飛行試驗

飛行試驗是飛行條件為真實、模擬或虛擬的試驗。飛行器及其動力裝置和機械設備在真實的飛行環境條件下進行的試驗。

基本介紹

• 中文名：飛行試驗
• 外文名：flight test
• 書籍：《飛行試驗工程》
• 飛行條件：真實、模擬或虛擬
• 作用領域：科學研究和產品試驗

分類

飛行器及其動力裝置和機械設備在真實的飛行環境條件下進行的試驗。一般分為4種類型：(1)研製飛機試驗。武器裝備從開始研製到鑑定定型前所進行的試驗。(2)鑑定定型飛機試驗。對處於定型狀態的新武器裝備是否達到戰術技術指標和使用要求而進行的試驗。(3)檢驗飛行試驗。為檢驗武器裝備的生產質量或考核其庫存期間的基本性能所進行的試驗。(4)使用飛行試驗。為考核研究武器裝備在實際使用條件下的戰術性能、使用方法所進行的試驗。

飛行測試程式

通常有兩類飛行測試程式-商業和軍事。進行商業飛行測試，以證明飛機滿足政府認證機構的所有適用的安全和性能要求。在美國，是美國聯邦航空局（FAA）；在加拿大，加拿大運輸局（TC）；在英國，民航局；在歐盟，歐洲航空安全局（EASA）。由於商業飛機開發通常由飛機製造商或私人投資者資助，所以認證機構對飛機的商業成功沒有利害關係。這些民事機構關注飛機的安全，飛行員的飛行手冊準確地報告了飛機的性能。市場將決定飛機對運營商的適用性。通常，民用認證機構不參與飛行測試，直到製造商發現並修復任何開發問題，並準備尋求認證。

軍事方案不同於商業方案，因為政府與飛機製造商簽訂契約，設計和製造飛機以滿足具體的任務能力。這些性能要求在飛機規格中記錄，飛行測試程式的細節（在許多其他程式中要求）要在工作說明書中詳細說明。在這種情況下，政府是客戶，並與飛機執行任務的能力有直接的利害關係。由於政府資助該計畫，它從早期就更多地參與飛機設計和測試。

無人機飛行試驗

本次飛行試驗共飛行作業 3次 。 其中第一次試驗主要為了驗證無人機遙感系統的機上成像能力 。 第二次則按照遙感作業的要求進行了航跡規劃， 按起始點的經緯度自動開始拍攝 , 按結束點的經緯度自動關閉遙感設備 。驗證了航跡規劃 、遙感空中控制子系統以及數據獲取 、 數據傳輸以及快視圖顯示等功能 。第三次試驗則重點驗證了壓縮解壓縮功能 ，同時改正了前兩次試驗中存在的一些問題，取得了較好的結果 。由於試驗的重點有所區別 ，在三次飛行試驗中，其中第二次的飛行試驗是按照航空遙感的要求設計航線的。設計的航線為東西方向水平飛行 ，因此根據實際飛行航線的緯度就可以計算出航線的彎曲度 。根據航攝的要求，航線彎曲度不超過 3%。 而本次飛行試驗的航線最大的彎曲度為 1. 4%, 滿足飛行的要求。

風洞虛擬飛行試驗

傳統的靜態風洞試驗、 小振幅強迫振盪試驗、 尾旋風洞試驗、 單軸和多軸協調大振幅強迫振盪試驗等
都無法有效模擬飛行器機動運動過程， 需要發展能夠更為逼真的模擬真實機動飛行過程的試驗方法———
風洞虛擬飛行試驗 。風洞虛擬飛行試驗是把飛行器模型安裝在風洞中具有三個轉動自由度的專用支撐裝置上， 讓三個角位移可以自由轉動或者按照飛行器的飛行要求實時操縱控制舵面， 實現較為逼真的模擬飛行器機動運動過程， 並同時測量飛行器氣動和運動參數， 檢驗飛行器回響和操縱控制特性，達到氣動/運動一體化研究、探索氣動/運動耦合機理的目的。針對某典型飛彈， 開展了鉛垂平面內三自由度俯仰運動的開環控制和閉環控制下的飛行仿真模擬，分析了風洞虛擬飛行試驗和真實飛行之間的主要差異及其影響， 研究了風洞虛擬飛行試驗的模擬方法。

飛彈開環控制運動仿真結果表明： 開環控制下線位移約束的運動與真實飛行存在顯著差異，不能夠逼真模擬真實飛行。因此， 風洞虛擬飛行試驗不能採用開環控制方式。為此開展飛彈俯仰運動閉環控制飛行仿真，分析風洞虛擬飛行試驗的模擬方法。

對經典三迴路自動駕駛儀控制， 採用俯仰角速度反饋的閉環控制方式， 風洞虛擬飛行試驗能夠補償線位移約束的影響， 實現較為逼真的模擬真實飛行過程。但由於速度變化的影響無法補償， 會造成風洞虛擬飛行試驗和真實飛行之間的一些差異。

國外高超聲速飛行試驗啟示

從眾多飛行試驗項目來看，飛行試驗安排的時機主要有兩個：一個是在基礎研究和關鍵技術攻關中，無法通過地面試驗進行驗證的項目，需要進行飛行試驗；另一個是在關鍵技術攻關進展到一定程度， 需要進行氣動、
動力 、結構 、控制等多項技術集成驗證時，需要進行飛行試驗。美國在 2000年前的飛行試驗項目大多屬於前一種，2000年後進行的飛行試驗項目基本屬於後一種，其他國家當前進行的飛行試驗項目更多的為前一種情況 。

飛行試驗是國外進行高超聲速研究的重要研究手段, 採取循序漸進、 逐步驗證的技術路線，從帶飛到短時自主飛行 ，再到長時間自主飛行，從單項技術驗證到多項技術集成驗證 。

初期 , 美國、 俄羅斯等國選擇使用成熟技術研製飛行試驗平台，對超燃衝壓發動機、機體/推進一體化、飛行控制等相關關鍵技術進行了研究和飛行演示驗證, 重點是研究和驗證超燃衝壓發動機技術。

空天飛行是一個遠期目標，就目前各國的研究水平來看，還不能夠實現，目前各國仍從機理和基礎問題研究入手，採用國內國際合作方式開展基礎研究。