湾流 G500 起飞测试 Clay Harden 湾流在加利福尼亚州阿纳海姆举行的 2019 年 SETP 研讨会上发表了一篇关于 G500 起飞场性能的论文。演讲者包括飞行科学/飞行控制律设计工程师(谦虚的通讯员)以及经验丰富的飞行测试工程师 Ben Luther 和实验试飞员/公司董事 Todd Abler。起初,技术工程演示,尤其是控制律设计工程师,似乎与 SETP 的一群飞行员格格不入。这篇论文被证明非常合适,完全符合围绕飞行测试规划和执行的技术和安全相关讨论的核心。许多走廊和晚餐时间的讨论都产生了结果,今年的聚会似乎出现了一个共同的主题:航空航天业正在努力平衡驾驶舱自动化和复杂性与我们对机组人员识别和对异常情况做出反应的期望。SETP 似乎在这个问题上处于最前沿,它应该继续激发整个行业和全球的讨论。
这是飞行测试技术系列的入门卷。它概括介绍了在规划、执行和报告飞行测试项目时必须考虑的飞行测试工程的各种活动和方面。它的主要目的是为新手工程师或需要与飞行测试社区专家交流的其他人员提供广泛的概述。前两节对为什么要进行飞行测试的问题提供了一些见解,并简要介绍了飞行测试工程的历史。第 3 至第 10 节涉及飞行测试的准备工作。它们为必须考虑的初步因素提供指导;测试团队的组成;后勤支持要求;仪器和数据处理要求;飞行测试计划;相关的初步地面测试;最后,但绝非最不重要的,讨论安全方面。第 11 至第 27 节描述了在开发和认证新型或改进型飞机期间通常进行的各种类型的飞行测试。每个部分都简要介绍了所讨论的主题以及要进行的测试的性质和目标。它列出了所需的测试仪器(以及适当情况下的其他测试设备和设施),描述了要执行的测试操作,并指出了选择、分析和呈现测试数据的方式。各种活动
1957 年之前,德莱顿的模拟经验仅限于使用其他组织的能力。1955 年至 1957 年期间,德莱顿工程人员使用美国空军模拟器对两个项目进行了模拟,这对决定获得内部能力产生了重大影响。在第一个项目中,使用模拟计算机的模拟使人们了解了滚转耦合现象,在第二个项目中,模拟准确预测了 3 马赫速度下的 X-2 横向控制问题。这些发现的重要性促使德莱顿决定获得模拟计算机能力。尤其是 X-2 的经验使工程人员相信模拟在未来的 X-15 项目中将发挥重要作用。
本手册旨在提供结构飞行测试领域所涵盖的众多学科的“粗略”概述。它提供了新工程师在尽可能短的时间内投入工作所需的基本知识和介绍。它假设至少具备本科工程概念的知识。每个领域都提供了基本假设、适用的标准和法规、常见的测试方法、经验法则和示例。开发或方程式被最小化,并为那些需要更全面地理解支持数学的人提供现成的文本或手册的具体参考。本手册并非教科书,因此补充阅读应该成为结构工程师的正常做法。提供了一个全面的索引以供快速参考,每章都包含该章的术语列表。我们已尝试使手册比教科书更具可读性。
艾哈迈德讷格尔:Atul Apte 上校,RA Shaikh 先生,车辆研究与发展机构(VRDE);安贝尔纳特:Susan Titus 博士,海军材料研究实验室(NMRL);昌迪普尔:PN Panda 先生,综合试验场(ITR);Ratnakar S. Mohapatra 先生,P 屋顶与实验机构(PXE);班加罗尔:Satpal Singh Tomar 先生,航空发展机构(ADE);MR Bhuvaneswari 先生,机载系统中心(CABS);Faheema AGJ 先生,人工智能与机器人中心(CAIR);Tripty Rani Bose 女士,军事适航与审定中心(CEMILAC);Josephine Nirmala M 先生,国防航空电子研究机构(DARE);Anuya Venkatesh 先生,国防生物工程与电医学实验室(DEBEL); Shri Venkatesh Prabhu,电子与雷达发展机构(LRDE);Vishal Kesari 博士,微波管研究与发展中心(MTRDC);昌迪加尔:HS Gusain 博士,雪与雪崩研究机构(SASE);Prince Sharma 博士,终端弹道研究实验室(TBRL);金奈:Smt S Jayasudha,战斗车辆研究与发展机构(CVRDE);德拉敦:Shri Abhai Mishra,国防电子应用实验室(DEAL);Shri JP Singh,仪器研究与发展机构(IRDE);德里:Shri Ashutosh Bhatnagar,人事人才管理中心(CEPTAM);Dipti Prasad 博士,国防生理与相关科学研究所(DIPAS);Nidhi Maheshwari 博士,国防心理研究所(DIPR);Navin Soni,核医学与相关科学研究所(INMAS); Smt. Rabita Devi,系统研究与分析研究所(ISSA);Noopur Shrotriya 女士,科学分析组(SAG);Rupesh Kumar Chaubey 博士,固体物理实验室(SSPL);瓜廖尔:Manorama Vimal 博士,国防研发机构(DRDE);哈尔德瓦尼:Atul Grover 博士,国防生物能源研究所(DIBER);海得拉巴:Shri Hemant Kumar,先进系统实验室(ASL);Shri Pramod K Jha,先进系统中心(CAS);JK Rai 博士,先进数值研究与分析组(ANURAG);Bidisha Lahiri 女士,高能系统与科学中心(CHESS);Shri ARC Murthy,国防电子研究实验室(DLRL);Manoj Kumar Jain 博士,国防冶金研究实验室(DMRL);K Nageswara Rao 博士,国防研究与发展实验室(DRDL); Shri Lalith Shankar,伊玛拉特研究中心 (RCI);贾格达尔普尔:Gaurav Agnihotri 博士,SF 综合设施 (SFC);焦特布尔:Shri Ravindra Kumar,国防实验室 (DL);坎普尔:Shri AK Singh,国防材料与仓储研究与发展机构 (DMSRDE);科钦:Smt Letha MM,海军物理与海洋实验室 (NPOL);列城:Dorjey Angchok 博士,国防高海拔研究所 (DIHAR);穆索里:Gopa B Choudhury 博士,技术管理学院 (ITM);迈索尔:M Palmurugan 博士,国防食品研究实验室 (DFRL);浦那:JA Kanetkar 博士(女士),军备研究与发展机构 (ARDE);Vijay Pattar 博士,国防先进技术研究所 (DIAT);Shri SS Arole,研究与发展机构 (Engrs) [R&DE (E)];特兹普尔:Jayshree Das 博士,国防研究实验室 (DRL)
