时间：2023-05-30 09:12:10
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇模拟飞行，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1. 四旋翼结构介绍
（1）飞控
无人机飞行控制系统简称飞控，可以看作飞行器的大脑。多轴飞行器的飞行、悬停，姿态变化等等都是由多种传感器将飞行器本身的姿态数据传回飞控，再由飞控通过运算和判断下达指令，由执行机构完成动作和飞行姿态调整。无人机自动飞行控制系统的基本任务是当无人机在空中受到干扰时保持飞机姿态与航迹的稳定，以及按地面无线传输指令的要求，改变飞机姿态与航迹，并完成导航计算、遥测数据传送、任务控制与管理等。
（2）无刷电机
无人机上用的电机一般分为有刷电机和无刷电机，有刷电机一般用的微型航模上比如空心杯电机，目前无人机上的电机大部分用的都是无刷电机。无刷电机通过三相交流电产生一个旋转磁场驱动转子转动，通过pwm控制速度。小体积、高效率和稳态转速误差小等特点，无刷电机要配合电子调速器（电调）使用。
（3）螺旋桨
螺旋桨，将电机转动功率转化为推进力或升力。螺旋桨高速转动时，由于桨叶特殊的机构，会在桨上下面形成一个压力差，产生一个向上的拉力，螺旋桨有两个重要的参数，桨直径和桨螺距，单位均为英寸。比如8060桨，代表桨直径是8英寸。即8*2.54＝20.32cm。螺距则为6英寸。桨分正桨和逆桨，安装时正桨安装在顺时针旋转的电机上，逆桨安装在逆时针旋转的电机上，怎么区分正逆桨呐？具体方法很多，这里简单说个方法，桨正确安装在电机上，顺时针旋转桨叶，产生向下风力的是正桨，逆时针旋转桨叶，产生向下风力的是反桨。
（4）机头和机尾
大部分无人机均四四方方、哪边看起来都是一样，但实际上它还是有一个“机头”。一般来说，镜头面对着的方向就是无人机的前方，或者叫做“头”。除了镜头之外，无人机一般也有信号灯来让飞手辨别方向，但不同的无人机，可能会以不同的信号灯，来识别无人机的“头” 和 “尾”。
2. 遥控器
（1） 油门和方向舵是什么
需要控制俯仰（y轴）、偏航（z轴）、横滚（x轴）、油门（高度），最少四个通道。加减油门控制垂直升降；方向舵控制机头左右偏航，即绕Z轴旋转
（2） 美国手和日本手区别
日本手，左摇杆：上下升降舵，左右为方向舵；右摇杆：上下为油门舵，左右是副翼舵。美国手，左摇杆：上下为油门舵，左右方向舵右摇杆：上下为升降舵，左右为副翼舵。
·
3. 四旋翼飞行
（1） 前进和后退如何操作
当需要按照三角箭头方向前进时，M3、M4电机螺旋桨会提高转速，同时M1、M2电机螺旋桨降低转速，由机后部的升力大机前部，飞机的姿态会向前倾斜。倾斜时，这时螺旋桨产生的升力除了在竖直方向上抵消飞机重力外，还在水平方向上有一个分力，这个分力就让飞机有了水平方向上的加速度，飞机也因而能向前飞行。相反的：当M1、M2电机加速、M3、M4电机减速时，飞机就会向后倾斜，从而向后飞行。
（2）左偏航和右偏航如何操作
在左偏航时，摇杆轻轻向左摆动。当摆动以后，无人机的机头会开始偏向，其实飞行器没有使用俯仰操作时，直接摇动偏航，无人机会原地旋转（类似于陀螺），转动方向与摇杆打的幅度有关系，摇杆偏离中心位置越大，转动的速度越快（当然为了不出意外，还是不要尝试偏离太多）。右偏航练习，同左偏航练习类似，只需要将摇杆向右打。
（2） 左旋转和右旋转如何操作
将油门杆拨动到一侧即可。但是在旋转过程中可能无法保持正确位置（无人机会到处跑），所以在做旋转操作时需要慢慢来。首先，需要将油门杆轻轻拨动下，看到无人机开始有轻微的转动时停止拨动，保持现有位置。这时无人机会慢慢开始转动，同时应该注意无人机飞行方式，如果有些控制不住，立刻松开油门杆，让油门自动回中。同时，准备控制方向杆控制飞行器位置。如果发现飞行器在旋转时则需要拨动油杆。
（3） 如何飞圆圈
1.起飞，飞向前方的开阔区域。2.动作要小，使无人机慢慢向前飞（右摇杆向前），同时慢慢向右偏航（左摇杆向右）。向前飞行的速度和偏航程度决定圆圈的大小和完成圆圈的速度。3.同时，可以使无人机转向右方（向右推动右摇杆）。这样无人机在转弯（转动转弯）时，就会更像固定翼无人机。无人机转动时，圆圈会变得更紧实，因为四轴 飞行器是正交向圆圈中心移动。另外，通过偏航可以改变前行的方向。
（4） 如何飞8字
无人机升空后，使用方向舵进行转弯，不用或尽量少用副翼转弯，在水平方向上，顺时针/逆时针完成一个8字航线。8字小航线飞行能帮助操控手进一步熟悉航线飞行的空中方位和手感，对于一个全面的飞手来说至关重要。如果已经将顺时针、逆时针小航线飞行都掌握得很熟练了，那么8字小航线飞行就应该很容易完成了。如果在实际飞行中，仍然感到8字小航线飞行较为困难，即说明你的顺、逆时针小航线飞行甚至4位悬停并未真正过关。8字小航线飞行可以在很大程度上培养飞手在航线中对直升机方位感的适应性，又能在一个航线中将向左转弯和向右转弯同时练到，是初级航线飞行必练的科目。开始可以根据自己的习惯选择在两侧转弯的方向，但最终一定要全部练到，即在左侧顺时针转弯在右侧逆时针转弯，或者在左侧逆时针转弯在右侧顺时针转弯。8字小航线飞行的诀窍在于：根据自己的能力控制飞机前行的速度，并在航线飞行过程中不断纠正姿态和方位，努力做到动作优美、规范。标准的8字小航线飞行为：左右圈飞行半径一致，8字交叉点在操控手正前方，整个航线飞行中飞行高度一致、速度一致。
4. 飞行模拟感受
无人机的开发研制，是当今国际航空领域一个重要发展方向，它具有体积小、重量轻、机动性好、飞行时间长、成本低、便于隐蔽、无需机场跑道、可多次回收重复使用等优点，它现已成为世界各军事大国武器装备的重点。总结本次培训，自认为受益匪浅:
一是熟悉了多旋翼无人机工作原理和操作规范，详细了解了多旋翼无人机功能和操作过程中各项注意事项，为后期无人机运行奠定了理论功底。
二是能够实际操作多旋翼无人机执行巡检任务。
虽然目前的水平离最终应用还有一段距离，但是从无操作经验到能够实际操作，这已是一个巨大的进步，也是本次培训我最大的收获。
三是与其他单位人员单位进行了有效的交流。
视景系统的发展历史几乎与模拟器的历史一样长。在最早的飞行模拟器林克机诞生后不久，视景系统也就出现了。
最早的视景系统是点光源投影系统。这种系统主要有一个体积很小、亮度很高且可以活动的小灯泡(称为点光源)，一个按一定比例画有地面景象的大直径玻璃盘(称为地景盘)，还有一块屏幕。当模拟飞行时，点光源模拟飞机的运动，光线透过地景盘照射到屏幕上，形成连续运动的景象。这利，系统的主要优点是视野广阔，结构简单。而由于其模拟误差较大，地景范围小，从而限制了视景系统的发展，后来出现了电影胶片投影系统。
电影胶片投影系统又被称为畸变电影。它是把被模拟对象的运动路线及其两边的景色拍摄成电影胶卷，然后按要求播放(可对播放速度进行调节)拍摄的胶卷，当飞行员操纵模拟器时，若航迹没有偏差，放映出来的图像就是拍摄的标准图像，若航迹有偏差，则通过畸变镜头映出的画面发生畸变。这种系统的优点是逼真度高、经济性好，容易实现。但最大的缺点是除不能更改之外，当摸拟的运动路线偏离拍摄的路线时将产生偏差，偏离越远，偏差越大，因而没有得到广泛的应用。
使用比较广泛的视景系统是随后出现的沙盘――闭路电视系统。这种系统主要由一个很大的按一定比例制作的沙盘、可受飞行员操纵的光学探头和摄像机、投影器及显示屏幕等组成。光学探头的位置就相当机的位置，它所看到的景象就是飞行员看到的景象。当模拟飞行时，摄像机通过光学探头对地景模型进行摄影，摄像机将光信号变成电信号，再由投影器将电信号变成光信号投影到座舱前的屏幕上，从而使飞行员看到外部的景象。这种视景系统，最大的优点是模拟的景象十分逼真，这种系统最大缺点体积异常庞大，运行费用昂贵，维修困难，一旦制成，很难更改，目前也基本不再使用。
2 视景系统的发展现状
随着计算机技术的发展，出现了计算机成像视景系统。这种系统还有体积小，耗电少，便于维护等优点。因此计算机成像视景系统发展十分迅速，至70年代末，已经有300多套计算机成像视景系统用于民航部门。现代的模拟飞行，几乎全部都是使用计算机成像视景系统了。
计算机成像系统主要由地景数据库、图像生成计算机、投影器及投影屏幕等组成。地景数据库中存储有大量的有关地区地面及空中的图像信息。当飞行员在模拟座舱内进行操纵时，其操纵信号经过主计算机的计算，向图像生成计算机输送有关运动装备的位置、姿态等信息，图像生计算机则将这些信息进行处理，实时生成图像，并将其传输到投影器，使飞行员从屏幕上观察到运动中的景象。由于图像是由计算机产生的，所以有很大的灵活性，有十分广泛的模拟能办。使用者还可以根据自己的需要增加或修改地景数据库中的内容。这种系统还有一个突出的优点，就是可用多个显示器来显示景象，从而大大地扩展了视野，如水平视场角可达200。以上，使驾驶员有全景空间的感觉。
典型的的计算机虚像视景系统的主要技术指标如下。
(1)图像分辨率：≥1280×1 024(点像素)／通道。
(2)帧率：／>60帧／秒。
(3)地景数据库：全三维真实地形场景，三维物体模型。
(4)纹理：卫星照片，航拍照片及真实照片纹理。
