伍 强, 徐浩军, 裴彬彬,*, 朱和铨, 武 欣

(1. 空军工程大学航空工程学院, 陕西 西安 710038;2. 中国人民解放军93705部队, 河北 唐山 064200)

0 引 言

波音公司统计结果表明,飞机结冰是诱发飞行失控严重事故的三大因素之一[1],飞机结冰问题长期以来一直受到人们的高度关注。据国际航空器拥有者及驾驶员协会的一项调查表明,1990—2000年间在所有天气导致的飞行事故中,与结冰有关的飞行事故占了12%[2]。

结冰将导致飞机气动特性和动力学特性恶化,进而影响飞行品质。早在1929年,Kopp就已指出,结冰导致的飞机空气动力学特性恶化相较于飞机重量增加对飞行安全的影响更显著[3]。Preston等人最早于1948年采用飞行试验获得了C-46飞机在自然积冰条件下阻力的变化特性[4]。美国宇航局Lewis研究中心与美国联邦航空局技术中心联合开展了尾翼积冰研究计划[5],利用“双水獭”(DHC-6)飞机开展了一系列的带模拟冰型飞行试验[6]和结冰风洞试验[7],为积冰研究积累了大量的气动数据。王良禹等人通过数值仿真对飞机结冰后的滚转角变化进行了分析发现结冰后飞机飞行品质发生了降级[8]。研究结冰对飞行品质的影响可以为评估飞行安全提供依据[9]。但是现有的结冰后飞机飞行品质影响研究多集中在针对某些特定的状态点进行分析,鲜有对全包线范围内飞行品质变化的研究。

现代飞机均多采用高增稳系统,高阶的飞机动力学模型使飞行品质的研究较为困难,通过等效系统拟配可将高阶模型转化为等效的低阶模型[10]。……