[发明专利]一种低风险的直升机起降临界决断点试飞方法

说明书

技术领域

本技术属于直升机试飞技术领域，涉及直升机起降临界决断点的验证试飞方法，该技术 可应用于军、民用直升机起降临界决断点的验证试飞当中。

背景技术

CDP验证试飞是军/民用双发、多发直升机的重要性能边界验证科目，是含驾驶员在环 的机动科目，必须通过真实环境的试飞进行确定或验证。该科目要求通过试飞验证出直升机 在典型机场环境，采用安全的方式/轨迹起飞过程中，出现OEI后，直升机驾驶员可选择继 续起飞或返回机场的临界分割点——CDP的位置，对该位置的描述是使用离地高度h_r和对 应速度V两者的组合。其核心是验证直升机在不同的初始能量状态下，发生OEI后重新建 立最低安全飞行所需的能量转换空间——高度损失。

CDP根据起飞或着陆过程可分为TDP和LDP。该科目通常在具体机场环境下，在确定 的起降轨迹中指定的EFP位置，使用关车或将一台发动机置于慢车的方法模拟直升机在起 飞或着陆阶段出现OEI；保持此OEI功率状态，直升机分别完成继续起飞/中断着陆机动， 直至在复飞轨迹当中达到4.5m最小离地安全高度；然后在同样的EFP位置，模拟OEI，完 成中断起飞/继续着陆的验证动作，最终完成对CDP位置的验证。

由于此科目试飞中离地高度低，可用功率有限，飞行员处置的时间和空间小，采用上述 方法进行CDP试飞属于高风险科目，在GJB626A-2006《军用固定翼飞机和旋翼机科研试飞 风险科目》将此科目列为旋翼类飞行器试飞I类风险科目。在试飞验证当中，一旦驾驶员对 当前直升机的能量状态判断失误，或者出现操纵不当，就可能导致严重的坠地或撞击后果。

该科目的风险核心是“低高度+功率不足”。

以下是对本发明中出现的缩略语和符号的说明：

◆CDP：起降临界决断点

◆TDP：起飞临界决断点

◆LDP：着陆临界决断点

◆AEO：全发工作状态

◆OEI：单发失效状态

◆EFP：发动机失效点

◆V_toss：安全起飞速度

◆V：飞行速度

◆h_r：离地高度

发明内容

本发明提供了一种低风险的直升机起降临界决断点试飞方法，其特征在于，包括以下步 骤：

a)在真实起降环境下AEO起降轨迹的确认试飞

在已确定的回避区边界约束下，获得标准的AEO起降轨迹，其飞行速度、飞行高度呈 现固定的对应关系。通过不同机场条件下的AEO起降试飞，绘制出起降轨迹中V-h_r关系曲 线。

b)在安全高度环境下进行模拟OEI加速特性的试飞

在安全高度上设定虚拟机场高度，重复起降轨迹并绘制出起降轨迹中V-h_r关系曲线， 在绘制的V-h_r关系曲线上由高到低选择多个EFP位置，模拟OEI并实施“继续起飞”或“中 止着陆”机动试飞，获得直升机消除下降率达到V_toss过程中的高度损失。

c)V-h_r轨迹叠加获得CDP试飞结果

对步骤b)获得的OEI加速过程的高度损失采用成熟的旋翼相似理论和动力相似理论进 行换算，将步骤b)中EFP位置的速度叠加于步骤a)的起降轨迹中，扣除适航标准或验证 要求中的安全间隙4.5m，即可获得CDP位置。

本发明从分割两个风险组合入手，将CDP验证试飞的基本动作分解为上述a)、b)两 个步骤中常规动作内容分别执行，分别获取需用的数据，并通过数据处理，获得满足需求的 CDP位置验证结果。

将常规CDP试飞验证动作分解为两个试飞动作，分别规避了可用功率不足和由于离地 高度较低改出空间有限这两个主要的风险源。

通过步骤a)中试飞动作，可以获得不同起降环境，包括开阔平坦机场、直升机机场和 平台机场环境下典型起降轨迹的V-h_r变化关系曲线；通过步骤b)中试飞动作，获得直升机 在不同爬升、下降速度对应的能量条件下，使用剩余功率重新建立最低安全飞行状态的高度 损失。在上述结果基础上，采用V-h_r轨迹叠加的方法对两个试飞动作获得的飞行轨迹进行 数据处理，获取CDP的具体位置。