(5)大气效果：能见度变化，云、雾、雨、雪状态。
(6)日夜模式：黎明／白天／黄昏／黑夜。
(7)系统延迟：≤80ms。
3 视景系统的发展趋势
近年来虚拟现实技术异军突起，它是一种以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听，触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。具有实时高性能的图像处理能力的图像发生器成为虚拟环境产生的关键技术，而图像显示设备是用于产生立体视觉效果的关键外设，目前常见的产品包括光阀眼镜、三维投影仪和头盔显示器等。其中常见的头盔显示器根据左右眼的视差，分别按左右眼的视点生成两幅不同的图像，送至头盔显示器形成立体图像，在屏蔽现实世界的同时，提供高分辨率、大视场角的虚拟场景，可以使人产生强烈的浸没感，而在系统延迟和视点匹配方面一直是的头盔显示器所要面临和解决的难题。
我国在眼动方面的研究起步较晚，最早开始于上世纪70年代末80年代初，在民用航空领域的眼动研究更为滞后其中具有代表性的是：基行员眼动视域特征的飞机驾驶舱设计与评价[10-11]；航空人因工程领域眼动研究[12-14]以及其它航空领域的眼动研究[15]本文以固定式飞行模拟器为实验环境，利用非接触式FaceLAB4.0眼动仪作为眼动跟踪设备搭建实验平台，简化飞行员获取信息的目标区域，并利用马尔科夫链的数学分析方法对飞行员的视觉特征进行研究。
1驾驶舱眼动实验设计
1.1实验平台搭建实验平台搭建需要使用如下仪器设备：飞机驾驶舱人机交互仿真与测试系统τ下文简称为飞行模拟器υ和FaceLAB4.0眼动仪[16]实验中的驾驶环境采用固定式飞行模拟器该飞行模拟器包括系统控制台飞机仿真软件计算机系统硬件飞机设备仿真件和配套设备整个系统提供了对仿真平台进行各种设置的人机接口，实现了在实验室条件下对真实飞机操纵的模拟飞行中的外景图像，通过系统自带软件和投影仪，播放到驾驶舱前方的屏幕上视线跟踪设备采用澳大利亚Seeingmachine公司生产的FaceLAB4.0眼动仪该眼动仪是一个红外摄像系统，采用非接触式测量，实现对人脸的3D建模，极大地减少了测量仪器对人的干扰，为相关领域的研究提供实时的视线跟踪。
1.2实验设计选择普通在校研究生τ男性，年龄从23至28岁υ作为实验被试，被试的视力或矫正视力正常在实验前期准备阶段，被试需在实验室模拟环境中进行5小时的飞行操作训练，熟悉实验平台，并通过测试证实能够独立完成实验任务实验开始前，建立每位被试的头部模型τTheHeadModelυ要求被试完成在同一机场相同气象环境下τ晴朗的白天υ的飞机起飞任务，每次实验的眼动数据从飞机对正跑道沿着跑道中心线起飞滑跑开始记录，直到飞机高度表显示已爬升至300英尺高度具体实验设计方案如图1所示。
2眼动建模及视觉区域划分
2.1眼动设备建模FaceLAB4.0眼动仪首先要建立场景模型，场景模型是标定眼动仪被观测物体与测试对象之间的相对位置关系也就是建立了基于眼动仪的坐标系而后，建立每位被试的头部模型τ如图2所示υ，通过标定面部特征点，眼动仪可以实时跟踪头部眼睛与视线的状态最后，确立世界模型τTheWorldModelυ世界模型τ如图3所示υ是FaceLAB4.0的重要改进允许使用者运用球体平面等模拟外部可视场景世界模型确立被观测物体在全局坐标系中的大小与位置世界模型标定的准确与否，关系到能否准确捕捉到被试的注视目标物。
2.2模拟飞行中的视觉区域划分飞行员视觉注视区域的划分，是研究飞行员注意力分配和注视状态转移模式的基础和前提视野平面机械划分法将视野平面机械地划分为几部分，落在各部分的注视点即为该区域内的注视目标[17]飞行员在飞机操作过程中，通过舱内仪表能够获取飞机的各项性能数据在近地环境中，地面的标识灯光人员车辆环境能够为飞行员提供周围的交通环境信息在实验室环境下，为了简化飞行员的视野和注视目标，将飞行员的视野平面按照舱内舱外以及这之外的区域划分为3个视觉区，分别记为：前窗舱外景区τ1区υ舱内仪表区τ2区υ其它视觉区τ3区υ实验中被试的视野区域划分如图4所示。
3实验数据预处理与方法分析
3.1实验数据预处理每一次测试，FaceLAB4.0眼动仪会自动采集被试的眼动参数依据DataAnalysis程序，一次实验完成后可以导出五个数据表，分别是：世界数据表τWorldDataυ特征图像数据表τImageFeaturesυ时间数据表τTimingDataυ眼睛数据表τEyesDataυ和头部数据表τHeadDataυ世界数据表主要存储被观测目标的坐标；特征图像数据表主要存储头部眼部和瞳孔分别在摄像机A和B中的坐标；时间数据表存储帧数与时间的关系；眼睛数据表存储注视眼跳瞳孔等信息；头部数据表主要存储头部在全局坐标系中的位置角度等信息本研究中的视觉状态指：是否注视；如果注视，则收集注视目标物序号在模拟飞行实验中，被试的注视点数据往往会因受到疲劳眨眼等因素的干扰而存在非注视点数据根据眼动设备的数据记录类型，从眼睛的闭合度双眼闭合置信度注视质量眨眼扫视PERCLOS值等方面建立注视状态判断条件，只有在同时满足所有判断条件的情况下，记录的注视点数据才是最后用于实验分析的注视点数据。
3.2马尔科夫链建模根据上述判断条件，筛选出高质量注视点数据，并收集最终用于分析的注视目标物序号结合注视基本理论中最小注视持续时间的规定，对注视点数据进行提取本文所使用的眼动仪采样频率为60Hz，在给定最小注视持续时间t=100ms的条件下，对同一目标物序号连续记录6次，才达到最小持续时间因此，在处理数据时，规定连续6帧以上记录到同一注视目标物记为一次注视状态数据，记录其注视目标物序号注视目标物序号在世界模型建立时确定，由输出数据表中GAZE_OBJ_INDEX体现飞行员视野平面划分为前窗舱外景区τ1区υ舱内仪表区τ2区υ其它视觉区τ3区υ，依次对应目标物序号输出值12-1假设每个时间点τ每一帧υ，被试的注视状态只有一种且由于数据采集的间隔很短，可以认为数据处理后得到的注视状态数据是一种离散时间随机变量序列此序列无后效性，是离散时间的马尔科夫链[18]于是，可以得到如下马尔科夫链。
4实验结果
对数据处理后的高质量注视状态数据进行分析1区域是实验中划分的前窗舱外景区如果被试当前注视点位于1区域，下一个注视点转移情况的概率值如表2所示：表2数据显示，如果被试当前注视点位于1区域，下一个注视点仍然位于1区域的概率τυ最大，平均达到96.84%说明被试观察前窗舱外景区域时，绝大多数情况下不能在一次注视中就获取足够的信息，需要通过对该区域进行一次长时间的注视下一注视点转移到23区域的概率都很小，说明被试在观察前窗舱外景区域时，非常专注，对其它的视觉区域几乎不关注2区域是实验中划分的舱内仪表区如果被试当前注视点位于2区域，下一个注视点转移情况的概率值如表3所示：表3数据显示，如果被试当前注视点位于2区域，下一个注视点仍然位于2区域的概率τυ最大，平均达到92.58%说明被试观察舱内仪表区时，因该区域信息丰富，绝大多数情况下不能在一次注视中就获取足够的信息，需要通过对该区域进行一次长时间的注视下一注视点转移到13区域的概率都很小，说明被试在观察舱内仪表区域时，非常专注，对其它的视觉区域几乎不关注3区域是实验中划分的其它视觉区此时被试主要观察舱内仪表区和前窗舱外景区以外的视觉区域当被试当前注视点位于3区域时，下一个注视点转移情况的概率值如表4所示：表4中的数据显示，如果被试当前注视点位于3区域，下一个注视点位于三个视觉区域的概率均值大致相近说明被试在观察其它区域时，会同时关注舱内仪表区和舱外景区当前注视点为3区时，不同飞行员之间的一步状态转移概率相差较大这是由于实验过程中，被试在3区的注意力分配较少，加之我们在实验后处理数据时，对注视这一视觉状态进行严格筛选，并按照最小注视持续时间t=100ms对注视点数据做提取，这样处理后的数据在使用马尔科夫链分析方法进行分析时，3区的注视点数据非常有限，单个注视点数据就会对总体产生显著影响通过对一步状态转移概率分布情况的分析，认为被试在观察舱内仪表区和前窗舱外景区时，由于视觉区内信息丰富，短时间注视无法获得足够信息，往往需要长时间的注视；被试的视觉注意力在其它视觉区时，由于该区域信息量少，在一次注视状态中就能获取该区的全部有效信息，因此视觉注意力在下一时刻向各视觉区发生转移的概率大致相近；被试在飞行模拟实验中观察视觉区获取信息时，注意力相对较为集中飞行员在飞机起飞爬升过程中，需要获得大量的信息，观察舱内仪表区能够获得速度爬升率航向飞行高度等数据，观察舱外景区可以确保起飞过程中飞机始终对正跑道，获得跑道上的交通情况障碍物等各项有效信息这些实际情况也从实验数据的处理结果中得到验证。
美国航宇局供航天飞机航天员完成训练用的设备有87台，真可谓品种繁多，其中最主要的是单系统训练器、中性浮力实验室、航天飞机飞行模拟器(包括固定基和运动基两种)、垂直运动模拟器、航天飞机模型(包括全机身训练器、乘员舱训练器、外油箱门、1g模拟器和舱外机动装置模拟器)，舱外活动训练用真空舱、大型人体离心机和空间实验室模型等。
什么是单系统训练器?
