什么是变稳飞机?

什么是变稳飞机?

IFSTA(Integrated Flight Test Simulate Aircraft)，即“综合飞行测试模拟飞机”的意思，又称多轴变稳机。能模拟多种战机空中飞行的特性，甚至在下一代战机没有研制出来之前，将图纸上的设计参数输入到其模拟设备中，即可进行模拟飞行，从而达到验证、评估、优化和训练的目的。
IFSTA研制的最终目标是实现一架具有五自由度（三轴转动特性、升力特性和推／阻力特性）变稳能力并配有可变人感特性、可编程多功能显示系统、完善的机载测试系统的空中飞行模拟试验机，它可满足除直升机外大部分军用、民用飞机的有关技术验证和空中模拟使用要求。由于新型号研制的迫切需求及经费原因，IFSTA试验机在工程实施上采用分两步走的方案，即第一步首先完成三自由度（三个旋转轴）的变稳控制，随后再增加直接升力和推力／阻力自动控制，从而提供完善的姿态和轨迹响应的模拟。该试验机主要应用于：·飞行动力学、飞行品质研究；·飞行控制新技术、新方案的研究验证；·飞行试验研究，如新机/新系统试飞方法、参数识别方法、评价方法研究等；·新机空中飞行模拟试验评价及首飞飞行员的培训；·人机界面，特别是人机回路对飞行品质影响的研究；·地面模拟器校核及地面模拟－飞行试验相关性研究；·试飞员培训。一种特殊改装过的飞机，可以通过改变软件的模式而改变飞行的品质,从而在一架飞机上模拟多架不同飞机的飞行特性。

IFSTA(Integrated Flight Test Simulate Aircraft)，即“综合飞行测试模拟飞机”的意思，又称多轴变稳机。由K8教练机改装而来，该改型可模拟复杂的飞行状态，代号K-8V，具有了高级教练机的一些特性。K-8V能模拟多种战机空中飞行的特性，甚至在下一代战机没有研制出来之前，将图纸上的设计参数输入到其模拟设备中，即可进行模拟飞行，从而达到验证、评估、优化和训练的目的。目前该设备可装入8套参数，模拟8种飞机的特性。研制K-8V时，洪都集团曾寻求与美国卡尔斯班公司等西方集团合作，但西方公司一方面受官方限制不可向中国输出先进航空技术，另一方面要价太高。美国国家试验学校曾表示愿意合作，但仅仅限于训练方面。洪都最终主要依靠自身力量，完成了K-8V的研制。根据洪都设计人员后来与英国宇航公司的交流，发现虽然双方从未在多轴变稳领域合作，但走的路子相同，甚至使用的软件都几乎一样。与歼-6改进的BW-1单轴变稳机相比，K-8V采用了二余度、机械保障电传飞行控制系统，在三个轴向上实现了变稳，是具有实用意义的变稳试验机型。未来K-8V将发展为五个轴向变稳，加装光纤传输飞行控制系统，并实现发动机数字全权限控制。 IFSTA空中飞行模拟试验机具体由由中国飞行试验研究院总负责，中国航空附件研究所、航空计算技术研究所和南昌飞机公司等单位参加。空中飞行模拟试验机又称变稳飞机，其特点是可以通过特殊的自动控制系统来改变系统或飞机的稳定性，从而模拟其他飞机特性，甚至可以在空中模拟刚刚完成设计的飞机的飞行特性。该试验机于1991年底开始研制，1997年6月首飞成功，1998年9月完成验收试飞投入应用研究。 IFSTA 研制的最终目标是实现一架具有五自由度（三轴转动特性、升力特性和推／阻力特性）变稳能力并配有可变人感特性、可编程多功能显示系统、完善的机载测试系统的空中飞行模拟试验机，它可满足除直升机外大部分军用、民用飞机的有关技术验证和空中模拟使用要求。由于新型号研制的迫切需求及经费原因，IFSTA试验机在工程实施上采用分两步走的方案，即第一步首先完成三自由度（三个旋转轴）的变稳控制，随后再增加直接升力和推力／阻力自动控制，从而提供完善的姿态和轨迹响应的模拟。该试验机主要应用于：·飞行动力学、飞行品质研究；·飞行控制新技术、新方案的研究验证；·飞行试验研究，如新机/新系统试飞方法、参数识别方法、评价方法研究等；·新机空中飞行模拟试验评价及首飞飞行员的培训；·人机界面，特别是人机回路对飞行品质影响的研究； ·地面模拟器校核及地面模拟－飞行试验相关性研究；·试飞员培训。 IFSTA采用了南昌飞机公司研制的K8喷气教练机作为原型机，前驾驶舱改为试验评定驾驶员舱，前舱驾驶员在电传系统工作时控制飞机、完成试验评定任务；后舱作为安全／教员驾驶舱，保留了原机全套操纵系统及飞行仪表系统，在变稳系统不接通（即断开）状态下，安全驾驶员可利用原机的机械操纵系统控制飞机，安全／教员驾驶员控制着飞机／系统的工作模态（状态）及试验参数的选择；变稳系统的控制舵机通过离合器与原机机械操纵系统并联，在变稳系统工作时离合器合上，由前舱飞行员通过变稳系统控制飞机，当变稳系统故障或正常断开时，飞机即可由后舱飞行员控制。 加装的系统包括：·变稳系统：采用数字式双余度可编程电传飞控系统，可全时、全权限工作；系统可预装八组系统／飞机参数或模型；配有标准航空电子总线接口、地面试验专用接口和飞行试验测试接口；系统具有良好的用户开发界面；采用BIT检测及完善的安全保证措施；可选择在系统故障或飞机响应越限时人工／自动方式切除变稳电传系统。·可编程多功能显示系统：数字式、计算机成像；可模拟对目标的跟踪及攻击；研究开发各种显示格式（平显、下显）；可完成空中进场着陆、着舰等虚拟任务的模拟显示。·自动配平系统：变稳电传系统工作后自动将升降舵稳态铰链力矩限制在±8牛·米（相当于杆力±2 千克力）内。· 机载测试系统：可记录飞机、各系统、飞行员语音参数等，具有遥测发射能力。·可变人感系统：可满足军用、民用飞机操纵力特性模拟；提供力／位移四余度指令；提供二自由度侧杆控制指令，中央、侧杆可随时转换。飞机／系统经改装的有：电源系统、液压系统、操纵系统、仪表系统、导航系统、飞机结构、照明系统和起落架等。 IFSTA投入使用后已完成多种型号模拟和专题验证研究，如某新机首席试飞员小组培训，PIO（驾驶员诱发振荡）研究，某新机飞控系统控制律验证和品质评价，某型导弹地形识别系统验证试飞，新型飞机颤振激励系统（FES）验证试飞和大量试飞员培训教学试飞，等等。此外，该试验机研制成功后还多次与国外试飞员学校、试飞研究单位、空军和相关研究机构等就试飞员培训、变稳机设计及应用技术等进行了广泛交流并得到高度评价。 1998年，我国自行研制的使用电传飞向那个控制系统的新型歼击机首飞小组，在K-8V变稳机进行了电传飞控飞行特性训练和飞行品质评价演示。经培训和演示的试飞员评价：模拟新型歼击机的进场着陆较真实，尤其是人感系统和飞机姿态角响应逼真；纵向、横向逼真，航向阻尼略感大；空中不同参数变化时飞行员能明显体会到飞行品质的变化，是一种很好的教学训练手段；可用于该新型歼击机的试飞员培训和其它电传飞机的试飞员培训。