一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法与流程

1.本发明涉及但不限于拉力特性评定和试飞技术领域，尤指一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法。
2.本方法本方法适用于电传民用飞机的失速试飞，该飞机具有高迎角保护功能，且在升力顶点前飞机具有较高的气动振动特性。


背景技术：

3.目前许多民用运输机都引入了电传操纵系统，该电传操纵系统具有很好的操纵性和稳定性，能够大大降低飞行员操纵负荷，并且飞机带有高迎角保护功能，降低了超速、失速的风险性，通过对飞行过程中的各个场景进行模拟试飞调整，使得电传民用飞机在小速度飞行或者误操作进入失速时，也能够安全改出，正常飞行。
4.电传民用飞机通过飞行控制计算机加载相关重要的包线保护功能，以防止飞机意外进入失速状态，这就要求飞机在进行飞行试验时，必须试飞出飞机的真实失速迎角，找到合适的包线保护迎角，保证飞机合理的性能和安全性。


技术实现要素：

5.本发明的目的：本发明实施例提供一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，通过合理的任务规划、试飞动作判据、数据处理，从而保证在高振动特性下，能安全且有效地试验出飞机的失速包线。
6.本发明的技术方案：本发明实施例提供一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，包括：
7.步骤1，完成试飞前准备工作；
8.步骤2，在辅助控制律下进行失速特性试飞验证，初步确认出电传民用飞机的高迎角保护的保护迎角和最大迎角；
9.步骤3，在正常控制律下进行失速特性试飞验证，通过加载步骤2中确定的高迎角保护的保护迎角和最大迎角，确定出高迎角保护的迎角工作范围；
10.步骤4，在各个场景下对电传民用飞机进行失速特性试飞验证；
11.步骤5，在迎角超调状态下进行失速特性试飞验证。
12.2、根据权利要求1所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，
13.所述步骤1中所述试飞前准备工作，包括：发动机空中起动试验、应急电源功能试验、大坡度机动试验、小速度操纵稳定性检查、辅助改出装置试验、模拟器训练。
14.3、根据权利要求1所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述步骤2包括：
15.步骤21，通过辅助控制律，由操纵杆直接指令舵面，电传民用飞机具有较高的操纵性能和机能能力；
16.步骤22，通过操纵杆操纵飞机迎角逐渐由中等重量中等中心向边界线扩展，初步
确认电传民用飞机的高迎角保护的保护迎角和最大迎角。
17.4、根据权利要求3所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，
18.所述步骤中，在辅助控制律下执行操纵的过程中，当操纵杆力接近不可接受的剧烈振动之前，及时稳杆改出。
19.5、根据权利要求1所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述步骤3包括：
20.步骤31，在正常控制律下，控制操纵杆指令过载，在此基础上，加载步骤2中确定出的高迎角保护的保护迎角和最大迎角；
21.步骤32，通过正常控制律的操纵，结合实际试飞中电传民用飞机振动情况，对电传民用飞机的高迎角保护功能的保护迎角和最大迎角进行调整；
22.步骤33，验证正常控制律下的飞机失速特性、操纵特性以及飞机的升力系数，最终确定出高迎角保护的迎角工作范围。
23.6、根据权利要求5所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，
24.所述步骤3的执行过程中，在确定高迎角保护的最大迎角值时，飞机最容易出现危险的高振动特性。
25.7、根据权利要求1所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述步骤4包括：
26.根据上述步骤3最终确定出的高迎角保护功能的迎角工作范围，对飞行中的各个场景进行失速验证试飞，确保在高迎角保护工作范围内，飞机不再出现高振动特性的特征。
27.8、根据权利要求1所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述步骤5包括：
28.在具备高迎角保护功能的正常控制律下，将右边界的最大迎角值逐步往后移，确保在正常的高迎角保护工作时，即使发生较大的迎角超调，也能保证飞机的振动情况不超过步骤3中试验时出现的不可接受的制止性抖振。
29.9、根据权利要求1～8中任一项所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，