单系统训练器是属于中等保真度的模拟器，用来模拟航天飞机轨道器的飞行控制仪表板，主要是驾驶舱内前方和后方的两块控制仪表板。
航天飞机上有计算机吗?
在航天飞机轨道器的前仪表板上，正面装有三台显示器和一块键盘。这些显示器向航天员提供有关航天飞机的各种信息和数据，航天员通过键盘可以向航天飞机上的5台计算机输入各种命令。
航天员如何驾驶航天飞机?
在指令长的左边，装有一个旋转式手控制器，指令长可用此控制器控制航天飞机的姿态，再入大气以后则用来控制航天飞机的副翼与升降舵，在宇宙真空中还可用来命令喷射器点火，以保持轨道器的正确航向。驾驶航天员位置也有一个旋转式手控制器，功用跟指令长的一样。但在单系统训练器上将驾驶航天员的取消了，仅保留指令长的手控制器。
飞行中航天员如何分工?
位于驾驶舱左边的指令长主要负责飞行控制、计算机和生命保障系统；位于右边的驾驶航天员负责主发动机、姿态控制发动机、辅助动力装置和电子系统；飞行工程师的座位是在指令长和驾驶航天员的后面，靠近中间位置。飞行工程师主要是协助指令长和驾驶航天员处理各种故障，保护各系统的正常运行。此外，飞行工程师还要负责头顶上的许多开关、按钮和断路器，给轨道器上的各系统正常供电。在航天飞机起飞时由于加速度的作用，头顶上的开关和按钮很难用手直接操纵，必须使用一种专门的控制杆。在起飞过程中，由于指令长和驾驶航天员都戴着头盔，看不见头顶上的开关和按钮，因此这些开关和按钮就由飞行工程师“全权”负责操纵。
航天飞机的后仪表板有何作用?
后仪表板又称为轨道控制台。台上有4个显示器和大大小小的一些开关和按钮。这些开关和按钮控制着航天飞机上的电视系统、通信系统、供水系统以及货舱的入口等重要设备。后仪表板在航天飞机起飞和再入大气时一般不用，但在入轨后的1～2小时之内，这里是最繁忙的地方。因为航天员们要忙着打开货舱的舱门，对货舱内的空间实验室进行测试和作试验准备。
什么是航天飞机飞行模拟器?
在航天飞机航天员所使用的各种训练设备中，飞行模拟器是最重要的也是最复杂的训练设备。这是一种高保真度的模拟设备，能够模拟航天飞机飞行的全过程，包括起飞前的准备、起飞、上升、中止飞行、入轨、轨道飞行、空间交会和对接、空间有效载荷的处理、离轨、进入大气、进场、着陆和在跑道上的滑行等。航天飞机飞行模拟器的外形类似民航飞行员训练用的飞行模拟器，但无论是结构或是功能都比民航的飞行模拟器要复杂得多。
如何模拟航天飞机的飞行?
航天飞机飞行模拟器主要由两部分组成：运动基乘员站和固定基乘员站。这两部分的区别在于前者能运动，即能模拟航天飞机的飞行动作，而后者不能。运动基乘员站能进行6个自由度的运动，换句话说，就是能进行任何方向和任何角度的运动，特别是可以向上倾90度，以模拟航天飞机起飞和上升段的姿态和加速度。从乘员站正前方的舷窗望出去，可以看到航天飞机在起飞、上升、轨道飞行和返回着陆时航天员所看到的景色。如果航天飞机的计算机或主发动机发生“故障”(这是教练员根据训练要求故意制造的)，航天员不仅能看到“故障”发生的情况，而且能听到“故障”发出的声音。这时全体机组成员都要全力以赴查找“故障”和排除“故障”，并要确保航天飞机“安全返回地球”。
固定基乘员站能模拟什么?
固定基乘员站虽然不能运动，但可模拟航天飞机飞行中的导航、机动飞行、交会和操纵遥控机械臂系统，特别是航天员可用它来模拟在驾驶舱内对货舱内的有效载荷进行处理和操作。固定基乘员站内装有指令长、驾驶航天员、任务专家航天员和载荷专家的座位。如果是进行较长时间的模拟训练，站内还可提供水和食品。
飞行模拟器能模拟外面的景色吗?
在模拟器内有3个正面舷窗、1个头顶舷窗和两个后面舷窗。正面舷窗看到的是彩色图像，其它舷窗为绿色图像。从这些舷窗中还可看到地球、太阳、月亮和星星。有一台闭路电视可以看到后面舷窗外物体的移动、有效载荷的形状和遥控机械臂的作业。通过计算机产生的声音可以模拟航天飞机上的泵唧声、风机声、阀门的开关声、气动力振动声、推进器点火声、爆炸螺栓爆炸声、起落架展开以及同跑道接触的声音。通过舷窗外的景色和这些声音，你可能分不清你是在真的航天飞机中飞行还是在飞行模拟器中作地面模拟。
航天飞机飞行模拟器共有多少台计算机?
航天飞机飞行模拟器有两大计算机系统，一个是飞行系统，另一个是支持系统。飞行系统由5台IBM AP101计算机组成，跟航天飞机上实际使用的系统完全一样。支持系统极为庞大，有两台主机、14台微机、还有两个模拟接口装置跟飞行计算机系统联系。此外还有各种输入输出处理器。
航天飞机模型有什么用处?
美国航宇局共有两个航天飞机模型：全尺寸的机身训练器和乘员舱训练器。所谓全尺寸的机身训练器就是一个与航天飞机轨道器同等大小但没有机翼的模型，用胶合板制成。模型内有航天飞机的中舱、飞行控制舱和货舱。该模型主要用来让航天员熟悉航天飞机内各系统的位置以及机上的居住环境。航天员可以在里面学习在天上如何生活和工作，包括做饭、打扫卫生、科学试验和对地观察等。此外，还要用此模型进行一项重要训练，即在航天飞机着陆时如果发生意外情况如何紧急出舱。乘员舱训练器是航天飞机轨道器的前段模型，没有货舱(即机身)，但安装有遥控机械臂系统。该模型可以垂直放置。航天员用此模型可练习紧急离机和跳伞动作，任务专家航天员则用遥控机械臂系统练习如何展开和回收有效载荷。
为什么还要进行飞机飞行训练?
对于一般民航飞机的驾驶员来说，飞机的进场着陆是最危险的一段时间，因为这段时期最容易发生飞行事故。航天飞机的进场着陆比民航机具有更大的危险性。因为民航机可以3度的下滑斜率平稳着陆接地，而航天飞机由于巨大的质量和较差的下滑能力，只能以400千米以上的时速和17～20度的陡角着陆接地。为了确保航天飞机的飞行安全，指令长和驾驶航天员的进场着陆训练极为重要。进场着陆训练使用的是一种专门的训练飞机。这种飞机是用美国“湾流Ⅱ”型喷气式运输机改装而成。航天机组成员指派飞行任务后，指令长和驾驶航天员要在这种专门的训练飞机上进行100多个小时的训练，完成大约600次的进场着陆练习。
如何在训练中体验失重?
为了让航天员在训练期间能体验到失重的滋味，可以用飞机作抛物线飞行。用飞机作抛物线飞行可产生30秒左右的失重。这种实验飞机每次要飞2～3小时，在这期间可作抛物线飞行40多次。所谓抛物线飞行是飞机先以45度角迅速爬高(称急升段)，然后改为平飞(称平飞段)，最后又以45度角下降(称下降段)。飞机在急升段和下降段，飞行员和参加实验的人员可受到2g加速度的作用，而在平飞段可体验到15秒钟1.5×10-2g的失重。
训练设备中哪一种最昂贵?
