量
還要大.
還應(yīng)該指出,在新機(jī)試飛中采用的顫振激勵(lì)
系統(tǒng)(FES)不但用于顫振和ASE激勵(lì),還可以進(jìn)
行飛控穩(wěn)定裕度試飛.尤其是航向系統(tǒng)穩(wěn)定裕度
試飛,必須依賴這種設(shè)備,因?yàn)轳{駛員很難用腳蹬
去進(jìn)行人工掃頻.FES還可以產(chǎn)生其它信號(hào)進(jìn)行
其它科目的試飛,如:階躍、脈沖,“3211”等,這對(duì)
操穩(wěn)分析和系統(tǒng)辯識(shí)具有極重要的意義.總之,
FES對(duì)于試飛工程師們來(lái)說(shuō)具有無(wú)限的潛力.
2.3　人機(jī)閉環(huán)飛行品質(zhì)試飛
只要是有人駕駛飛行器都有人機(jī)閉環(huán)飛行品
質(zhì)問(wèn)題.由于電傳操縱系統(tǒng)具有突出的高階性、高
增益性和時(shí)間延遲,加上系統(tǒng)內(nèi)增加了各種信號(hào)
交聯(lián),使得飛機(jī)和駕駛員行為之間的耦合關(guān)系更
為復(fù)雜.在一般情況下,因?yàn)榭刂坡刹粩嗟膬?yōu)化和
迭代,使電傳飛機(jī)具有優(yōu)良的飛行品質(zhì);但在特殊
情況下,如駕駛員執(zhí)行高增益的任務(wù),就有可能形
成飛行品質(zhì)的突降(cliff),產(chǎn)生人機(jī)閉環(huán)耦合振
蕩.因?yàn)檫@種情況不是經(jīng)典的開(kāi)環(huán)品質(zhì)指標(biāo)所能
反映的,所以現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)試飛強(qiáng)調(diào)人機(jī)閉環(huán)飛行
品質(zhì)試飛.這種試飛就是給飛行員一個(gè)高增益任
務(wù),如精確跟蹤、空中加油、定點(diǎn)糾偏著陸等等,飛
行結(jié)果和結(jié)論主要依賴駕駛員定性評(píng)述,參考一
定的飛行參數(shù),甚至整理出一定的閉環(huán)性能指標(biāo),
如HQDT(跟蹤操縱品質(zhì))等.應(yīng)指出的是,這些試
飛驗(yàn)證能說(shuō)明一定問(wèn)題,但不能說(shuō)明全部問(wèn)題.主
要原因是所謂的駕駛員高增益與心理有關(guān),很難
形成和確定.截止目前為止,沒(méi)有一套公認(rèn)的、可
用于工程判斷的性能指標(biāo)去辯識(shí)是否存在可能的
駕駛員誘發(fā)振蕩(PIO)問(wèn)題.既要按常規(guī)品質(zhì)規(guī)范
檢查各種開(kāi)環(huán)指標(biāo)要求,也要進(jìn)行人機(jī)閉環(huán)飛行
品質(zhì)試飛.同時(shí),還要用變穩(wěn)飛機(jī)對(duì)試飛員進(jìn)行飛
行品質(zhì)培訓(xùn).
應(yīng)該特別指出的是,速率飽和非線性是造成
人機(jī)閉環(huán)耦合振蕩的主要因素之一.如果由于某
種原因,如臨近跑道的局部氣流擾動(dòng)引起駕駛桿
修正過(guò)快過(guò)大,造成飛控系統(tǒng)速率飽和,從而使飛
機(jī)響應(yīng)對(duì)操縱指令的相位滯后達(dá)到180°,形成
PIO,這是一種非常危險(xiǎn)的情形.不少電傳飛機(jī)失
事都與此相關(guān),對(duì)此應(yīng)引起新機(jī)研制者和飛行試
驗(yàn)工程師足夠警惕,應(yīng)從飛控系統(tǒng)研制、飛行員培
訓(xùn)和飛行試驗(yàn)方案上做更多的工作,防止事故發(fā)
生.
2.4　大迎角試飛
航空技術(shù)愈發(fā)展,大迎角試飛變得愈重要.
過(guò)去的戰(zhàn)斗機(jī)研究大迎角主要是研究飛機(jī)氣動(dòng)特
性,防止飛機(jī)進(jìn)入失速/尾旋,一旦進(jìn)入如何改出,
保證飛行安全.那時(shí)的飛機(jī)機(jī)動(dòng)只把迎角使用到
十幾度的范圍;今天的三代機(jī)除研究它的氣動(dòng)特
性外,還要研究大迎角的控制律,把正常的飛機(jī)使
用機(jī)動(dòng)迎角擴(kuò)展到限制器的范圍,例如近30°,而
且要驗(yàn)證控制律能否自動(dòng)防止進(jìn)入失速/尾旋,一
旦進(jìn)入也能自動(dòng)改出到安全范圍.隨著矢量推力
技術(shù)的應(yīng)用,下一代戰(zhàn)斗機(jī)把飛機(jī)更大范圍的迎
角作為正常使用迎角,即過(guò)失速機(jī)動(dòng),使用迎角達(dá)
50°以上.所有這些都必須通過(guò)飛行試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,
迎角越大,地面風(fēng)洞數(shù)據(jù)可靠性越需要飛行試驗(yàn)
來(lái)驗(yàn)證.
