雒东超, 袁东, 刘超, 王文星

(中航工业飞行仿真航空科技重点实验室, 陕西 西安 710089)



飞机方向舵故障建模与侧风着陆仿真

雒东超, 袁东, 刘超, 王文星

(中航工业飞行仿真航空科技重点实验室, 陕西 西安 710089)

基于风洞试验数据和CFD数据,建立了某型飞机上、下两片方向舵在松浮、卡滞和脱落等故障的数学模型；针对方向舵脱落故障，在飞行模拟器上进行了人在环的侧风着陆仿真试验,验证了模型的准确性,得到了与实际侧风响应相吻合的故障模型；最后，基于此模型探讨了方向舵故障下的侧风着陆安全性与驾驶员负荷。

故障建模; 侧风着陆; 仿真; 驾驶员负荷

0 引言

在众多飞行事故中,由操纵面的结构性故障引起的事故占很大比例[1]。1983年5月1日,以色列一架F-15战斗机在适应性训练中右侧机翼折断，飞行员通过加大油门增加飞行速度的方法成功保持飞机以平稳速度降落。由此可见,研究飞机操纵面故障甚至脱落情况的飞机动力学建模和响应计算分析方法并掌握其处置措施是非常必要的。

在进行飞行动力学建模时,需要大量的气动数据,常常依赖于风洞试验数据,此方法成本较高。而进行故障建模需要的气动数据较少,若单独为此进行风洞试验得不偿失。造成这种局面的主要原因是故障种类繁多,理论分析困难,试验成本又相当高昂,所以很难得到具有较高逼真度的故障数学模型[2-3]。目前,几乎所有的故障模拟应用研究人员都是在已有故障数学模型的基础上或自己建立简化模型开展应用研究,这种研究的难度相对较小[1]。……