航天飞机飞行模拟器最昂贵。美国航宇局的航天飞机飞行模拟器于1977年设计和建造，耗资1亿美元。美国航宇局的所有载人太空飞行计划都有专用的飞行模拟器，如水星飞行模拟器、双子星座飞行模拟器、阿波罗飞行模拟器等，国际空间站也有模拟器，但航天飞机飞行模拟器是目前最昂贵的一个。
1、专业飞行模拟：是一款为玩家提供了刺激的游戏体验，甚至还可以与飞机的导航系统相融合已达到帮助飞机进行安全降落的目的高仿真飞行模拟游戏；
2、空中缠斗：是一款刺激而经典的飞行射击游戏，游戏中玩家们可以操控着自己的飞机做出各种战术动作；
3、空中狂飙：一款飞行特技的飞行模拟游戏作品，拥有卡通的元素，无论从游戏的画面效果还是音效，还有简便的操作性上来说值得尝试；
4、海岛模拟飞行：是一款十分有挑战的模拟飞行游戏，游戏画面非常精美，玩家们将驾驶自己的飞机飞行在各个不同的
（来源：文章屋网 ）
关键词：可控飞行撞地 近地警告系统 飞行仿真 视景系统
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（c）-0064-02
在飞行中并非由机本身故障或发动机失效等原因造成的飞机撞地或坠海事故，称为可控飞行撞地（CFIT）事故。1975年以前，世界范围内的商用喷气机群平均每年发生8次可控飞行撞地事故。为此有关部门研制了近地警告系统（GPWS），为飞行员提供飞机以不安全形态危险接近地面的警告信号，提高机组的处境意识。近地警告系统的广泛安装，大大减少了可控飞行撞地事故[1]。
仿真（Simulation）技术或模拟技术这一高科技手段已被广泛应用在国民经济各个领域。在航空领域，这种仿真技术被称为飞行仿真技术[2]。在国外近地警告漫长的发展过程中，飞行仿真技术扮演了很重要的角色。据了解，Honeywell公司拥有非常完善逼真的飞行仿真环境，一方面通过“自动式”模式对产品进行标准化、格式化的测试来保证产品的可靠性；另外一方面通过“交互式”模式对产品进行不同机型或者不同航电系统配置的测试和诊断，来起到促进产品发展和预防产品缺陷的作用。
我国近地警告系统在国内科研人员的不懈努力下已经取得卓越成就，装载了国内多种型号飞机。但相应的飞行仿真测试设备却寥寥无机，因此在近地警告设计验证、使用维护过程中缺乏有力的支撑环境。基于以上现状，该文介绍了基于Flightgear的近地警告飞行仿真测试环境的搭建方法。
1 系统总体设计
近地警告系统飞行仿真测试环境主要由主控系统、视景系统、飞行仿真系统以及机载设备激励系统。其中主控系统用于人机接口控制，视景系统用于营造真实的飞行视景环境，飞行仿真系统用于产生近地警告仿真数据源，机载设备激励系统用于仿真数据源与近地警告系统间的数据类型匹配。各子系统间的交互关系见图1所示。
1.1 主控系统
主控系统提供了对设备进行各种设置的人机接口，可以通过它进行定制化的系统控制设计。主控系统硬件为普通台式机，用于安装主控系统软件。主控系统软件力求简洁直观，各种菜单按键的布局清晰合理，可在短时间内掌握使用，发挥最大的效用。
主控系统软件包括以下功能模块：
功能键：在整个页面的下方，用来提供一组快捷功能，包括冻结、时间加速、快速状态抽样、复位、关闭设备等。
飞机状态：控制菜单包括飞机状态设置、外部环境设置、停机坪设置、进近设置、系统设置、设备初始设置等功能选项。
运行界面：整个屏幕的其他部分为控制台页面的运行界面，控制运行界面显示内容。
视景系统：控制视景系统气象、能见度等。
1.2 飞行仿真系统
飞行仿真系统硬件为普通台式机，用于运行飞行仿真软件FlightGear。FlightGear使用C++语言及三维图形引擎openGL开发，主要由动力学系统、视景系统、音效系统、驾驶舱系统、仪表系统、自动驾驶系统、助航系统等组成，系统启动后，生成一个包括飞行器、跑道、地形、天空、仪表、天气特效等元素的仿真图形环境，准确逼真地模拟真实飞行时的飞行状态，如飞行轨迹、飞机姿态、起落架和飞行控制面的位置、驾驶舱仪表指示、舱音等[3]。
FlightGear作为一个通用的飞行模拟系统，结构组织甚为复杂，各个系统不是独立的，而是有联系的，各系统模块之间的关系大致如图2所示。
FlightGear为用户预留了多种接口方式，例如串行通信、UDP网络通信、TCP/IP网络通信等；由于交联设备均以UDP网络通信为主，选择以UDP网络实现FlightGear与交联设备的通信。FlightGear飞行模拟器的网络通信模块比较成熟，只需要设置网络通信属性即可，不需要其他的软件开发。
1.3 视景系统
视景系统通过投影系统在环形屏幕上展现产生座舱外的景象，包括机场、跑道、建筑物、田野、河流、道路、地形地貌、飞行器等；视景系统还模拟能见度、云、雾、雨、雪、雷电等气象条件以及白天、黑夜、黄昏景象。视景系统硬件主要包含：图形生成系统、投影显示系统、音响及配套系统[4]。视景系统效果。
1.4 机载设备激励系统
机载设备激励系统实现飞行仿真系统和近地告警计算机的数据交联。飞行仿真系统为近地告警系统提供所需的飞行数据，并通过机载设备激励系统转换成相应格式；同时飞行仿真系统也通过机载设备激励系统收取近地告警计算机的告警数据，并通过指示/记录系统和音响告警系统发出告警信息、告警音等。机载设备激励系统硬件选用工控机及近地警告系统接口数据类型相应的数据板卡实现。
2 结语
该论文设计近地警告系统飞行仿真测试环境，以FlightGear为飞行仿真数据基础，配备了主控系统、视景系统以及提供被测设备接口数据类型的机载设备激励系统，从而完成了从飞行仿真到近地警告系统交互的全过程设计，可为近地警告系统设计验证、使用维护过程提供强有力的支撑。
参考文献
[1] 吴琛.增强型近地警告系统研究[J].科技创新导报，2011（32）.
[2] 刘兴堂，万少松，张双选.论军用模拟训练器/系统的发展趋势[J].系统仿真学报，2009，2（4）：19-21.
关键词：飞行仿真 电动操纵负荷系统 负荷模型
中图分类号：V32 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0007-02
模拟机训练现在已经是飞行员训练、评估中不可或缺的重要环节，对于模拟训练仿真程度的要求也越来越严格。操作系统作为飞行员模拟机训练中的重要硬件结构，直接影响到飞行员的训练效果，一套逼真的模拟机操纵系统对行训练的重要性是不言而喻的。操纵负荷模型作为操纵系统的灵魂，直接影响到模拟机/器与所模拟的飞行器之间的操纵相似程度，从而影响到飞行员在该模拟机/器上的训练水平。
1 原理及架构
典型的飞机操纵系统包括座舱内飞行员可操作的操纵装置（杆，盘，脚蹬，桨矩杆等），它们通过钢索、连杆、线传装置与引起操纵面运动的的操纵系统其余部分相连。在飞行模拟器中，本系统是通过将座舱操纵装置连接到操纵负荷系统来模拟的。图1描述了操纵负荷系统所模拟的一般飞机操纵系统，图2给出了相应的弹簧质量阻尼器系统，图3给出了典型的模拟器操纵负荷系统的安装。
可见，真实的飞机操纵元件、以及作动器和控制器，代表飞机操纵系统的前端质量。前端质量的位置和速度来自作动器的位置传感器。操纵负荷软件仿真后端系统质量和钢索系统中的力。后端系统模型决定了作用在后端系统上的总力，也就决定了后端系统的加速度，速度和位置。
前端系统位置和模拟的后端位置之差是钢索系统的拉伸/压缩。由于钢索是当作一个刚性弹簧仿真的，所以钢索力与拉伸量成比例，钢索力同等作用在前端质量和后端质量上。
2 静态操纵力的分析
本节描述了飞行员感觉到的静态力以及如何辨识特性参数。图4给出了一个典型操纵系统所测得的操纵力，该力被作为操纵位置的函数绘制出来。
测量静态力时有两点是非常重要的。第一，当系统演示摩擦力时，最好让操纵装置在测量过程中连续移动以得到最大摩擦力。如果保持操纵装置在某一位置，保持那一位置所需的力可能落在摩擦区域内的任何地方。第二，必须非常缓慢地（准静态）移动操纵装置，以防止系统的动态（质量和阻尼）影响测量。使用Fokker的操纵力测量系统可以很容易地得到这样的图线。
初看这些数据，能够看出该操纵系统包括中立位置附近的一个起动弹簧、摩擦、几个感觉弹簧梯度、以及位移极限。箭头指出了测量时位移的方向。下面也将按同样的过程分析这些信息。
当测量飞机操纵系统时，操作者从（A）点开始，在（A）点不施加力（手松开），操纵装置停在配平位置。然后施加前向的力，操纵装置一开始非常吃力，因为它是在起动弹簧区域内向（B）点移动。经过（B）点后，起动引起的力变为常值，力的变化只与感觉弹簧有关。注意（C）点附近感觉弹簧斜率的变化。当操纵装置到达（D）点，操纵面到达它的位移极限。当操作者继续施加更大的力，仅仅是座舱操纵装置移动，直至达到（E）点的座舱位移极限。既然操纵面停在（D）点，那么（D）点和（E）点之间的移动是由于钢索拉伸的结果。座舱内操纵装置的位移限制在（E），所以再进一步施加力只会产生很小的或者根本没有操纵位移。
当施加的力减少时，操纵装置首先离开座舱止动位置，然后操纵面离开后端位移极限。力继续保持相同的趋势直到操纵装置到达中立位置。前进和返回力之间明显的滞后现象是由于摩擦。向后的力与向前的力相似。
操纵系统内产生力的组件具有可加性。因此特性起动力、感觉弹簧、摩擦和止动力可以单独确定，总力与基准飞机数据相等。图5说明了力的分类（来自于举例飞机的数据）。
一般操纵系统模型包括图5所示的每一分力的特性仿真。只需确定每一分力的参数值。每一分力的模拟需要它自己类型的参数，但其范围通常为力水平、位置、和/或斜率。
当计算静态力图线来确定特征参数时，需要考虑下列问题。
力水平可以直接读出来。例如起动水平为±5磅。
当确定一特性力发生的位置时，弄清楚力是在前端系统还是后端系统发生（或者至少它将被在哪儿模拟）是很重要的。既然后端系统产生的力由前端系统飞行员施加的力来抵挡，所以需要记住承载负载的互连钢索要拉伸，拉伸量与力成比例。
钢索的刚度可从静态力图线中直接测得。D点和E点之间的区域表示由于钢索的拉伸而引起的力的改变。两点之间曲线的斜率（力的变化除以位置的变化）就是钢索的刚度。在我们所举的例子里，钢索刚度约为50磅每英寸。在有些情况下，钢索的拉伸并不如此明显。在这种情况下，必须使用机身制造厂商的数据。后端系统力产生的位置可以通过读取座舱操纵装置的位置减去钢索拉伸的量计算得到。在任意给定座舱操纵装置位置处的钢索拉伸量等于该位置的力与钢索刚度的倒数的乘积。