30.所述电传民用飞机失速试飞过程中，要求具备风险识别能力，并且给出相应的降险措施。
31.本发明的有益效果：本发明实施例提供一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，具体为可以合理规避试飞风险，提高试飞效率，并确定具有高迎角保护功能的电传民用飞机的自然失速迎角、保护迎角和最大工作迎角的试飞方案；该试飞方案中，通过合理的任务规划、试飞动作判据、数据处理，从而保证在高振动特性下，能安全且有效地试验出飞机的失速包线。本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
32.(1)本发明技术方案提供电传民用飞机在高振动特性下的失速试飞方式，从辅助控制律、正常控制律以及带高迎角保护功能的正常控制律下，进行失速特性的试验，确保在出现异常的振动之前，探索出飞机的真实失速特性，制定出可靠的高迎角保护功能的迎角工作范围，给出了电传民用飞机失速试飞需要注意的要点，以及各类风险防范建议，最大限
度地排除和防范了试飞时可能出现的险情；
33.(2)本发明技术方案可以安全有效地为电传民用飞机在整个失速试飞阶段提供失速特性的各项数据、人员、技术等保障，促进电传民用飞机失速试飞安全高效地进行，为飞机在型号合格审定试飞中提供有力的失速数据支持。
附图说明
34.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
35.图1为本发明实施例提供的一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法的流程图。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
37.上述背景技术中已经说明，电传民用飞机通过飞行控制计算机加载相关重要的包线保护功能，以防止飞机意外进入失速状态，这就要求飞机在进行飞行试验时，必须试飞出飞机的真实失速迎角，找到合适的包线保护迎角，保证飞机合理的性能和安全性。
38.针对具有高抖振失速特性的电传民用飞机，本发明实施例提供一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，通过合理的任务规划、试飞动作判据、数据处理，从而保证在高振动特性下，能安全且有效地试验出飞机的失速包线。
39.本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
40.本发明实施例提供一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，该方法适用于电传民用飞机的失速试飞，该飞机具有高迎角保护功能，且在升力顶点前飞机具有较高的气动振动特性。
41.本发明实施例具体提供一种合理规避试飞风险，提高试飞效率，并确定具有高迎角保护功能的电传民用飞机的自然失速迎角、保护迎角和最大工作迎角的试飞方法。对于带高迎角保护功能的电传民用飞机，其失速试飞规定如下：
42.电传民用飞机的失速试飞存在诸多不可预见的情况，高振动特性就是一种，飞机在接近失速状态时，机翼产生气流分离，导致飞机发生气动抖动。对于这种具有较高的抖振特性的飞机，在飞行员拉杆到底的过程中，飞机会产生较剧烈的气动抖动，使飞行员无法正常操纵飞机，判读飞机仪表，继续带杆还会加剧气流分离，使飞机进入更加复杂状态。
43.图1为本发明实施例提供的一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法的流程图。本发明实施例提供的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，包括如下步骤：
44.步骤1：完成前期准备工作；
45.该步骤中，试飞前的准备工作包括：发动机空中起动试验、应急电源功能试验、大坡度机动试验、小速度操纵稳定性检查、辅助改出装置试验、模拟器训练等。
46.步骤2：在辅助控制律下进行失速特性试飞验证；
47.在辅助控制律下对电传民用飞机本体进行失速特性验证，通过辅助控制律，由操纵杆直接指令舵面，电传民用飞机具有较高的操纵性能和机能能力，在此基础上，操纵飞机迎角逐渐由中等重量中等中心向边界线扩展，探索飞机本体的失速特征，初步确认电传民用飞机的高迎角保护的保护迎角和最大迎角。需要说明的，在此辅助控制律下，操纵杆力较大，接近不可接受的剧烈振动之前，需及时稳杆改出。
48.步骤3：在正常控制律下进行失速特性试飞，确定出高迎角保护的迎角工作范围；
49.在正常控制律下，控制操纵杆指令过载或其他参数，在此基础上，加载步骤2的高迎角保护的保护迎角和最大迎角，通过正常控制律的操纵，并结合实际试飞中电传民用飞机振动情况，进一步对电传民用飞机的高迎角保护功能的保护迎角和最大迎角进行调整，验证正常控制律下的飞机失速特性、操纵特性以及飞机的升力系数等，最终确定出高迎角保护的迎角工作范围。在确定高迎角保护的最大迎角值时，飞机最容易出现危险的高振动特性。