對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的試飛,大迎角試飛分為可控
區(qū)和非可控區(qū)兩個(gè)階段,在迎角限制范圍內(nèi)為可
控區(qū);在迎角限制器范圍之外為非可控區(qū).在可控
區(qū)范圍內(nèi),通過(guò)試飛來(lái)考核飛機(jī)在20°~30°迎角
范圍的操縱性和穩(wěn)定性;確定最小機(jī)動(dòng)速度和最
小平飛速度;檢查和驗(yàn)證迎角限制控制律的正確
性和合理性.在試飛方法上,用常規(guī)的操縱動(dòng)作,
如階躍、脈沖、掃頻、縱橫航向復(fù)合操縱來(lái)考核飛
機(jī)的飛行品質(zhì).不過(guò)其操縱幅值較常規(guī)操縱要大,
逐步達(dá)到極值,操縱速度也偏于急猛.因?yàn)樵谟?br>限制器范圍內(nèi),失速迎角尚未確定,但確定最小機(jī)
動(dòng)速度和最小平飛速度對(duì)部隊(duì)使用又非常重要,
為此用保持45°穩(wěn)定盤(pán)旋所達(dá)到的表速確定為最
小機(jī)動(dòng)表速;用穩(wěn)定平飛所達(dá)到的最小表速作為
最小平飛表速;用收斂轉(zhuǎn)彎和減速轉(zhuǎn)彎來(lái)驗(yàn)證迎
角限制器邊界.應(yīng)該指出,即使進(jìn)行可控區(qū)內(nèi)的大
迎角試飛也應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?這種措施
應(yīng)包括兩個(gè)方面:一是在控制律中設(shè)置臨時(shí)限制
邊界,即在最大邊界內(nèi)按2°之差設(shè)置2個(gè)臨時(shí)邊
界,即αmax-4°和αmax-2°,逐步達(dá)到αmax;另一個(gè)
措施是加裝反尾旋傘,一旦由于某種特殊原因使
飛機(jī)進(jìn)入失速/尾旋,通過(guò)正常方式又無(wú)法使飛機(jī)
改出來(lái)時(shí),可以通過(guò)反尾旋傘使飛機(jī)恢復(fù)到可控
狀態(tài).有了這些措施,還可以進(jìn)行一些較為激烈的
戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)動(dòng)作來(lái)考核迎角限制器的可靠性.如果
這些試飛表明,飛機(jī)還有放寬迎角限制器的潛力,
還可以在αmax的基礎(chǔ)上按2°的增量適當(dāng)擴(kuò)大飛機(jī)
的迎角限制包線.
可控區(qū)試飛結(jié)束后,應(yīng)進(jìn)行超出α限制值的
非可控區(qū)的大迎角試飛.進(jìn)入該區(qū)有兩種方法:一
是使用飛控系統(tǒng)的直鏈摸態(tài),直接進(jìn)入失速/尾旋
試飛,前提是此時(shí)飛機(jī)應(yīng)可控;另一種方法是人工
切斷迎角限制器,試飛員通過(guò)正常系統(tǒng)使飛機(jī)進(jìn)
入非可控的大迎角區(qū),首先考核飛機(jī)失速和偏離
特性以及反尾旋摸態(tài)的功能和可靠性;最后還要
進(jìn)行失速/尾旋試飛,確定飛機(jī)大迎角氣動(dòng)特性以
及進(jìn)入失速/尾旋后的改出方法.
大迎角試飛是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)性極大的試飛科目,
最大風(fēng)險(xiǎn)在于飛機(jī)的行為難以準(zhǔn)確予測(cè).為了減
少風(fēng)險(xiǎn),作好充分的技術(shù)準(zhǔn)備是非常必要的,包括
仔細(xì)研究風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果,特別是垂直風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)
果;進(jìn)行模型試飛,摸清飛機(jī)的尾旋摸態(tài)和改尾旋
方法;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行充分的地面模擬和試飛員
培訓(xùn).同時(shí),還要研制和落實(shí)有效的反尾旋措施,
一般反尾旋傘更為合適.飛機(jī)測(cè)試對(duì)于尾旋試飛
也特別重要,尤其是迎角傳感器,其范圍選擇和校
準(zhǔn)顯得更為突出,必要時(shí)要專門(mén)研制能適應(yīng)大范
圍測(cè)試的迎角傳感器.
3　飛行試驗(yàn)存在的問(wèn)題
幾年來(lái),飛行試驗(yàn)事業(yè)有了質(zhì)的飛躍.從試飛
技術(shù)、設(shè)施建設(shè)、試飛員培訓(xùn)、軟件開(kāi)發(fā)、機(jī)務(wù)保障
以及試飛組織管理等各方面都有長(zhǎng)足的進(jìn)步.但
是我國(guó)的飛行試驗(yàn)仍然存在許多不足之處.
