[发明专利]一种飞机高寒试验矩阵设计方法

说明书

本发明涉及飞机测试技术领域，具体是涉及一种飞机高寒试验矩阵设计方法；针对民机适航取证的高寒试验需求，以及飞机系统复杂且交联运行，存在系统参数重叠的情况，导致重复试验和试验缺项的问题，结合飞机所遇到的高寒环境参数和试验谱，从验证性和研发性两方面来设计飞机高寒适应性工况，融合飞机验证性工况和研发性工况，得到飞机系统多维高寒适应性工况矩阵，形成了大型飞机高寒适应性工况设计方案，基于本发明试验矩阵的试验可减少实验室温度大幅度调整次数，节约试验资源。

技术领域

本发明涉及飞机测试技术领域，具体是涉及一种飞机高寒试验矩阵设计方法。

背景技术

在民用航空全球化的今天，大型飞机在全球范围内广泛使用，在其经历的多种任务剖面内，极可能遭遇世界各地的地表气候条件，需在极端气候环境下具备适用性。由于实验室气候试验具有气候环境条件精确可控、极值可达、环境可复现、试验周期短、试验易于组织协调等优势，实验室气候试验较早便得到国外航空大国的青睐，国外大型飞机极端气候试验也已实现了极端气候地面试验项目由外场至实验室内的发展转变。然而此前，全状态大型飞机实验室气候试验在我国由于试验平台尚不具备，大型飞机全状态实验室气候试验相关研究工作几近空白，我国自主研发的民用飞机气候研发试验和适航符合性验证试验均只能以“守株待兔、追云逐日”的方式在外场开展，试验的矩阵设计主要考虑外场天气因素，延误了大型飞机的研制与适航取证进程。

大型飞机是我国按照最新国际适航标准自主研制的首款150座级以上飞机，按照国际国内适航标准要求，大型飞机在研制和适航取证阶段需采用分析和试验的方法表明在极端气候条件下功能和性能的符合性。实验室高寒环境适应性试验能够最大程度地暴露大型飞机高寒环境适应性问题，极大地缩短高寒试验周期，同时保障外场高寒地面试验和飞行试验顺利进行。因此大型飞机高寒环境适应性试验要求，全状态多系统耦合的全面考核需求，全状态多系统试验响应测试多样性诉求均亟待满足。

依托于气候环境实验室的建成，全状态大型飞机实验室气候试验成为可能，但是大型飞机高寒环境适航符合性要求考核的系统多达十四个，多系统之间高度集成、强耦合，且相关环境试验标准不能直接应用，而且试验周期短，给多系统多工况考核验证矩阵设计带来了巨大困难，需要探究民机多工况实验室气候试验矩阵设计方法，提高民机实验室高寒试验效率。

发明内容

为了实现以上目的，本发明提供了一种飞机高寒试验矩阵设计方法，解决民机实验室气候试验多系统多工况深度耦合的问题，实现民机系统高寒实验室验证性工况和研发性工况融合设计，提高民机实验室高寒试验效率，节约试验资源，具体包括以下步骤：

S1、设计高寒环境下飞机系统的验证性工况

S1-1、基于民机运营的适航条款对飞机系统的约束条件，确定高寒环境下需要考核的飞机系统的类型；

S1-2、在步骤S1-1确定需要考核的飞机系统的类型后，以全状态整机为研究对象，确定飞机系统的运行机理和外场运营环境参数；

根据所述运行机理和外场运营环境参数，确定高寒环境下飞机系统的性能参数；

S1-3、在步骤S1-1确定需要考核的飞机系统的类型后，以飞机在气候实验室中的试验为研究对象，确定在所述气候实验室内测得的内场试验环境参数，得到试验谱并剪裁所述试验谱；

根据所述内场试验环境参数和试验谱，确定飞机系统高寒试验所需的多环境温度参数及对应误差；

S2、设计高寒环境下飞机系统的研发性工况

S2-1、基于高寒环境下飞机飞行事故与案例的调研结果，确定故障频发的飞机系统的类型；

S2-2、基于故障传播机理，以数学模型和/或参数分析为主要手段，确定步骤S2-1中故障频发的飞机系统的故障参数；

S3、设计高寒环境下多飞机系统的试验工况