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1、实践出真知飞行试验的重要作用和发展变革 飞行试验在人类航空百余年的发展历程中发挥着不可或缺的作用术突破 如声障、热障 惯性耦合等 以及新型飞机的成功研制名飞行试验技术水平和能力的高低是衡量一个国家是否是世界航空;实践出真知飞行试验的重要作用和发展变革 ? 鉴定则必须通过飞行试验来行试验既是探索航空完成。新概念、新理论,突“飞行研究/验证”和“飞破关键技术,验证关键系统行发展/鉴定”是新机研制链的重要手段,也是为新机投中两个不同的试飞环节,在产提供决策依据的重要验证战略性、超前性和适用性方过程和为新机投入使用摸索面大不相同。其中,“飞行研经验的必经途径。它贯穿于究/验证”是一个国家航空科航空基础
2、研究、应用技术研学/技术水平的反映,又分为究、先期技术发展、型号工“科学研究试飞”和 “技术验程研制和用户使用验证的全证试飞”,为新型飞机研制奠过程。发展和提高飞行试验宙 山 塞 如 ,定科学/技术基础,对整个航技术水平对提高国家航空科 刘选民,中国飞行试验研究院院长,北工业大学航空发动机控制专业学士空事业的技术发展进步起着研水平、航空工业能力和航学位、飞行力学专业博士学位,长期.决定性的支撑作用。“发展和空武器装备的发展起着无可先后多次获得国家科技进步奖。鉴定试飞”的任务则是型号替代的作用。研制本身的一个阶段。在飞飞行试验的分类机研制链中占有关键地位。飞行试验大体可划分为如下飞行试验在飞机研
3、制链从广义上来说,试飞既三大类:中的地位和作用是新型飞机研制的起点也是国际政治、军事、经济斗争 科学研究与验证试飞和竞争环境导致了世界对一 其研制的终点。世界航空工是航空技术发展的基石,对业发展的经验与实践表明,流军/民用飞机永不枯竭的 推动航空新技术和新产品的没有强大而完整的试飞能力强大需求。这种需求又具体 发展具有重要意义。承担这做基础,就没有航空工业的化到应用领域对飞机战/技指种试飞任务的各种试验研究标/设计越来越高的追求,并 发展,也就不能推出技术更机的技术水平,直接反映一进而转化成一种促进航空新 先进的飞机。所谓完整的试个国家航空技术的发展水平飞能力就是既要有进行 “发技术和新科学知
4、识发展的推和创新能力。如美国众多的 动力量。通过“科学研究”和“应 展和鉴定试飞”的能力,更系列技术验证机、各种空中要有进行 “科学研究试飞”用技术研究”获得的成果只有 实验平台以及新技术和新型经过 “飞行研究/验证”的实 的能力。要独立自主地研制号演示验证机等;又如俄罗世界一流的军/民用飞机并践检验和验证才能构成支持 斯各种新技术试验机以及苏成为世界航空强国,就必须型号研制的科学/技术应用 霍伊和米格 . 一类的的基础,而新型号的发展和 具有完整而强大的试飞能力。“五代机”演示验证机等。美、 /一身且斥资巨大的行业,主 机试飞成本包括飞行直接消 究和型号研制试飞在管理上中心进行。该中心试飞经
5、费要具有如下特点: 耗、维护保障、地面试验、试 目前主要有法、美、俄推行主要来自国防部航空武器管涉及专业领域广泛 飞 飞测试、飞机改装、各种试验的三种模式。 理局,加上运输部和制造商行试验涉及几乎所有的航空 设施建设以及人员开销等。 法国模式 提供部分经费。专业领域,本身还具有特有 法国推行一种高度统一法国试飞中心下设伊斯的试飞专业技术,另外还部的试飞管理模式,只建有一 特尔、布雷蒂尼和卡佐三个国外现行飞行试验管理分涉及航天、电子、兵器、个国家试飞中心,承担着国 基地分别负责飞机和发动机模式及发展趋势航运等专业领域。 其中,试 现代战斗机已经演变成一种 家全部军民用飞机的科学研试飞,机载设备和
6、直升机试飞专业技术主要包括任务规 飞机/武器系统的综合技术究试飞、型号研制和鉴定试飞 飞和武器火控系统试飞。划、输入设计、飞机改装、平台,其系统综合性越来越 任务。这种试飞管理模式的优 美国模式试飞驾驶、测试监控、数据 高,功能越来越强,在试飞 点是便于统一管理,节约人力美国推行的是一种一分分析与处理、机务保障、场 中要考虑的各种不确定因素 物力,资源能高度共享。为二的管理模式。即军机与务保障、试飞支持设施、试也越来越多,因此对组织管 该试飞中心隶属于国 民机分离,科学研究试飞与验研究机的研制和应用等。 理的要求很高。鉴于飞行试 防部,但业务上军机试飞属 型号研制和鉴定试飞分离。飞行试验科目复
7、杂、架 验的固有特点,强化试飞的 国防部领导,民机试飞属运军机的研究性试飞主要次多 周期长 现代飞机采组织管理形式势在必行。其 输部领导。法国航宇研究院 集中在 德莱顿飞行研用的新技术多,飞机系统和 核心就是整合试飞活动,形 的研究性试飞以 究中心,型号研制和鉴定试功能复杂,因此试飞考核科 成国家试飞中心。对于航空 及飞机和发动机制造公司的飞则集中在三军各自的试飞目很多。对一架新机来说, 工业大国来说,航空科学研 产品试飞以委托方式在试飞 中心。美国空、海和陆三军的试飞架次和试飞小时数以千计;试飞周期少则几年,多则十几年。战斗机的试飞周期甚至占新机研制周期的一半以上 见表 。风险大、成本高 新
