某型飞机鉴定试飞的测试改装

2014-03-18张海盟

江西化工 2014年2期

关键词：采集器子系统飞机

傅侨张海盟

(中航工业洪都集团，江西南昌 330024)

1 引言

飞行试验是用飞行器在飞行环境中，通过各种飞行探索飞行机理，研究和掌握飞行规律，鉴定飞机、发动机和机载设备性能，不断丰富和发展飞行基础理论与应用技术，并为新航空装备的设计提供技术基础的一门科学。

2 飞行试验的一般程序

无论是鉴定试飞或研究性试飞，首先必须对试飞对象的特性要有充分的了解，然后编制试飞大纲。试飞大纲除规定试飞方法外，还对测试提出具体的要求。根据试飞大纲，正确地选择各种测试设备，绘制出电气原理图。在实验室和地面站对将要装机的各种传感器进行校准，并绘制校准曲线，然后制造符合装机要求的测试电缆、改装件和仪器安装支架，最后把符合要求的机载测试设备改装在飞机上。当与机上设备进行地面联机试验合格后，即可开始进行飞行试验。

在飞行试验中，会通过采集系统记录大量的数据。然后对这些数据进行分析，检查数据的可用性，把可用数据作为飞行试验的第一个“反馈”。通过遥测、通信等手段可以达到反馈的目的。最后进行数据处理，即把经过挑选和压缩的数据进行译码，变为工程量，进行数据分析，也就是进行科学计算。计算的结果作为对飞行试验的第二个“反馈”，并由此得到飞行试验的结果。

3 某型飞机鉴定试飞的测试改装过程

由于鉴定试飞的重要性，需要对飞机进行全方位的测试，就以某型飞机为例，此次在对改型飞机进行鉴定试飞测试时，对空速系统、航姿系统、燃油系统、操纵系统、环控系统等进行了全面测试。

整个测试改装过程拆除了部分火控系统设备，借此空间共完成了30余件机载测试设备的安装固定。飞机改装使用55A屏蔽线，按鉴定试飞测试原理图采用双绞或三绞线。屏蔽线按电气原理图一点接地，改装线路中有分离插头时，屏蔽套不允许中断，以保证电气连接。抽引飞机系统中的传感器信号，不允许影响飞机各系统的正常工作。测试系统的设备、传感器及调节器的安装位置要求拆装和维护方便。三向过载、三向角速率等传感器安装在飞机重心附近，并刚性连接。拆除了原机空速管支杆，并换装了测试专用装有攻角侧滑角的传感器的支杆。拆除了前舱原机驾驶杆，换装试飞测试驾驶杆，并在前舱左右脚蹬板上安装脚蹬力传感器。出于对飞行安全方面的考虑，地面检测和数据处理系统需要满足飞机及其系统的工作状态。

在改装过程中，我们就驾驶杆加装杆力传感器进行了一次设计改进。因为鉴定试飞测试驾驶杆纵向杆力、横向杆力是必不可少的参数，以为通常是杆力传感器设计在杆头上，其余部分基本就与原机上驾驶杆是一样的。这样的改装测量参数可靠性差、误差大。主要原因是杆头传感器与中间相铰连的部分容易松动，对飞机的安全性、可靠性都有影响。而这次是杆力传感器设计在驾驶杆的中间段，杆头、杆尾都是用原机的。这样改装杆力传感器与杆头及杆尾铰连都牢固，这对飞行中测试纵向力和横向力可靠性高，误差也大大减少，对飞行的安全也大大提高了。

其中，整个测试系统包括机载数据采集系统和数据处理系统两大部分。

3.1 机载数据采集系统

该型飞机的机载数据采集系统分为采集器子系统、GPS子系统、供电子系统、传感器子系统等。

(1)采集器子系统

采集器选用FDCR3机载数据采集器.可采集来自各传感器输出的模拟量和数字频率信号，以及来自飞机的抽引信号。包括422、429等总线信号。数据采集安全可靠，软件的编程加载及监控也很方便。

(2)GPS子系统

选用NovAtel DL-V3 GPS接收系统，该系统能实时提供飞机的定位信息，跟踪能力为GPS14 L1，其记录的数据可直接采集输出，也可经地面差分后提供高精度的起飞着陆的距离及航迹数据。

图 NovAtel DL-V3 GPS接收系统

(3)供电子系统

整个测试系统的供电由机上照明系统提供，所需的27V直流电不超过20A。由飞行数据记录控制盒及试飞系统总电门直接控制。

(4)传感器子系统

传感器安装于飞机各处，分别测量压力、温度、流量、应力、位移、姿态等，所有传感器飞行前在实验室或

飞机上系统标定。大气数据组件安装在机头空速管支架上，传感器组件内部的电阻电位计测量飞机的攻角侧滑角。同时连接空速管的静压和总压管，提供高度速度信号。

3.2 数据处理系统

数据处理是试飞测试链上的最后一个环节。无论是单路测量，还是多路测量；无论是模拟方式测量还是数字方式测量，其中有部分结果不能直观地使用，必须经过数据处理后才能满足使用要求。数据处理的工作是由电子计算机及其外部设备来完成的。

数据处理系统能够处理、分析地面和机载记录的PCM数据；并以文本文件形式提供码值和物理量。

数据处理系统包括预处理系统和各专业数据处理系统。预处理系统将数据从记录设备上读出，并进行简单预处理，然后通过介质传输给专业数据处理系统，对数据进行处理和分析，然后给出试飞结果。其中，GPS数据就是通过GrafNav事后处理软件差分处理，对原始数据进行校正，因此明显提高了定位解算精度，精度完全可以达到1cm或更高。