50.步骤4：在各个场景下对电传民用飞机进行失速特性试飞验证；
51.根据上步骤最终确定出的高迎角保护功能的迎角工作范围，对飞行中的各个场景进行失速验证试飞，确保在高迎角保护工作范围内，飞机不再出现高振动特性的特征，从而达到满足法规中规定的操纵特性的目标。
52.步骤5：在迎角超调状态下进行失速特性试飞验证；
53.确定出高迎角保护功能后的失速特性试飞验证，在具备高迎角保护功能的正常控制律下，将右边界的最大迎角值逐步往后移，确保在正常的高迎角保护工作时，即使发生较大的迎角超调，也能保证飞机的振动情况不超过步骤3试验时出现的不可接受的制止性抖振。
54.本发明实施例提供的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，具体为可以合理规避试飞风险，提高试飞效率，并确定具有高迎角保护功能的电传民用飞机的自然失速迎角、保护迎角和最大工作迎角的试飞方案；该试飞方案中，通过合理的任务规划、试飞动作判据、数据处理，从而保证在高振动特性下，能安全且有效地试验出飞机的失速包线。本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
55.(1)本发明技术方案提供电传民用飞机在高振动特性下的失速试飞方式，从辅助控制律、正常控制律以及带高迎角保护功能的正常控制律下，进行失速特性的试验，确保在出现异常的振动之前，探索出飞机的真实失速特性，制定出可靠的高迎角保护功能的迎角工作范围，给出了电传民用飞机失速试飞需要注意的要点，以及各类风险防范建议，最大限度地排除和防范了试飞时可能出现的险情；
56.(2)本发明技术方案可以安全有效地为电传民用飞机在整个失速试飞阶段提供失速特性的各项数据、人员、技术等保障，促进电传民用飞机失速试飞安全高效地进行，为飞机在型号合格审定试飞中提供有力的失速数据支持。
57.需要说明的是，电传民用飞机在失速试飞时，飞机在达到升力系数顶点前，气流分离情况不明确，在临界迎角下飞机的响应和振动大小未知，极有可能在同时出现不可接受的振动、掉机翼、掉机头的失速现象，因此，该特性下的电传民用飞机在失速特性试飞试验过程中，需要识别试飞风险，给出降险措施。具体风险识别及降险措施如下：
58.(1)发动机失效：
59.大迎角试飞时，发动机进气量减小，进气角度过大，极容易产生进气畸变，导致发动机停车或者其他异常情况，在试验时，需要及时使用连续点火功能，实时关注发动机工作状态，并且在着陆机场较近空域实施，保证在双发失效时也能够飘降着陆。
60.(2)飞机失控：
61.失速过程中可能存在不可预知的气动响应，高迎角保护功能可能存在响应异常，失速进入和失速改出过程中的危险姿态可能导致空速系统工作异常，在试验时，应循序渐进，在前期性能摸底和模拟器训练的基础上，对试验机的失速特性逐步深入，试验区域气流要平稳，应，试验动作柔和，并及时关注飞机参数的变化。
62.(3)飞机系统故障：
63.大姿态、大迎角、甚至较大的失速改出机动动作，都可能导致飞机的液压、燃油、增压等系统工作异常，试验时，增加地面各个系统的监控，机上人员在试验任务动作后，对各个系统的工作情况进行循环检查，发现异常情况及时返场落地。
64.(4)飞行控制系统降级：
65.飞行控制系统降级，由于第(3)条出现的故障，会导致襟/缝翼卡阻失效等情况，使飞机降级，操纵效能降低，试验时，如发现此类情况，应及时中止动作，及时返场，并使用故障构型着陆，着陆时注意速度和重量限制。
66.以下通过一个具体实施示例对本发明实施例提供的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法的实施方式进行示意性说明。
67.实施示例
68.参照图1，该实施示例提供的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法包括如下执行步骤：
69.(1)完成前期准备工作，包括：发动机空中起动、应急电源功能试验、大坡度机动、小速度操纵稳定性检查、辅助改出装置试验、模拟器训练等。
70.(2)辅助控制律下，验证飞机的本体失速特性，并初步确定高迎角保护功能的保护迎角和最大迎角。
71.(3)在正常控制律下，加载高迎角保护功能的保护迎角和最大迎角，并逐步调整初步确定出的保护迎角和最大迎角。
72.(4)确定出高迎角保护的保护迎角和最大迎角后，在各个构型和各个场景下进行失速特性试验；
73.(5)将最大工作迎角后移，验证失速迎角超调时，其最高的振动特性依然满足法规规定要求，试验结束。
74.虽然本发明所揭露的实施方式如上，但内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