前端系统中的特性力的位置可以直接从位置轴上读出。后端系统内的弹簧斜率可通过用力（从数据中测得）的变化除以后端位置（由座舱位置转换成后端位置）的变化得到。
不管向前或向后，摩擦力大小相等，与速度方向相反。因此摩擦力水平是所测得的平均滞后宽度的一半。另外摩擦可以分为前部摩擦（操纵元件内的摩擦）和后部摩擦（操纵面内的摩擦）。经验表明绝大部分摩擦应该在后部系统中模拟。
3 动态操纵力的分析
本节讲述飞行员所感觉到的动态力以及如何调整特性参数以与飞机随时间变化的曲线相匹配。对大多数有鉴定需求（FAA，CAA，NTSC）的机构来说，要求与飞机操纵装置的时间曲线相匹配。与时间曲线相匹配的目的是确保模拟器的动态参数与飞机的动态参数匹配。
动态参数的确定比静态参数的确定要困难的多。理由在于它们给出的图线形式：静态力参数是通过力对位置的曲线给出来的，动态参数是位置对时间。静态力可由力对位置的曲线直接确定，而动态力只能由位置对时间的曲线间接得到。
图6给出了飞行操纵装置随时间变化的曲线图。该飞行操纵装置加载有一个感觉弹簧，这样给出初始偏差，然后放开，操纵装置就会被拉回至中立位置。图6所示的控制装置是过阻尼的：它不会在中立位置处振荡。增加图6的阻尼，系统会以更慢的速率回到零点。增加速度极限系统会以较快的速率回到零点。
图7是一个欠阻尼系统随时间而变化的曲线：飞行操纵装置在中立位置来回振荡几次。振荡的产生与质量的效果有很大关系。阻尼增加了，相同时间内振荡变小（也变少）。惯性增加会使振荡更大，时间更长。摩擦增大会使振荡变小（也变少）。
总而言之，飞行操纵系统 “自由释放”由下列各项决定。
（1）回中力（感觉弹簧，气动力）。
（2）系统阻尼。
（3）系统惯性。
（4）速度极限。
4 通用模型详细说明
在此通过一个通道的模型方框图8的对ECoL 8000系统中实现的通用模型进行了详细的说明，其他通道亦使用相同的模型。LaPlace算子‘s’表示积分。
通用模型模拟的是两个刚体，之间弹性连接（钢索/推拉杆），如图1所示。第一个刚体代表飞行操纵前端系统，由模拟器飞行操纵装置和ACU中的力回路控制器来仿真。第二个刚体代表飞行操纵面（升降舵/副翼/脚蹬/旋转斜盘），在操纵负荷计算机中仿真。模型中不包括力传动和位置传动，力是指作动器力传感器的测量值，单位为牛顿，位置为扇形旋转轮的输出角度，单位是度。
仿真模型包括下列要素。
杆/座椅抖振器：包括一个幅值和频率可以实时选择的单个的正弦发生器。抖振器可以是一个“力”抖振器（一个正弦波的力被叠加到模型力上），或者是一个“位置”抖振器（操纵装置/座椅由一个正弦波位置指令信号驱动）。力抖振器能够模拟如紊流或杆的失速特性，位置抖振器能够驱动座椅来模拟诸如在直升机内所感觉到的摆动。当幅值为正时，抖振器作为力抖振器工作，当幅值为负时，作为位置抖振器工作。在后一种情况里，“堵塞位置”被叠加以确定的正弦波。
前端系统和后端系统之间的连接：连接/钢索的拉伸量是前端位置与后端位置之差。连接力是连接拉伸量与连接刚度的乘积。在连接死区内连接力为零。
后端系统：代表操纵面或者直升机的旋转斜盘，被作为一个有摩擦和阻尼的刚体来模拟，摩擦和阻尼由主机控制。自动驾驶仪的输入也可以由后端系统来模拟：将“A/P 接通”置为1，使自动驾驶仪接通，输入一个指令速度。注意：如果后端摩擦被设置在足以克服模型力的水平上，操纵装置就只能响应指令速度。如果自动驾驶仪接入，后端摩擦对自动驾驶仪起到切断水平的作用。后端止动也在本系统内模拟。
感觉弹簧/配平系统：感觉弹簧力是后端位置与配平位置之差的非线性函数。配平位置是感觉弹簧计算的参考位置。配平位置是来自主机的配平速度的积分。配平位置被限制在后端位置极限内，输出送给主机。主机能够设置三级感觉弹簧斜率和两个断点。有一个限制程序防止断点的错误设置。要注意，此处所提到的配平是指机械配平。气动配平可以通过气动力偏差来模拟，如果飞机是可逆的，可以用感觉弹簧来模拟气动力。
起动：起动是一个与感觉弹簧串联的非线性弹簧。配平位置为起动力计算的参考位置。主机能够设置线性梯度，力以该梯度上升至起动水平，还能够设置起动水平。该模块计算的力决不会超过主机设置的起动水平。
气动力：气动力由主机计算，当作操纵面偏移量的函数。主机能够输入一个气动力偏差和一个气动力梯度。二者应该变化得比较缓慢，作为动压和飞机状态的函数。
通用模型包括一个配平/自动驾驶仪开关。下为可能的组合见表1。
5 结语
本文描述了Fokker ECoL系统中所用的通用操纵负荷模型的架构、功能，以及通用模型的特点、详细信息，并使用方框图对模型加以说明，对模型参数的作用也作了较为详细的阐述。了解操纵负荷模型，对运行、维护、改造、设计飞行模拟机/训练器中的操纵系统是有用的。
参考文献
[1] System description & Specification Ecol 8000 Q&C_line ECLS.
教学过程必须紧密联系学生的生活实际，使他们切实感受到自身的价值和需要，使学生对所学内容兴趣盎然，从而乐于探究、尝试。基于以上认识，我把纸飞机投掷设计成“飞行—空战”主题式模拟活动，试图通过这种儿童喜闻乐见的形式，激发调动学生兴趣，让他们在自主、合作的氛围中学习、活动，引导他们通过“玩中学、玩中练”，在自学自悟、主动探究中掌握投掷的正确动作，初步了解投掷的要领，同时进一步激发他们对投掷活动的良好兴趣。
二、教学目标
1．继续通过小朋友喜闻乐见的主题模拟活动，激发学生积极创想，主动参与活动的兴趣。
2．通过纸飞机投掷，了解投掷的基本要领：肩上屈肘──获得好的出手角度、快速、有利挥臂出手速度，并知道投掷时出手高度、速度与投掷远近的关系。
3．通过系列投掷活动，发展学生良好的投掷能力和活动能力。
4．教师继续进行最棒个人、小组的评选、鼓励，引导学生逐步形成在体育课上良好的价值取向。
5．引导学生尝试编队飞行、伏击空战、共同训练提高等合作性活动，培养学生团队意识和互助合作的习惯与能力。
三、教学流程
（一）激趣导入
/>
师：小朋友们，想当飞行员吗？（学生欢呼雀跃，跃跃欲试）那好，老师带大家开飞机好吗？（带领学生模拟飞行的各种动作：爬升、俯冲、斤斗……）
师：（出示各种飞机编队飞行的图片）漂亮吗？老师告诉小朋友，想当好飞行员就必须学会编队飞行，下面我们比一比哪个飞行小队飞得最棒……
（让学生以小组为单位讨论如何编队，尝试编队模拟飞行）
[兴趣是最好的老师，如果教师有意识地加以引导，让学生在跃跃欲试的状态下进行学习、练习，学生肯定能积极主动投身课堂学习中，从而成为课堂的主人]
（二）体验—探索—感悟
师：刚才小朋友的模拟飞行真不错!现在老师宣布我们的地面训练成功，大家可以进行正式飞行训练了！下面各个飞行小队到各自的空域去比一比，谁的飞机飞得最高最远。
（学生至各自“空域”尝试“飞行”，教师分 别参与各组活动，引导学生互相比较、互相观察，寻找合理的投掷方法）
师：各飞行小队集中野战机场，我们来比一比谁是特技飞行员。
（请各小组推荐同学演示，师生共同评议，从中选出投得好的学生命名为“特技飞行员”并给予奖励）
师：想当特技飞行员的小朋友请举一下手！噢，大家都想成特技飞行员，那么怎样才能成为特技飞行员呢？（学生七嘴八舌地回答）对了，得掌握好的飞行技巧才行！下面老师把刚才飞行员表演时看到的几种飞行方法模仿给大家看，请大家看看哪种飞行方法更好（教师结合学生练习情况分别演示撇射，肩上屈肘慢速抛射、肩上屈肘慢速抛射、肩上屈肘快速抛射三种投掷方法，让学生对比寻找总结正确的投掷方法，师生共同归纳肩上屈肘、注意出手角度和速度的投掷方法）
师：好了，大家都知道了怎样当特技飞行员，接下去各飞行小队回各自空域抓紧训练， 等一会我们来比一比哪个小队是特技飞行小队！
（学生分组学练，教师巡回到各组引导学生互帮互学，共同提高）
再一次集中野战机场，进行“特技飞 行小队”比赛，师生共同评议并命名奖励。
[比赛是学生特别喜欢的方式，而小组之间的比赛更有助于培养团结合作意识和竞争意识。而将教师的正确和错误的示范、指导放在学生练习、感悟之后，不但实现了教师由“主宰者”向“服务者”的角色转变，使教师的指导更有针对性和实效性，而且对培养学生观察、对比、坚持、总结的能力和习惯的养成也具有重要意义]
（三）提高—巩固—展示
师：飞行员们表现得真棒！现在我宣布飞行训练圆满完成，接下去我们该进行演习了……
（宣布“演习”规则，轮流由四一五名学生扮演“侦察机”冲过其他同学“伏击”的“阵地”）
师：（紧张地宣布）刚刚老师收到情报，一架不明国家的超大型侦察机正向我国境内飞来，请各飞行小队赶快进入阵地，准备打击侵略者！
（教师持大型纸飞机扮演“敌机”与学生“空战”）
[形式新颖、贴近学生生活实际和认识能力的练习比赛，学生往往会情绪激昂，乐此不疲。这样在不知不觉中，学生的投掷能力得到了锻炼、提高]
（四）轻松愉快，交流分享
师：胜利喽！看，群众来慰问战斗英雄们了……
（师生随欢快的音乐进行放松小游戏：犒劳飞行员）
师：（指着“坠毁”的“侦察机”）我们的飞行员真棒，侵略我国的敌机被我们击毁了，下面请各位功勋飞行员交流一下经验好吗？
（学生兴高采烈地讨论起来，一张张汗盈盈的笑脸洋溢着成为“保卫祖国”“英雄”的成功和喜悦）
[在评议中，教师鼓励学生大胆进行自我评议和相互评议，虽然是一年级学生，但个个争先恐后的发表自己的见解，交流自己的感想，尚显幼稚的话语也分明指出了小组、同伴和自己的得与失。我想，如果可以尽可能多的创设学生自行探索、体验、感悟、评议的空间的话，学生在体育锻炼中分析问题、解决问题和主动寻找快乐、成功的能力一定会得到逐步的增强和提高]
四、课后反思
【关键词】飞行品质；流程；民用飞机
Flow of Flying Qualities Analysis for Civil Aircraft
WANG Lei
（Shanghai Aircraft Design and Research Institute， Shanghai 201210，China）
【Abstract】The flow of flying qualities analysis for civil aircraft is established， and the flow can be used in whole life cycle of civil aircraft.
