确定运输机失速速度的试飞方法研究

成忠凯　代坤

摘 要：在人们生活质量不断提升的过程中，对飞机这种交通工具的使用频率增加，而通常情况下，飞机可以分为军用和民用两种形式，然而失速速度针对这两种飞机而言都是非常重要的。本文以美国波音民用飞机为例，对FAR和BCAR对失速的要求以及试飞方法展开了探讨。

关键词：运输机；失速速度；试飞方法

飞机使用过程中，对最小使用速度以及飞机气动力的确定都需要应用参数进行确定，这一参数就是失速速度。它在使用过程中，能够对性能、特征等在飞机中的体现进行充分的确定，然而该参数需要对飞机起飞时的特征和机场的长度进行充分的了解，因此飞机在正式投入使用的过程中必须进行充分的试航。

一、FAR和BCAR对失速的要求

在进行失速速度试验的过程中，应当严格遵守适航条例，在这种情况下， 必须对FAR和BCAR进行充分的掌握，前者为联邦航空条例，其中第二十五条明确指出了相关试飞要求。如果在运输机失速速度测量试飞过程中，产生了严重的机头下沉现象，同时飞行员无法通过人为方式对其进行控制，且下沉幅度较大时应将其判定为“失速”；同时，如果在试飞过程中，丧失操纵现象非常明显，同时也会产生抖动和突然失控等现象也可以判定为“失速”。

因此在进行失速速度试验的过程中，应在推力为零的状况下进行，同时在试飞过程中，能够不同程度的组合起落架和襟翼，对飞机运行中的使用重量最高值以及前重心位置进行确定。在试验最大和最小襟翼位置的过程中，应当保证气动弹性以及升力系数等可以在重量的影响下发生适当的变化。

在以上基础上，应当对不同的失速形态进行确定，促使带动力失速和单个发动机停车失速等，从而从整体而全面的角度对飞机的操纵特点以及失速特征进行确定。

BCAR在对失速速度试飞进行规定的过程中，明确指出试飞必须对襟翼位置及重心等问题进行确定，这些规定同FAR相似，但是还增加了对不对称推力状态进行确定一项内容，其中明确指出如果失速速度产生故障，需要对百分之五的速度预度进行应用，将失速警告进行确定，除此之外的要求同FAR相似。值得注意的是，征候在这两个条例当中是完全相同的，对失速的定义包括试飞过程中产生滚转、俯仰以及驾驶感震动等[ 1 ]。

以上两个条例在应用过程中，包含两个本质上的差别，体现在进入率以及失速速度的规定不同当中。

针对进入率而言，它指的是减速率在飞机失速中的体现，计算单位为公里每小时秒。FAR相应的速度段中，需要最多十五秒，最少八秒的减速时间进入率，相关进入率计算公式为VeMIN-1.1VeMIN/△t；而BCAR相应的速度段中，耗时最多五秒，相关进入率计算公式为VMS-V相应于（ts-5”）/5”。由此可见，从计算进入率的角度来看，BCAR的时间区间是FAR的1/3，这充分说明不稳定性体现在FAR进入率当中，因此拥有更为命的失速减速，因此飞行员在飞行过程中要想进入到失速阶段应当展开更加平稳的飞行减速工作[ 2 ]。

在对FAA和CAA准则进行观察的过程中可以发现，在以下情况下，必须对飞机的失速速度进行充分的实验，其中包括新型飞机在投入以前的试飞；空气动力被现有飞机严重影响，需要进行改型工作的飞机，其中改型指的是改变发动机和飞机的外形两种状况；新的襟翼位置被应用于飞机当中。

二、试飞方法的研究确定

在进行运输机失速速度试飞的过程中，最大的高度应为三千五百米，最小的高度应当在两千米，要想对失速速度的试验状况进行明确确定，应当保证飞机飞行过程中，进入率拥有最小0.93公里每小时秒，最大-2.78公里每小时秒的值。

失速试验开始之前，应当保持在最大高度之上，试验构型是飞机刚开始试验时应当保持的构型，同时还应当对配平速度进行应用。初始状态下，飞机应当始终保持在慢车推力状态下，配平起飞的速度应当时构型失速速度的1.3倍[ 3 ]。接下来飞行员在进行拉杆的动作时应保证缓慢性和连续性，促使飞机减速过程中能够在平稳的状态下实现，最终达到失速状态。

在进行运输机失速速度试飞的过程中，获得参数精确度以及失速质量等同驾驶员使用的操作技术具有直接关系，而这一影响在1.1VeMIN以后更为严重，如果减速不够稳定，将造成失速升力系数不真实，从而导致失速速度无法进行有效的试验。在这种情况下，试验时应当应用技术熟练的飞行员。

开展失速试验最主要的原因是促使减速率进入在-1.853公里每小时秒的状况下实现，保证飞机运行过程中始终保持在最小的失速速度上。在这种情况下，飞行员应当保证促使升降舵偏度能够逐渐增加，并保证最大偏度在VeMIN以前实现。如果在试飞过程中，下沉现场产生于机头当中，飞行员要想保证飞机增速应当快速的进行推杆，对失速进行改出，而这一过程中不需要过猛的用力。

通常情况下，在进行连续的运输机失速速度试飞的过程中，应当对推力进行增加，促使其到达最初试验的高度便可以对以上动作进行充分[ 4 ]。尽管适航条例当中要求失速速度确定为零推力，但事实上，多数情况下都需要保证失速实验在慢车推力的状况下进行，一旦失速升力系数受到油门位置的严重影响，应对最大油门进行应用，从而保证失速升力系数能够对一个高推力进行确定，同时对推力变化背景下的关系曲线进行制作，促使其逐渐向零推力靠近，从而保证失速速度体现为真正最大胜利系数。在充分的试验基础上，失速升力系数受慢车推力的影响可以忽略。值得注意的是，在进行试飞的过程中，应尽量选择开阔的地点，如河流和海的上空，从而防止试验过程中居民受到落物的威胁。

三、结论

綜上所述，在世界经济一体化进程不断加快的背景下，飞机作为重要的交通工具，将会发挥越来越重要的作用。飞机使用过程中，一项重要的参数内容就是失速速度，在这种情况下，积极加强运输机失速速度的试飞方法研究具有重要意义。

参考文献：

[1] 李勤红，冯瑞娜，周晓飞.小型通用民用飞机的失速试飞研究[J].飞行力学，2005，03：75-78.

[2] 孙懿.民用飞机起飞距离算法优化研究及实例分析[D].中国民用航空飞行学院，2015.

[3] 张帅.客机总体综合分析与优化及其在技术评估中的应用[D].南京航空航天大学，2012.

[4] 黄声寅.新型超音速巡航运输机气动布局设计研究[D].南京航空航天大学，2012.