飛機飛行品質(zhì)規(guī)范及評價準則研究

陸晨遜　常亮

摘? 要：隨著民航運輸業(yè)的不斷發(fā)展，需要確保其航班安全高效運行，對航班質(zhì)量有效提升，在這一基礎(chǔ)上得出飛行品質(zhì)這一概念。飛機飛行品質(zhì)及安全之間的聯(lián)系較為密切，因此，在飛機設(shè)計及試飛等工作開展的時候，要根據(jù)飛行品質(zhì)規(guī)范的相關(guān)要求加強對飛機設(shè)計和驗證工作質(zhì)量的提升。該文加強對飛行品質(zhì)規(guī)范現(xiàn)狀分析，明確相關(guān)評價準則及其具體的適用情況。

關(guān)鍵詞：飛機? 飛行品質(zhì)? 規(guī)范? 評價準則

中圖分類號：V225 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）02（c）-0243-02

飛行品質(zhì)規(guī)范在飛機設(shè)計和飛行及生產(chǎn)等方面都存在著比較重要的位置，在衡量有人駕駛飛機的飛行品質(zhì)的時候，其標準主要是飛機是否可以在適當(dāng)工作符合的基礎(chǔ)上對飛行任務(wù)準確完成。在當(dāng)前航空科技發(fā)展的過程中，對飛行品質(zhì)規(guī)范發(fā)展也提出更高的要求，對飛機飛行品質(zhì)規(guī)范及評價準則研究可以對飛行品質(zhì)規(guī)范的發(fā)展提出相關(guān)建議，為規(guī)范制定提供必要參考。

1? 飛行品質(zhì)規(guī)范現(xiàn)狀分析

飛行品質(zhì)規(guī)范屬于飛機設(shè)計和開發(fā)及試飛及生產(chǎn)等過程中的重點關(guān)注內(nèi)容，在對有人駕駛飛機的飛行品質(zhì)好壞評價的時候，需要對駕駛員飛行任務(wù)合理完成過程中所產(chǎn)生的工作量進行評價，早期飛行器在運行過程中存在著操作困難的特點，飛行事故發(fā)生頻率比較高，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的時候，也得出飛行品質(zhì)這一觀念。我國的飛行品質(zhì)規(guī)范是參考MIL-F-8785B和MIL-F-8785C且根據(jù)國內(nèi)飛機設(shè)計及飛行經(jīng)驗等設(shè)計得到的，在等效系統(tǒng)降階處理的基礎(chǔ)上，有效應(yīng)用于增穩(wěn)操縱飛機和電傳操縱飛機等。1997年頒發(fā)的《電傳操縱系統(tǒng)飛機的飛行品質(zhì)》適用于高增益電傳飛行操縱系統(tǒng)的高性能飛機[1]。

2? 評價準則的實施

為了對飛行品質(zhì)規(guī)范要求有效滿足，在對飛行品質(zhì)評估的時候，國內(nèi)外學(xué)者提出了Chalk準則和Gibson準則及GM/PM準則等。美國軍用標準中規(guī)定在飛機設(shè)計的時候，需要對這些規(guī)則綜合應(yīng)用，但是這些標準具體的評估結(jié)果和飛機實際飛行品質(zhì)評價的時候，具有靈敏程度不穩(wěn)定的特點，其具備自身的適應(yīng)性及局限性等特點，需要對不同方式分類對比，有效得出各種方法的適用性。

2.1 飛機縱向飛行品質(zhì)評價方法

ML-STD-1797A規(guī)范在評價高階增穩(wěn)飛機的動態(tài)飛行品質(zhì)的時候，其主要是利用等效系統(tǒng)準則對小型縮比飛機的增穩(wěn)控制系統(tǒng)實施初步飛行品質(zhì)評價處理，對MatLab中的遺傳算法和直接搜索工具箱等綜合應(yīng)用且加強等效系統(tǒng)擬配處理。在這一過程中對等效系統(tǒng)模型的選擇情況重點研究，最優(yōu)擬配方法制定的時候，其在迭代初值選取及評價擬配效果方式研究等方面得到有效應(yīng)用。為評價高階系統(tǒng)的飛行品質(zhì)比較有效的評價方式是應(yīng)用和高階系統(tǒng)等價的低階系統(tǒng)實施分析與評價。在獲得低價等效系統(tǒng)的時候，需要對飛機俯仰短周期響應(yīng)評價的時候，充分應(yīng)用CAP準則和帶寬加回落準則等方式[2]。

新技術(shù)的采用促使現(xiàn)代飛機飛行過程中出現(xiàn)誘發(fā)振蕩現(xiàn)象較為平淡，國外相關(guān)學(xué)者在飛機誘發(fā)振蕩方面研究的時候，主要是從理論和仿真實驗及試驗試飛等方面深入研究，在具體研究的時候，其多種準則都是用于PIO預(yù)測，其中應(yīng)用到帶寬準則和Gibson時域準則等。在飛機設(shè)計的初期階段需要對多種預(yù)測準則加以利用從而實現(xiàn)PIO綜合評估，這一基礎(chǔ)上掌握的預(yù)測結(jié)果可以在理論方面對新機設(shè)計中PIO現(xiàn)象發(fā)生的概率降低。