【Key words】Flying Qualities； Flow； Civil Aircraft
0 引言
民用飞机飞行品质分析的目标为：论证和评估飞机总体方案；在初始和详细设计阶段设计、调整、优化和验证飞行品质；飞行前与参考机型进行对比验证分析；试验阶段进行敏感性参数分析；再现试飞现象，找到问题症结并解决问题。
飞行品质分析贯穿民用飞机，从方案论证、设计、试飞验证以及交付后运营的整个生命周期。根据不同的设计输入条件、设计调整以及验证目的，飞行品质分析在各个研制阶段的侧重点会有不同，其要求、分析内容、分析判据和分析方法也不尽相同；飞行品质分析的内容和判据种类繁多，需根据飞机的特性合理选取。一般来说，在整个生命周期，飞行品质会进行多轮次分析，并给出相对应阶段的分析结果。
本文以民用飞机为研究对象，开展了飞行品质分析流程研究，并最终制定了分析流程，研究结果可供民机飞行品质分析时参考。
1 飞行品质分析流程
民用飞机研制的飞行品质分析流程主要分为以下6个部分：飞行品质要求、设计输入、分析内容和判据、分析状态和方法、计算结果、分析结论。基本流程如图 1所示。
1.1 飞行品质要求
根据飞机顶层设计要求、适航规章、国家标准、行业标准以及型号审定基础和专用条件等，制定飞行品质分析要求。
1.1.1 飞机顶层设计要求
飞机定义、设计要求和目标。
1.1.2 适航规章
包括规章条款CCAR-25[1]和咨询通告AC25-7[2]等与飞行品质相关的适航规章。
1.1.3 国家标准和行业标准
包括GJB 2874-97[3]和SAE ARP4104[4]等。
1.1.4 其他
与飞行品质相关的审定基础和专用条件。
1.2 设计输入
设计输入包括飞机设计指标（顶层要求）、气动布局定义、重量重心要求、气动数据、飞行控制系统、舵面作动器系统、液压系统和飞行品质要求等。设计输入在不同研制阶段略有不同，且由不同专业提供。
1.3 分析内容和判据
1.3.1 分析内容
根据不同的研制阶段、品质要求和设计输入制定相应的分析内容，分析内容的制定是一个由少到多、由浅到深的过程。主要包括以下内容：（1）纵向：纵向操纵性、纵向操纵效能、纵向静稳定性、配平特性、轨迹稳定性、纵向机动稳定性、失配平特性、纵向动稳定性、纵向操纵力和操纵位移；（2）横侧向：横航向操纵性、最小操纵速度、侧风起降能力、横航向稳定性、横航向动稳定性、横航向配平、滚转操纵协调转弯、横航向操纵效能、横航向操纵力和操纵位移；（3）其他：失速特性、抖振特性、高速特性、人机闭环振荡特性；地面操纵特性；大气扰动和故障状态下的操纵特性；以及结冰后的操稳特性。
1.3.2 分析判据
分析判据的基础为飞行品质要求，实际操作中需根据不同的研制阶段、设计输入和分析内容制定相应的分析判据。
1.4 分析状态和方法
1.4.1 分析状态
根据不同的研制阶段、品质要求和设计输入制定相应的飞行品质计算分析状态，计算分析状态的确定是一个由少到多、针对性很强的过程。全研制阶段计算分析状态主要包括：飞机构型、重量重心、高度、速度、控制律构型和试飞模拟状态等。
1.4.2 分析方法
根据不同的研制阶段、品质要求和设计输入制定相应的分析方法，分析方法的选取是一个由简到繁、由粗略到精确的过程。全研制阶段飞行品质分析的方法主要包括：理分析法和飞行模拟法。
1）理论分析法
理论分析法主要用于研制初期，主要包括工程估算、小扰动方程计算和六自由度仿真。
2）飞行模拟法
飞行模拟法主要用于研制中后期，主要包括工程模拟器评估、铁鸟试验和试飞验证。
1.5 评估分析
根据制定的分析状态和分析方法，开展评估分析，如评估满足品质要求，则输出分析结论；如评估结果不满足品质要求，则反馈给气动、飞控或液压等专业，等其做出修改后，更改设计输入后再进行下一轮评估。
1.6 分析结论
根据评估分析结果，给出飞行品质分析的结论。
2 结论
通过以上的研究，可以得出以下结论：
本文针对民用飞机飞行品质分析流程展开了研究，梳理了6个步骤用于开展飞行品质分析工作。本文所形成的流程，可用于民用飞机的整个生命周期。
【参考文献】
[1]CCAR-25-R4.运输类飞机适航标准，2011.
[2]AC 25-7C.Flight Test Guide for Certification for Transport Category Airplanes. 2012.
关键词：飞行安全 作风建设 安全意识
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）03-0041-01
一、飞行作风建设在保障飞行安全的工作中重要性日益突出
随着我国民航事业的发展，行业对飞行员的需求量不断增加，飞行员的培养量也越来越大。而现阶段我国培养飞行员能力还比较有限，如何既能保证飞行员的培养数量，又能保证飞行员较高的整体素质，就不能仅仅局限于培养其飞行技术这一层面，更重要的是培养过硬的安全责任意识、良好的心理素质及严格的飞行作风。严谨的飞行作风是一名优秀飞行员必备的素质，能够让机组在复杂的情况下保持冷静的头脑，准确判断，正确处理，化险为夷。细节决定成败，一个看似不经意的细节，却往往对结果有着举足轻重的作用。曾经在哈德逊河完成迫降，被誉为“哈德逊奇迹”的美航机长萨伦伯格在其著书《最高职责》中曾经这样阐述：“看着窗外，我感觉到我们在快速下降。我必须立即做出决定：我们有足够的飞行高度和飞行速度掉头飞回机场而且在掉到地面上之前抵达跑道吗？没有时间来计算这些，但是我根据从窗外观察到的情况很快建立了一个关于我们所处位置的三维构思模型。”作为当代飞行员，应该以此为鉴。在日常飞行训练中严格培养严格的飞行作风、良好心理素质和过硬的飞行技术，从而更有力地多方位地保障飞行安全。
二、模拟机教学为飞行员综合素质的培养提供了良好的硬件环境
在整个飞行教学阶段，模拟机训练同样为飞行人员综合素质的培养提供了良好的硬件环境。模拟机与真机比较来看，其优势在于能够模拟真实飞行中的各种突况和机械故障，飞行学员不仅能够在模拟机训练中提高自身的飞行技术和处理特情能力，也能从中提高自己的心理素质，培养过硬的驾驶舱资源管理能力，为今后飞行安全奠定坚实的基础。
三、提高飞行员自身安全责任意识，避免“事故链”的形成
如何衡量飞行员素养的高低，主要不外乎两点，一是飞行技术、心理素质是否过硬。二是遵守规章法规的观念强不强。因此安全状况好的飞行员，必定是那些飞行技术水平高、心理素质好、遵章守纪、作风严谨、职业素养过硬的，这类飞行员飞行时一定把安全放在第一位，在法规规定的范围内操纵飞机，安全可靠性始终较高。但是飞行员有时往往过于相信自己的操纵能力，在飞机性能边缘操纵飞机，降低了飞机安全可靠性，促使“事故链”的形成。同时也有飞行员因为个人技术不强，理论基础差，心理素质不过硬，特情处置能力弱等，所以正常情况下，他们可以将飞机控制在“安全区”内，但是如果外界出现稍微复杂一点的情况，处置起来就会显得力不从心，从而使飞机滑入“危险区”，同样降低了飞机安全可靠性，促使“事故链”的形成。另外，强烈的法规意识会给个人技术的正常发挥带来积极正面的影响，因为他们在“飞行的四个阶段”中，主观上就始终绷着保证安全的弦，操纵飞机全神贯注，从而更好地保证飞行安全。
在飞行学习阶段应具备以下几点：
一是要学好飞行理论和各机型相关的操纵手册知识，并结合运行规章搞清各方面的规定标准和安全裕量。
二是个人要客观地认识自己。只有实事求是地看待自己的飞行技术水平，认真公正的挖掘自身存在的安全隐患，善于通过日常飞行训练，提高自身飞行技术以及特情处置能力，才能更好地保证飞行安全。
三是要努力提高自己的职业道德素养，扎实保证飞行安全的思想基础。良好的职业道德修养，是飞行员提高技术、遵守规章制度、保障飞行安全的动力和条件。
四、了解客观因素，避免违章飞行
违章飞行，就是违背飞行的客观规律。其实主观上几乎没有人会想违章飞行，但客观上违章的不安全行为却比比皆是。造成违章飞行的客观原因不外乎以下几点：一是对飞机系统工作及相关运行的法规知之甚少。二是飞行的随意性，对于同一条法规，每个人都有自己的理解和衡量尺度，具有一定的不确定性。而法规需要通过人的实践得以实现，由于存在这种不确定性，表现出来的行为过程和形式不尽相同。三是操纵能力不强，复飞意识淡薄，程序、标准、动作不定型。比如在“五边”进近阶段，有的学员则不能及时发现存在的偏差，或者发现了偏差不能够及时修正。复飞意识淡薄，存在很大的安全隐患。
