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飞行稳定性测试

(2020-03-21 19:03:39) 百科综合
飞行稳定性测试

飞行稳定性测试

通常将稳定性分成静稳定性和动稳定性。

静稳定性只表明飞机在外界扰动作用后的最初瞬间有无自动恢复到原来平衡状态的趋势,并不能说明飞机整个稳定的过程,即能否最终恢复到原来的平衡状态。研究飞机在外界瞬时扰动作用下,整个扰动运动过程的问题,称为飞机的动稳定性。

飞行稳定性测试则是设计阶段针对飞机稳定性进行的测试。

基本介绍

  • 中文名:飞行稳定性测试
  • 外文名:Flight stability test 
  • 学科:航空航天
  • 类型:飞行术语
  • 稳定性:分成静稳定性和动稳定性。
  • 作用:测试飞机稳定性

稳定性

通常将稳定性分成静稳定性和动稳定性。如果飞机在外界瞬时扰动的作用下偏离平衡状态,在最初瞬间所产生的是恢复力矩,使飞机具有自动恢复到原来平衡状态的趋势,则称飞机具有静稳定性;反之,若产生的是不稳定力矩,飞机便没有自动恢复到平衡状态的趋势,故称为没有静稳定性。显然,静稳定性只表明飞机在外界扰动作用后的最初瞬间有无自动恢复到原来平衡状态的趋势,并不能说明飞机整个稳定的过程,即能否最终恢复到原来的平衡状态。研究飞机在外界瞬时扰动作用下,整个扰动运动过程的问题,称为飞机的动稳定性。
飞机的静稳定性和动稳定性之间有着非常密切的关係。一般来说,只要恰当地选择静稳定性的大小,就能保证获得良好的动稳定特性。
在研究平衡问题时,曾经把飞机的运动分成纵向运动和侧向运动。同样,飞机的静稳定性也可分为纵向静稳定性和侧向静稳定性。

弹箭类飞行器地面伺服弹性稳定性试验

伺服弹性地面稳定性试验是装有飞行控制系统的飞机首飞前的一项常规性试验,而对于气动伺服弹性问题不是很突出的弹箭类飞行器来说不是一项必做的试验。但随着新型弹箭结构减重设计带来的刚度减弱、弹体固有频率低至舵系统频宽附近以及控制系统採用静不稳定控制策略,使得此类飞行器的气动伺服弹性稳定性成为倍受重视的问题。
弹箭类飞行器一般长细比较大,受弹上设备布局的限制,惯导等设备通常布置在靠近弹头的地方,因此弹体的弹性振动对控制系统稳定性的影响不容忽视。飞行控制系统初始设计时通常将弹体视为刚体,但实际飞行过程中弹体的运动包含刚体运动和弹体结构的弹性振动,弹上惯导等敏感元器件不仅感受到飞弹的刚体运动信号,同时也敏感到结构弹性振动信号,在考虑结构弹性影响之后控制系统稳定性裕度很可能不足,为此需要改进增稳控制系统设计。为了保证带有飞行控制系统的飞行器在飞行包络内不会出现气动伺服弹性不稳定现象,需要在设计阶段进行气动伺服弹性稳定性分析,在实物样机出来之后进行伺服弹性地面稳定性试验。
试验包括试验準备、试验调试和正式试验。
试验準备主要是被试飞行器技术状态的準备、振动感测器的安装、试验状态的模拟以及参试设备的连线。
试验调试包括:1)检查振动测量系统工作是否正常;2)通过专用电源向被测飞行器供电,自动化测试设备对飞行器进行测试;3)通过自动化测试设备对弹上飞控计算机发出指令,使飞控计算机产生舵控输入信号;4)测量弹体振动情况,如果振动信号太弱,适当增大舵控输入信号的幅值;5)汇流排监视器通过弹上汇流排採集各测量口的输出信号,分析信噪比。
正式试验依据前面所述的试验方法,按照先开环频率回响试验、后闭环稳定性试验的顺序进行。试验程式包括:1)按所选用的试验方法和调试结果进行试验参数预置;2)通过专用电源向被测飞弹供电,通过弹上飞控计算机产生舵控输入信号;3)测量弹体振动情况,汇流排监视器通过弹上汇流排採集各测量口的信号;4)试验过程中以检测弹体振动信号为主,试验后对汇流排监视器採集的信号採用数据分析软体绘製数据曲线,进行伺服弹性稳定性分析。

滑行稳定性试验

水上飞机的滑行稳定性主要是指飞机在水面滑行时受到干扰后恢复稳定运动状态的能力。由于水陆两栖飞机在水面与在地面起降环境相差很大,飞机在水面滑行时,容易受到水流、风等其他干扰因素的影响,若飞机的稳定性能不好,在水面起降过程中容易发生海豚或跳跃等危险运动,对飞机结构容易造成损坏,甚至造成机毁人亡,可见稳定性对水陆两栖飞机非常重要。
目前水陆两栖飞机全机带动力模型水池试验是研究水陆两栖飞机水面滑行稳定性能最直接、最有效的方法,它能够有效模拟水陆两栖飞机在水面滑行过程中的运动状态变化,气动力和水动力对飞机运动的影响以及螺旋桨滑流对机翼的影响,并且能够準确测出模型在运动过程中的升沉变化和拉力变化,避免了使用複杂而又难以实现的数学理论计算。廉滋鼎从相似準则、试验模型製作、试验方法及试验结果处理等方面研究水陆两栖飞机全机动力模型滑行稳定性试验技术,在模型试验方法中提出稳定判定準则及模型拉力模拟相关的处理。并以某水陆两栖飞机模型进行验证,该试验技术方法能够準确的测试出模型在水面运动过程中受干扰前后的运动参数,能準确给出水陆两栖飞机模型真实稳定性性能,用于实机滑行稳定性能预报。同时,该技术也为高性能船舶滑行稳定性试验技术研究提供了参考。

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