8、机定型试飞要对各种飞行边界进行考核试飞,包括高/低速、极限高度、大迎角、高过载、发动机空中起动、武器发射以及极端环境条件边界等,因此试飞中不但要考核飞机的正常工作模态,还要考核故障模态。例如,即使是单发电传飞机也要进行空中停车试飞。通常在新机试飞期间,会发生数以千计次故障,各类系统、设备和软件的更改数以百计,加上维护保障时间短,各项工作高度交又,大大增加了试飞的风险。试飞单位是一个斥资巨大的机构。例如美国空军试飞中心 每年维持经费大约亿美元;前苏联飞行研究院每年维持经费大约 亿美元。飞 /国际航空杂志飞的组织实施采用主场地联试飞中心分别对自己采购的 罗斯国家科学研究中心。该飞行试验技术的发展与
9、合试飞原则以及实现试飞技航空装备进行试飞。其中空军 院在鼎盛时期人员过万,拥未来随着航空技术的不断发展和有近 架试验研究机。俄罗 术的专业化。试飞中心 规模最大、联合试飞的具体意义和 计算机技术在飞机设计中更力量最强。各大飞机公司都 斯几乎所有的航空新技术和特点在于,主要试验集中在 深入和广泛的应用,新飞机在这里设置有试验联络部门。 新产品都要在这里进行试飞的集成化程度越来越高。现新机的调整试飞也在这里进 验证后才能投入新机应用。除 主场地试飞,便于交叉利用了科学研究试飞外,该院在型 试验机和提高其利用率;充 代先进飞机大都采用了多余行。原型机在工厂尽可能少号试飞中也扮演着重要角色。 分利用试
10、飞机构的试验设备 度电传数字飞行控制技术,飞,一般只飞几个起落,只飞机上指令和信息传递都以要保证转场即可。有许多新机 按规定该院具有型号首飞评 和保障设施,避免重复投资;原型机直接到该中心首飞。例 估和签字权,型号重大险难试 调整试飞、定型试飞和初步 数据总线为纽带,实现了信飞科目,如失速/尾旋和航天 使用试飞统一管理,联合实 息的大容量,快速传递和处如 ? 等者是如此。理。这种数字化、综合化和空军试飞中心与其他试 飞机飞行等也都在该院进行。 施;承包商、试飞机构和用飞单位有着非常密切的关系, 在俄罗斯飞行研究院机 户军方 共同使用试飞数据, 信息化发展自然也给试飞技实现数据共享,不但避免了
11、术的发展带来了新挑战、新其中德莱顿飞行研究中心与 场周围分驻着 个设计局的问题,并推动了试飞技术的其相邻,共用爱德华基地的设 试飞站,它们与飞行研究院 重复试验,还能保证原始数施。海军和陆军试飞中心也在 形成一种紧密的合作互补关 据的一致性;试飞机构能自 发展与进步。这里设有试验机构。原型机试 始至终严密主导、承担和监 试飞领域当前面临的新系,共用该院的试飞资源和飞到一定阶段则要由飞行试 设施,并获得飞行研究院的 督新机的研制发展试飞进程, 挑战和新问题主要包括:试验中心与使用试验基地合作 技术支持。各设计局虽然承 尽早发现问题,尽快加以改 飞方案越来越复杂,综合程进,并对改进后的飞机进行 度
12、越来越高,传统的人工设重新评估试飞;只需一条后 计方法已不能适应当前的发勤保障供应线。总之,采取 展需求,必须借助计算机辅联合试飞组织体系,能充分 助设计系统对试飞方案进行利用各方资源,达到了节约设计和优化;机载高速总线资源,缩短周期,加速型号 大量应用,试飞测试的参数研制和应用进程的目的。 类型和数量急剧增加,遥测目前,美国陆、海、空 传输速率不断提高,试飞测三军各主要型号的试飞均采 试系统必须实现网络化发展;用联合试飞的组织体制。 机载软件数量呈指数增加,等飞机完成总装后,直接前 针对航电系统和机载软件的往空军试飞中心进行鉴定试飞行试验比重增大,沿用传飞。另外,美国空军试飞中统飞行试验模式
13、对飞机进行心除负责空军飞机的全部评 评定所付出的时间和经费代价试飞和初步使用试飞任务价难以接受;随着航空制造进行初步使用试飞。担着本局型号的研制试飞任外,还承担海军和陆军飞机业数字化设计和制造技术的俄罗斯模式 务,但无须重复建设主要试的大量共性试飞任务。当前发展,数字样机成为飞行试对军用飞机来说,俄罗飞资源。与美国一样,俄各 空军飞机试飞和战术开发正验的新对象,数字化虚拟改斯则推行一种一分为三的试飞机生产厂的试飞量很少,逐渐集中在空军试飞中心进装和数字化试飞成为飞行试飞模式。科学研究试飞在俄 许多飞机的首飞直接运到飞行,而海军飞机试飞也逐渐验的新手段;系统多,综合罗斯飞行研究院;型号发展行研究院的机场进行。从分散基地向海军航空试验 化程度高,使试飞项目繁多,和部分鉴定试飞在设计局试 国外飞行试验组织管理中心 帕特森海军航空试验必须进行综合试飞 ,用系统飞部门;验收试飞在空军红 的发展趋势主要包括:试验中心 集中,而其他几个专工程方法把各项任务统筹考旗科学研究院。资源和试飞机构将会越来越 业基地主要承担专业设施的虑,综合安排;在多型号并俄罗斯飞行研究院隶属趋于集中。国家只有一个资评估试验,承担的试飞任务行试飞成为主要模式的情况于航空工业部,但它还是俄 源,不搞重复建设;型号试则逐渐减少。下,必须实现多型号并行协 /国际航空杂志 .