• GCS 监控器中的工程学科用于确保安全性和数据质量 • 定性地观察与飞行前模拟预测之间的差异 • 对闭环稳定性和振动阻尼进行实时评估 • 观察执行器速率限制和饱和度,这些因素会有效地打开环路并导致失控 • 监控由执行器死区引起的极限环振荡 (LCO),将其作为不稳定性的指标 • 飞行后数据分析
1978 年,决定出版更多专业专著,涵盖原始飞行测试手册第 1 卷和第 2 卷的各个方面,包括飞机系统的飞行测试。1981 年 3 月,飞行测试技术组 (FTTG) 成立,以执行这项任务并继续编写飞行测试仪表系列卷。这个新系列的专著(AG237 除外,它是单独编号的)将作为单独编号的卷在 AGARDograph 300 中出版。1993 年,飞行测试技术组改组为飞行测试编辑委员会 (FTEC),从而更好地反映了其在 AGARD 内的实际地位。幸运的是,卷的工作可以继续进行,而不会受到这一变化的影响。
定性方法 8 机载高速摄像机 8 追击飞机观察 8 地面摄像机 11 定量方法 12 摄影测量 12 储存遥测 13 安全分离标准 14 脱靶距离 15 储存稳定性 16 保险线/脐带功能 16 飞行测试业务 17 武器分离风洞技术 19 自由投掷 19 系留弹道系统 20 网格 22 流动角度 23 第 3 章:案例研究 25 风洞案例:GBU-38/B JDAM 弹药 25 MK-82 JDAM 风洞工作 28 风洞预测 28 飞行测试结果 30 滚转速率 31 脱靶距离 32 BRU-55 脐带缆故障 32 风洞的影响 35 滚转问题/翼片解锁时间 35 脱靶距离和相邻挂架几何形状 36 脐带缆 37 反对风洞的案例:GBU-24B/B 39 GBU-24B/B 低空激光制导炸弹 39 GBU-24B/B - F/A-18E/F 超级大黄蜂整合工作 40 风洞预测 41 测试矩阵 43 GBU-24 F/A-18A/B/C/D 大黄蜂分离计划 43
图 1:NACA 空中数据臂设计,在 UTSI Cessna 210 右翼尖配备流动角叶片。 .............................................. 1 图 2:惯性(东北向下)坐标系。来源:USAF TPS [6]。 .............................................................................. 5 图 3:机身固定坐标系。来源:USAF TPS [6]。 ............................................................................................. 6 图 4:流动角参考系。u、v、w 分别是机身固定参考系上 x、y、z 方向的速度矢量。来源:NASA [9] ......................................................................................................... 8 图 5:X-Z 轴上的攻角、俯仰角和飞行路径角视图。来源:波音航空杂志 [11]。 ... 9 图 6:不同情况下攻角和俯仰角的差异 [12]。 ............................................................................. 9 图 7:由于升力要求,平飞中的攻角会发生变化 [12]。 ................................................................ 9 图 8:估算 Oswald 效率因子的方法。来源:Roskam [15]。 .............................................................. 16 图 9:阻力系数随马赫数变化的典型变化。来源:Kroo [16]。 .............................................................. 18 图 10:烟气风洞试验中机翼上方的上洗流。来源:Babinksy [17]。 ..............................................................
摘要:非系留子尺度模型测试,通常称为子尺度飞行测试,传统上在航空研究和开发中用途较小,但意义重大。随着电子、快速成型和无人机技术的最新进展扩大了其功能并降低了成本,这种实验方法在学术界和业界越来越受到关注。然而,子尺度模型不能满足模拟全尺寸飞行所需的所有相似性条件。这导致了各种缩放方法和其他替代应用。通过文献综述和对不同缩放策略的分析,本研究全面介绍了近年来子尺度飞行测试的使用情况,并综合了其主要问题和实际局限性。结果表明,虽然在某些飞行条件下估计全尺寸特性仍然是一个有趣的应用,但子尺度模型正逐渐发挥更广泛的作用,成为具有宽松相似性约束的低成本技术测试平台。通过飞行实验,讨论和评估了作者和其他组织实施的解决已发现的实际挑战的不同方法。