技术特征：
1.一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，包括：步骤1，完成试飞前准备工作；步骤2，在辅助控制律下进行失速特性试飞验证，初步确认出电传民用飞机的高迎角保护的保护迎角和最大迎角；步骤3，在正常控制律下进行失速特性试飞验证，通过加载步骤2中确定的高迎角保护的保护迎角和最大迎角，确定出高迎角保护的迎角工作范围；步骤4，在各个场景下对电传民用飞机进行失速特性试飞验证；步骤5，在迎角超调状态下进行失速特性试飞验证。2.根据权利要求1所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，所述步骤1中所述试飞前准备工作，包括：发动机空中起动试验、应急电源功能试验、大坡度机动试验、小速度操纵稳定性检查、辅助改出装置试验、模拟器训练。3.根据权利要求1所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤21，通过辅助控制律，由操纵杆直接指令舵面，电传民用飞机具有较高的操纵性能和机能能力；步骤22，通过操纵杆操纵飞机迎角逐渐由中等重量中等中心向边界线扩展，初步确认电传民用飞机的高迎角保护的保护迎角和最大迎角。4.根据权利要求3所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述步骤中，在辅助控制律下执行操纵的过程中，当操纵杆力接近不可接受的剧烈振动之前，及时稳杆改出。5.根据权利要求1所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤31，在正常控制律下，控制操纵杆指令过载，在此基础上，加载步骤2中确定出的高迎角保护的保护迎角和最大迎角；步骤32，通过正常控制律的操纵，结合实际试飞中电传民用飞机振动情况，对电传民用飞机的高迎角保护功能的保护迎角和最大迎角进行调整；步骤33，验证正常控制律下的飞机失速特性、操纵特性以及飞机的升力系数，最终确定出高迎角保护的迎角工作范围。6.根据权利要求5所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述步骤3的执行过程中，在确定高迎角保护的最大迎角值时，飞机最容易出现危险的高振动特性。7.根据权利要求1所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述步骤4包括：根据上述步骤3最终确定出的高迎角保护功能的迎角工作范围，对飞行中的各个场景进行失速验证试飞，确保在高迎角保护工作范围内，飞机不再出现高振动特性的特征。8.根据权利要求1所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述步骤5包括：
在具备高迎角保护功能的正常控制律下，将右边界的最大迎角值逐步往后移，确保在正常的高迎角保护工作时，即使发生较大的迎角超调，也能保证飞机的振动情况不超过步骤3中试验时出现的不可接受的制止性抖振。9.根据权利要求1～8中任一项所述的基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，其特征在于，所述电传民用飞机失速试飞过程中，要求具备风险识别能力，并且给出相应的降险措施。

技术总结
本发明提出一种基于高迎角保护功能的电传民用飞机失速试飞方法，包括：步骤1，完成试飞前准备工作；步骤2，在辅助控制律下进行失速特性试飞验证，初步确认出电传民用飞机的高迎角保护的保护迎角和最大迎角；步骤3，在正常控制律下进行失速特性试飞验证，通过加载步骤2中确定的高迎角保护的保护迎角和最大迎角，确定出高迎角保护的迎角工作范围；步骤4，在各个场景下对电传民用飞机进行失速特性试飞验证；步骤5，在迎角超调状态下进行失速特性试飞验证。本发明实施例的技术方案通过合理的任务规划、试飞动作判据、数据处理，从而保证在高振动特性下，能安全且有效地试验出飞机的失速包线。线。线。


技术研发人员：郭勇冠 蒋利添 马海军 孙康宁 辛甜
受保护的技术使用者：中国飞行试验研究院
技术研发日：2022.12.14
技术公布日：2023/4/18