1)對(duì)飛行試驗(yàn)的認(rèn)識(shí)較為膚淺
許多人簡(jiǎn)單認(rèn)為,試飛是型號(hào)研制的最后階
段,沒(méi)有從頂層上、從深度上把它作為一個(gè)系統(tǒng)的
工程科學(xué)來(lái)認(rèn)識(shí).一種新型號(hào),往往一到試飛就急
功近利,急于求成.正確的做法是從工程總體方案
中就應(yīng)規(guī)劃試飛,從飛機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)始就要進(jìn)行飛行
試驗(yàn)設(shè)計(jì),從投入和周期上都要給飛行試驗(yàn)留有
充分的余地.應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,所謂原型機(jī)不過(guò)是為了
達(dá)到使用技術(shù)要求而研制出來(lái)的試驗(yàn)機(jī).有了這
個(gè)思想,許多飛行試驗(yàn)的問(wèn)題在設(shè)計(jì)中均應(yīng)考慮.
試飛員和試飛工程師是飛機(jī)設(shè)計(jì)成員的一部分.
只有這樣才不至于使型號(hào)試飛過(guò)于吃力,捉襟見(jiàn)
肘,甚至把許多重要問(wèn)題留到部隊(duì)使用中.
2)預(yù)研和技術(shù)攻關(guān)不夠
試飛是一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的科學(xué),要與時(shí)俱進(jìn),
許多技術(shù)發(fā)展要領(lǐng)先研究.由于基礎(chǔ)工作開(kāi)展得
不夠扎實(shí),真正到了型號(hào)定型試飛,時(shí)間和人力都
不允許做過(guò)細(xì)工作,這勢(shì)必影響試飛的安全、質(zhì)量
和效率;有些最基礎(chǔ)的科目都無(wú)法全面進(jìn)行.
3)它機(jī)預(yù)先驗(yàn)證不夠
型號(hào)試飛的一個(gè)基本原則是:能在地面解決
的問(wèn)題不要帶到天上;能在它機(jī)上分擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn),不
要帶到本機(jī)上.對(duì)這個(gè)基本原則貫徹不夠.特別是
航空電子系統(tǒng).航空電子系統(tǒng)本機(jī)試飛周期最長(zhǎng),
實(shí)際起落不多,大部分時(shí)間在排故和優(yōu)化系統(tǒng).有
些功能和性能考驗(yàn)不充分.飛機(jī)到了部隊(duì)還在不
斷改,不斷飛,難以形成戰(zhàn)斗力.不能不說(shuō)是一種
教訓(xùn).美國(guó)F22的航電軟件系統(tǒng)在地面綜合試驗(yàn)
達(dá)1~2萬(wàn)小時(shí),在波音757飛機(jī)改裝的電子試驗(yàn)
機(jī)上綜合飛行達(dá)4~5百小時(shí).他們的做法值得借
鑒.
4)試飛員培訓(xùn)仍有較大差距
與國(guó)際水平相比,試飛員理論和實(shí)踐培訓(xùn)都
不夠,與國(guó)際交流也非常不夠.在一些人的頭腦
里,似乎試飛員和飛行員沒(méi)有多大差別,這是試飛
科目進(jìn)行得不夠深入的重要原因之一.
5)試飛與設(shè)計(jì)結(jié)合的不緊密
當(dāng)前飛機(jī)設(shè)計(jì)介入試飛的深度有了改觀,但
試飛介入設(shè)計(jì)的深度太淺,這種情況直接影響到
試飛的質(zhì)量.應(yīng)該說(shuō)這是兩門(mén)學(xué)問(wèn),彼此不能相互
代替,只能是互相結(jié)合,才有利于航空事業(yè)的發(fā)
展.
4　結(jié)　論
1)現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)飛行試驗(yàn)的特點(diǎn)是試飛起落
多;機(jī)載采集記錄和地面實(shí)時(shí)監(jiān)控參數(shù)多;更大程
度依賴地面設(shè)施支持;它機(jī)試飛是現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)試
飛工作的重要組成部分;在組織管理上貫徹聯(lián)合
試飛和主場(chǎng)地原則.
2)在試飛技術(shù)上,電傳操縱的應(yīng)用使現(xiàn)代戰(zhàn)
斗機(jī)的試飛技術(shù)與以往飛機(jī)有很大區(qū)別,如飛控
穩(wěn)定裕度試飛;顫振/ASE試飛;人機(jī)閉環(huán)飛行品
質(zhì)試飛;大迎角試飛等等,都必須高度重視.
3)雖然我國(guó)飛行試飛技術(shù)較以前有了很大
的提高,但仍然存在許多問(wèn)題有待于去思考和改
進(jìn).這些問(wèn)題主要是對(duì)飛行試驗(yàn)的認(rèn)識(shí)膚淺,對(duì)試
飛技術(shù)的予研和攻關(guān)不夠,對(duì)它機(jī)試飛的作用重
視不夠,對(duì)試飛員的技術(shù)培訓(xùn)有待加強(qiáng);試飛和設(shè)
計(jì)彼此之間的融合仍需努力.