2.2 飛機橫向飛行品質(zhì)評價

橫航向飛行品質(zhì)準則作為整體在MIL-F-8785C規(guī)范的基礎(chǔ)上得出，其對滾轉(zhuǎn)軸及航向軸等方面的飛行品質(zhì)要求加以具體規(guī)范化管理和具體規(guī)定。

2.3 飛機滾轉(zhuǎn)軸的飛行品質(zhì)評價

滾轉(zhuǎn)響應(yīng)屬于飛機滾轉(zhuǎn)操縱的過程中比較重要的動態(tài)特點，主要是由滾轉(zhuǎn)模態(tài)時間常數(shù)和螺旋模態(tài)的穩(wěn)定性等指標進行反應(yīng)，滾轉(zhuǎn)模態(tài)時間常數(shù)（Tr）是對飛機滾轉(zhuǎn)阻尼特性描述的方式。高增益控制增穩(wěn)飛機的滾轉(zhuǎn)模態(tài)時間常數(shù)值較小，大信號輸入的時候會發(fā)生滾轉(zhuǎn)速率不高的情況，在小信號輸入的時候，其靈敏程度又明顯比較高，在飛機轉(zhuǎn)彎的時候，滾轉(zhuǎn)-螺旋耦合振蕩也容易降低滾轉(zhuǎn)的可操縱性，這一時期飛機的操縱會更穩(wěn)定。需要較大程度上降低滾轉(zhuǎn)角指令的控制權(quán)限，因此要加強對滾轉(zhuǎn)與螺旋的耦合程度進行限制。飛機在受擾滾轉(zhuǎn)的時候也會出現(xiàn)緩慢地滾轉(zhuǎn)及航向響應(yīng)則屬于螺旋模態(tài)。在滾轉(zhuǎn)角受到比較大擾動影響的時候，飛機自身的飛行控制系統(tǒng)特性和滾轉(zhuǎn)力矩隨空速變化等方面也會呈現(xiàn)出發(fā)散趨勢，對飛行安全具有較大影響[3]。

2.4 飛機航向軸的飛行品質(zhì)評價

航向軸的飛行品質(zhì)評價通常情況下是由荷蘭滾模態(tài)的飛行品質(zhì)參數(shù)表示的，這些飛行品質(zhì)參數(shù)主要有自振頻率（Kd）和阻尼比（Yd）及自振頻率與阻尼比的乘積等內(nèi)容，而由于荷蘭滾模態(tài)頻率較高且周期比較短的特點比較突出，在對飛行品質(zhì)評價的時候，評價指標中除了模態(tài)穩(wěn)定的條件外，也需要對阻尼和阻尼比提出限制性的要求。對橫航向飛行品質(zhì)評價的時候，要明確對操縱系統(tǒng)中反饋通道對飛行品質(zhì)的影響情況分析，利用等效的系統(tǒng)模型及等效擬配方法進行評價，這些方式的適用范圍比較廣泛，在計算的時候也較為方便，評價的結(jié)果存在著更加直觀有效的特點[4]。

3? 結(jié)語

安全始終是民航事業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也屬于民航工作發(fā)展過程中的重要關(guān)注點，飛機飛行品質(zhì)的情況對飛行質(zhì)量存在著直接影響，也關(guān)系到飛行安全。飛行安全是當(dāng)前人們關(guān)注的重要內(nèi)容，人們生活水平和出行時效都不斷提升的基礎(chǔ)上，選擇航空出行的數(shù)量也逐漸增加。隨著當(dāng)前飛行技術(shù)的有效發(fā)展，飛機飛行品質(zhì)的研究進度也不斷加快。飛行品質(zhì)的問題與實際飛行情況聯(lián)系密切，這就需要在實際飛行的過程中發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，對這些問題有效解決，促使民航事業(yè)得以更好的發(fā)展。對飛機品質(zhì)評價標準較為多樣，需要對評價標準的具體適應(yīng)情況深入研究，明確標準聯(lián)合應(yīng)用的效果和有效性，從而綜合性地對飛行品質(zhì)做出更加科學(xué)合理的評價。

參考文獻

[1] 王越，徐亞軍，張華忠.飛行學(xué)員飛行品質(zhì)評價模型的建立[J].中國科技信息，2019（9）：48-49，52.

[2] 王越.飛行學(xué)員飛行品質(zhì)評價模型研究[D].中國民用航空飛行學(xué)院，2019.

[3] 張永.固定翼飛機縱向飛行品質(zhì)評價指標研究[D].中國民用航空飛行學(xué)院，2018.

[4] 楊俊，張永，肖艷平.飛機飛行品質(zhì)規(guī)范及評價準則[J].中國科技信息，2017（8）：16-17.

①作者簡介：陸晨遜（1986—），女，漢族，吉林四平人，本科，研究方向：飛機飛行技術(shù)、飛行原理方向。

常亮（1985—），男，漢族，吉林四平人，本科，研究方向：飛機飛行技術(shù)、飛行原理方向。