某轻型水陆两栖飞机操纵系统试飞改装及影响评估

某轻型水陆两栖飞机操纵系统试飞改装及影响评估

谷春雨

中航通飞研究院有限公司广东珠海519040

摘要：飞机试飞改装是为了飞机验证试飞而进行的改装，是飞机试飞必不可少的重要阶段，飞机改装质量的好坏将直接影响飞机试飞数据准确度和飞行安全。飞机操纵系统试飞测试改装主要是在原有的飞机操纵系统中增加力传感器、位移传感器等，以实时测试并记录飞机在试飞过程中飞行员的操纵力、操纵位移以及各个操纵舵面的偏转角度，再通过对传感器采集的数据进行分析来判断飞机操纵系统的功能及性能，以及评判飞机的操纵性能。

关键字：操纵系统；试飞；改装

一、引言

飞机试飞主要包括科研试飞及验证试飞，飞机试飞是飞机研制过程中的一个重要环节。当飞机生产、组装完毕以及各系统完成相应的试验后，飞机将进入试飞阶段。在飞机进入试飞前，需要对飞机进行相应的试飞改装，以满足测试飞机试飞过程中的相关参数，来分析飞机的性能。飞行操纵系统的试飞改装是全机试飞改装的重要组成部分。

二、飞机操纵系统概述

该轻型水陆两栖飞机飞行操纵系统根据功能可分为主操纵系统和辅助操纵系统两部分。主操纵系统为简单机械操纵系统，包括：升降舵操纵系统、副翼操纵系统以及方向舵操纵系统。其中，升降舵操纵系统和方向舵操纵系统的传动线系为硬式拉杆传动，副翼操纵系统的传动线系为软、硬混合式传动；辅助操纵系统包括：襟翼操纵系统、纵向配平系统，方向舵调整片系统。辅助操纵系统均为电气控制，各多面设置有位移传感器及位置开关检测位置信息并反馈显示系统。

图1主操纵系统原理图

三、操纵系统试飞改装方案

该轻型水陆两栖飞机试飞测试系统是一套完整数据采集系统，该试飞数据采集系统主要由1套KAM500数据采集器、1台固态数据记录器、GPS定位接收系统以及各类传感器等构成。KAM500数据采集器对飞机模拟量参数、开关量参数、电位计参数、RS422总线参数等进行数据采集、编码，形成PCM数据流传输到D40f固态数据记录系统进行数据记录。为满足试飞中被测参数时间相关性的要求，测试方案中采用GPS授时系统对参数时间进行协调，对各个测试子系统提供统一的GPS时间，保证时间的一致和同步。

操纵系统试飞测试改装主要是在操纵系统中增加盘力传感器、脚蹬力传感器、操纵位移传感器、舵面偏度传感器。盘力传感器用于测量升降舵操纵系统及副翼操纵系统的操纵力，脚蹬力传感器用于测试方向舵操纵系统的操纵力，操纵位移传感器用于测试驾驶盘及脚蹬的操纵位移量，舵面偏度传感器主要用于测试副翼、方向舵及升降舵的舵面偏度。辅助操纵系统的舵面偏度信息通过加装引线，抽引辅助操纵系统各舵面传感器及位置开关的信号。

1、操纵力改装

在主驾驶一侧增加驾驶盘力传感器用于测量升降舵操纵系统与副翼操纵系统的操纵力，传感器安装在驾驶盘与操纵杆之间，一端与操纵杆刚性连接，另一端与驾驶盘刚性连接。

根据飞机脚蹬的外形尺寸、接口、所使用的材料以及热表处理等情况，设计试飞改装脚蹬以代替原机脚蹬使用，在试飞改装的脚蹬中增加脚蹬力传感器。

3、舵面偏度测试改装

分别在副翼操纵系统、方向舵操纵系统、升降舵操纵系统中靠近各自舵面的传动线系中布置位移传感器来测量舵面偏度，传感器固定在结构框体上，通过拉线与固定在传动拉杆上的卡箍相连接。当操纵舵面偏转时，拉杆运动带动位移传感器产生位移信号。

图4舵面偏度传感器改装

四、系统影响评估

驾驶盘力传感器的改装直接刚性固接在驾驶盘与操纵杆之间，不影响驾驶员的操纵空间和视线，不干扰其他飞机零部件，对系统的功能性能均无影响；脚蹬力传感器的改装替换了原机脚蹬，改装脚蹬与原机脚蹬材料及加工工艺均相同，外形尺寸基本一致，不影响系统的功能和性能；

操纵位移传感器改装与舵面偏度传感器的改装均为并联在各自的系统中，对系统的刚度、强度不产生影响；由于传感器本身有一定的启动力，所以并联在系统中会增加系统的启动力，但传感器的启动力较小，经过传动比转换到手操纵点及脚操纵点上的力可以忽略不计。

五、总结

本文论述某轻型水陆两栖飞机飞行操纵系统试飞测试改装方案，并对试飞改装对系统的影响进行了分析评估，可以为同类型飞机飞行操纵系统试飞改装提供参考借鉴。

参考文献：

《飞机设计手册》总编委会.飞机设计手册第十二册.北京：航空工业出版社，2003

国防科学技术工业委员会.GJB1476A-2006飞机试飞测试系统改装通用要求。

国防科学技术工业委员会.HB7672-2000飞机试飞改装通用要求。