违章飞行，危害很大。一是使飞机的运行越出了相应规章的保护圈，二是使飞行的安全裕度被剥去，运行系统显得十分脆弱。通过各种安全准则、标准和操作来使“危险”的界定具有可操作性。航空界对航空器的运行规定了最优、正常、应急、危险等多重界限。超出规定的安全边界，系统就是“危险”的。因此安全需要规章来维护。
五、结束语
“安全第一”是我国民航一以贯之的指导思想。“预防为主”完全体现了航空安全的客观要求。通过行政与法规、经验与科学相结合的方式，借鉴国际民航安全管理的先进方法，逐步完善适合我国民航事业发展的管理方案以及飞行员培养办法；加强保障航空安全的法规、技术、物质、培训等基础方面的建设，努力把 “安全第一、预防为主”的方针落到实处；把主要精力放在安全生产和培养的综合监管上来，放在加强法律法规、政策办法的调查研究上来，放在问题的解决上来。减少和遏制安全机制上、运行中存在的显性和隐性问题，努力防止“事故链”的连接，提高飞行员整体素质素养，保证飞行安全。为我国民航事业的蓬勃发现贡献力量！
参考文献：
这是一台“红雀”牌固定式飞行模拟器，模拟的机型是赛斯纳172RB型飞机，装用的是佳明公司出产的G1000综合航电系统，俗称“玻璃座舱”。G1000是占据了目前通用航空市场多半壁江山的主流产品。自2005年推出后，赛斯纳172、钻石DA40、西锐SR22/20包括国产的领世AG300等轻型单发飞机基本无一例外地配备了该套系统。
我坐到了模拟器的驾驶座上，立刻被机舱环境包围。这台模拟器的仪表板80%真实地再现了赛斯纳172RB飞机的仪表板和操纵系统。仪表板上两个12英寸显示器证明它是模拟G1000航电系统无疑，但点火开关、总电源、电门以及跳开关的位置又是老机型上的。而用做备份的姿态仪、空速表和高度表则纵向排列在了多功能显示器的左侧。此外，该模拟器还有起落架收放手柄，这个显然不是172的标配。
仪表板的上方和两侧一共有6块大型液晶屏幕显示机窗外的视景。基本上覆盖了飞行过程中90%的外部视景。我觉得这是“红雀”模拟器相比其他模拟器优越的地方，坐在驾驶座上转头就可以看到飞机两侧的情况，“代入感”很强。
好了，闲话少说，开车！
发动机启动
绕机检查，乘客简报，停留刹车设置，座椅位置调好，安全带扣好，舱门关好。检查所有电路跳开关都是按下的状态。检查航电系统开关处于关断位。真实的赛斯纳172RB型机，各种电源开关是位于主飞行显示器的左边。这台模拟器的各种电门全都位于主飞行显示器的下方。发动机启动前通信、导航等各种航电系统都必须保持关的状态，以避免启动时的电流对这些电子设备造成冲击。要等发动机启动运行平稳后才能打开。这一点古今中外的飞机都是一样的。
把燃油交输设置在双位，保证左右机翼油箱飞行时同时供油。推回燃油切断开关。以上两步模拟器上无法实施。维持好习惯，想象一下。
好了，检查完毕准备启动发动机。把油门手柄拉回再前推一点点，把混合比手柄拉回。这两个手柄和真飞机上做得一般无二。
推开窗子朝外大喊一声：“离开螺旋桨！”同时检查螺旋桨周围是否有障碍物。
打开总电源开关，那对红色的大大的按钮，液晶显示器上立刻有了反应。有关发动机参数出现在了主飞行显示器左侧（可能是前一个操作者设定的缘故。在正常模式下，发动机参数应该显示在右侧的多功能显示器上）。这些参数包括转速、燃油流量、滑油压力、滑油温度、真空度、排气温度、燃油量、电流电压。依据重要性自上而下排列。除了转速是弧形带数字显示外，其他参数均采用彩色横条显示状态，并不显示具体数值。飞行员只要看到游标在绿区就可以了。这一点确实省事了许多。
打开电动燃油泵开关。飞机的启动不像汽车那么简单，一拧钥匙就完事。活塞式的飞机启动前都要先向气缸里面注入少量的燃油，以帮助打火爆发。这个电动油泵和发动机带动的主油泵是串联的。我左手向上搬动写着“Fuel pump”字样的电门，右手把混合比杆稍向前推，帮助油流进入气缸。同时眼睛盯住燃油流量表，游标向右移动到5加仑/小时，随即拉回混合比杆。注入气缸的燃油一点点就够了。
左手关闭电动燃油泵。顺时针转动点火钥匙到Start位。转动点火钥匙的同时，右手柔和地把混合比杆向前推到头，为发动机的启动提供富含汽油的混合气。这个时候左右手的配合还是比较重要的，右手慢了的话发动机启动不起来。至此，混合比杆就停在最前位置，也就是富油位置了。本场起落航线飞行高度低，混合比杆自始至终都放在富油位置。
目视螺旋桨转起，眼睛扫视滑油压力，有。连续的滑油散热，是发动机可以连续运转的保证。
航电系统一键通
可以打开外部的航行灯了。然后打开航电系统总电源。航电系统总电源一开，主飞行显示器立刻全亮。上蓝下棕的姿态仪、罗盘样式的水平状态显示器以及两侧的高度和速度标尺一应俱全。屏幕上方两侧是导航和通信接收机的频率设定窗口，也全都处于激活的状态。这些参数的背后是飞机的大气数据计算机、航向和姿态系统、两台甚高频无线电收发机、两台甚高频导航接收机以及GPS全球卫星定位系统接收机，这些系统所采集到的数据经由G1000内部的以太网，全部汇总在显示器上。一个总开关就全部搞定，这就是综合航电的好处。
咦？主飞行显示器右侧出现了一行黄色的英文：“pitot fault”（皮托管故障）。显示器右下角的告警菜单高亮闪烁“caution”。同时姿态仪左侧的空速窗口显示一个红叉叉。咋回事？按下菜单下的软键，弹出故障页面，同样是皮托管故障信息。我从仪表板下方找到皮托管加温电门，向上扳开。故障页面里的信息瞬间消失。空速窗口里的红叉叉也不见了。看来G1000系统是通过系统设置，强制在飞行中打开皮托管加温，以避免空中皮托管结冰。
伸手到右侧仪表板下方的襟翼控制开关，确认襟翼处在全部收回的位置。确认完毕。
至此，赛斯纳172B型机就由一只停在停机坪角落里不起眼的小鸟，变成了一只怒吼着的，灯光闪闪的，时刻准备起飞的小怪兽了。
将无线电台频率调整到深圳机场通播频率收听通播，收听完毕。将另一台无线电台频率调整到深圳机场地面管制席位请求滑行。
目前，深圳宝安国际机场目前有两条跑道，一条老的33-15跑道，长3 400米宽45米。一条新的34-16跑道，长3 800米宽60米，于2011年投入使用，为4F级，使宝安机场具备了起降空客A380的条件。不过在这台“红雀”模拟器上，深圳宝安机场仍然只有最老的那条4E级的33-15跑道，而且2013年投入使用的号称“大飞鱼”的T3航站楼也不见踪影。不过，对赛斯纳而言，都一样，这么小的飞机也不可能靠上T3航站楼的廊桥，细枝末节就不讲究了。我轻轻踏着方向舵，操纵着这架小小的飞机滑行在空旷而宽阔的深圳宝安机场里，如同一条小船航行在大海里。
跑道头的起飞准备
我的赛斯纳滑入了15号跑道头，对正了起飞方向。我设置好停留刹车，开始做起飞前检查。调直座椅靠背，扣好安全带。
检查舱门关好。检查驾驶杆和方向舵踏板，前推后拉左右压，方向舵左右蹬到头。OK。
设置高度表拨正值、航向游标和高度游标。由于是模拟飞行，为了有代入感，我假装已经接受了管制员的起飞指令，装模作样转动主飞行显示器右边的旋钮将高度表拨正值调到修正海压29.91英寸汞柱，此刻高度表指示在15英尺（约4.7米），即飞机距离海平面为15英尺，由机现在停在跑道头上，也等于此处的标高是15英尺。以修正海压为基准，高度表指出的数据就是飞机距离真实海平面的高度。
拨正完高度表，接下来设定高度游标和航向游标。赛斯纳172的标准起落航线是1 000英尺（约305米）。我转动位于主飞行显示器左下方的高度设定旋钮来设置高度游标。飞机接近这个高度时候会提示改平。
接下来转动位于主飞行显示器左上方的航向游标旋钮，把航向游标对正罗盘的正上方。此时机头正对起飞方向155度。航向游标设在这里，飞起来以后游标会跟着罗盘转动可以让我非常直观地观察到飞机飞行的方向。尤其是在起落航线三边上，只要保持游标处在罗盘底部正下方的位置，就可以很轻松地保持航向。
仪表设定完毕，紧接着检查燃油系统。先看油量表，检查燃油存量。检查结果油量满格。在这台模拟机上无论怎么飞都油箱都是满的。
检查混合比处在富油位置。OK。检查燃油交输放在双位。OK。
然后配平飞机，将调整片手轮转动到起飞位置。
下一步油门推到1 800转烧电嘴。飞机从开车到滑行到跑道头少则1 000米多则几千米，发动机都是处在低速运行，电嘴肯定有积碳。所以，在起飞前必须增大转速，把电嘴上的积碳清理一下。不过烧电嘴的时间不能长，5到10秒。
发动机怒吼起来，左手转动点火钥匙分别到左、右位置，逐个检查两台磁电机的工作状况。检查完一定记得把钥匙转回“双位”。
接下来检查真空度、温度、压力等一系列发动机参数。G1000用红黄绿颜色来表示参数状态，非常直观。最后检查主飞行显示器上的告警信息，如果有哪个系统故障，主飞行显示器的右下方会出现故障信息，同时屏幕右下角的ALERTS键会闪亮。
没有故障。非常好！
收油门到1 000转，拧拧油门手柄前端的一个螺丝，调节油门摩擦力。打开频闪灯。
接下来就该设置无线电台的通信频率和导航接收机的频率了。G1000综合航电系统的通信和导航频率窗口位于主飞行显示器的最上方。导航频率窗口位于屏幕的左上角，一共有上下两排，以NAV1和NAV2字样分别代表两台导航接收机。每一台接收机又有主用频率和备用频率。主用频率就是这台接收机当前工作的频率，显示在靠中间的一侧，而备用频率是你下一步准备使用的频率，靠外侧。扭动旁边的旋钮，可以调整备用频率。调好后再按压旋钮上方一个双箭头按钮，主备频率就会对调。如果按一下频率调整旋钮，就可以在NAV1和NAV2之间切换，选择调整另一台导航接收机的频率。
旋转导航频率调整旋钮，将NAV1的备频调到111.30，然后按动双箭头按钮。111.30就跳到了屏幕靠里的位置，成为NAV1当前的主用频率。这个频率是15号跑道仪表着陆系统的频率。我再按压导航频率调整旋钮，选择设置NAV2导航接收机的频率，将NAV2的备频调到115.30，这个是深圳导航台的频率。然后按动双箭头按钮，将115.30设为NAV2当前的主用频率。
我用同样的方法，把com1无线电台的主用频率设在深圳塔台130.35。好了，导航通信频率设置完毕。
最后，将襟翼放下10度，松开刹车起飞！赛斯纳172可以不放襟翼起飞，也可以采取10度襟翼起飞。
标准起落航线
标准起落航线，在地面上的投影大致是一个矩形。按照飞行顺序从前到后由五条边构成。一边沿起飞方向直线上升至300英尺（约91.4米）。然后以15度坡度做持续的转弯。一转弯和二转弯是连在一起做的。所以二边的地面投影实际上是个圆弧。待罗盘掉转180度后，飞机飞上了三边，高度1 000英尺（约304米）。收油门到2 100转，空速保持在100节。
三边飞行的关键就是保持好数据。也就是高度、速度、航向这三要素的保持。而前提是保持好天地线位置关系，在保持好飞机姿态的情况下，合理地分配注意力。这个工作很像是玩网络上“一脑四用”电子游戏。三边状态保持得好，飞机就会在正确的时机到达正确的位置。从而为接下来的三转弯打下一个良好的基础。
说时迟那时快，飞机已经飞到了正切跑道着陆区的位置。从右侧的机窗看出去，大抵就是这个样子。现在开始计时。当主飞行显示器右下角的时钟跳过45秒时，将襟翼放出10度，调整油门保持空速90节。然后进入三转弯。三转弯是个下降转弯，转弯过程中一定记得带住杆控制好下降率，高度不要掉多了。
三转弯改出后，透过右前风挡就能够看到跑道头了。此时将襟翼放到20度，调节油门将空速控制在80节。改出四转弯的高度不能低于500英尺。同时通过目测判断进入四转弯时机。
我对于四转弯时的感觉，就好像飞机头上装了个探照灯，射出一束光。随着飞机转弯，光束向着跑道头的方向扫过去，当这道假想的光束快要扫到跑道靠外边一侧的延长线时，开始反杆反舵做改出转弯的动作，时机应该刚刚好。飞机对正跑道时正好姿态和位置也正。
四转弯改出完毕放襟翼到30度，油门收到1400转，保持65节空速下滑。此时罗盘上的航向游标再度回到顶端。导航接收机早已经截获到了仪表着陆系统发出的信号。水平状态指示器上绿色的航道偏离杆移动到了表盘的正中。高度标尺左侧的下滑道信号窗口显示绿色小菱形位于不上不下正中间的位置。这个是最好。
借助跑道头左侧的PAPI，非常容易保持下滑线。这个PAPI的原理很像航母上的菲涅尔光学助降系统。它以3度的角度从跑道头向空中发出一束锥形的光束。飞机切入五边后，实际上就是在这束光束中飞行。如果下滑线保持得正好，飞行员将能够看到四盏灯呈两红两白。如果红灯多则说明下滑道低，白灯多则说明下滑道高。
飞机几乎沿直线向着跑道入口飞去。期间通过柔和地推拉驾驶杆来控制速度，通过小幅度增减油门来控制下滑线。空速表的读数保持在60到70节之间就刚刚好。通过观察PAPI指示灯来判断下滑线的高低。如果发现出现三红灯，即下滑线有偏低的趋势。这时候一定要采用加油门而非拉杆的方式来修正下滑线。这点很关键！
而如果发现三白灯，表示下滑线稍高，我一般就不再做刻意调整了。总之，下滑线高一点可以容忍，但低了绝对不行。
飞机已经进入跑道入口上空，柔和地把油门手柄全部拉回。随着飞机下沉柔和地拉杆，在机轮距离地面1米的高度把飞机拉成两点着陆姿势。飞机进入平飘，随飞机下沉，手里的杆柔和地带带带，直到机轮轻轻触地。据说最好的效果是机轮触地的瞬间，飞机刚好达到临界迎角，触发机翼上的失速告警喇叭。
带住杆保持两点滑跑，右手伸过去收襟翼至10度。随着电动马达哼哈作响，襟翼刻度慢腾腾地由底部爬回到10度位置。右手顺势握住油门手柄全部推进去，发动机再次爆发出160马力的全部功率。赛斯纳再次咆哮着冲上蓝天。
滑回关车
不知不觉间一个多小时的时间过去了，纵赛斯纳降落脱离了跑道，当飞机的机轮滚过联络道口的黄色分界线后停稳飞机。今天的飞行就到这里吧，我相当霸气地把小飞机堵在联络道口上准备关车。
设置好停留刹车。加油门到1 800转烧电嘴5到10秒。拉回油门，拉回混合比杆。发动机由于贫油顿时停转。关闭航电系统电门，关闭皮托管加温。关闭灯光。把点火钥匙转到关位。关闭总电源。
关键词：CFD 突风载荷 Karman谱 非定常气动力 Fluent
中图分类号：V224 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-024-03
1 引言
在民用飞机设计中，它的主要飞行载荷为突风载荷，对于其影响产生的结构响应进行计算验证十分的重要。频域法是传统的工程计算方法，其选用基于线性理论的升力面模型进行非定常气动力的计算。此模型不考虑加速度等高阶项对气动力的影响，仅仅考虑了翼面位移和加速度等低阶项所产生的气动力，因此计算准确度较差，精度较低。CFD技术运用模型完整的气动外形进行模拟，目前被广泛的应用在各类工程计算中，并且已经成为产品研发和设计阶段中重要的工具。
2 突风载荷时域数学模型的建立
3 突风载荷的加入
4 突风引起的非定常气动力计算
可以看到飞行器收到垂直突风作用时，其升力系数的变化十分的剧烈，这是因为垂直突风的作用剧烈的影响着飞行器周围的大气扰流，进而对行器的升力有着巨大的影响。同时该算法有着计算速度快，计算精确度高，适应性强等优点，因此可以被应用机的详细设计阶段。
5 总结与展望
本文章首先运用谐波叠加法将频域范围内的Karman速度功率谱密度函数转化为时域范围内的突风速度，然后采用“网格速度”的概念编写Fluent的UDF程序模拟流场中突风载荷的加入，最后将其应用在大型客机正常飞行条件下受到垂直突风作用产生的非定常气动力的计算中。计算结果真实准确并且计算速度快，最大的优势在于能够计算飞机各种复杂的飞行状态，这大大提高了结构突风响应验证的计算范围。
（基金资助：长江学者和创新团队发展计划资助（NO.IRT0968）；飞行器智能结构系统的集成研究（NO.50830201）；江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目：CXLX12_0165）
参考文献：
[1] 赵永辉.气动弹性力学与控制[M].北京：科学出版社，2007.
[2] 徐昭鑫.随机振动[M].北京：高等教育出版社，1990.
[3] Shinozuka M，Jan C M.Digital Simulation of Random Processes and Its Applications[J].Sound and Vibration，1972，25（1）：111-128.
[4] 星谷胜.随机振动分析[M].北京：地震出版社，1977：42-90.
[5] 阎石，郑伟.简谐波叠加法模拟风谱[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2005，1（21）：1-4.
[6] 陈方泉.基于ISTA功率谱密度的MATLAB随机过程时域样本再现[J].包装工程，2006，1（27）：64-66.
