GBT 15025-1994.pdf
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1、中华 人 民共 和 国 国家 标 准 飞 机 飞 行 模 拟 机 等级要求 G B / T 1 5 0 2 5 一 9 4 A i r p l a n e f l i g h t s i mu l a t o r s t a n d a r d s 1 主题内容与适用范围 本标准规定了飞机飞行模拟机的等级要求和鉴定测试。 本标准适用于民用飞机的飞行模拟机, 不适用于旋翼机的模拟机。 2 模拟机等级要求 2 . 1 说明 本章规定了A, B , C , D级模拟机鉴定的最低要求。 在按某一特定等级对模拟机进行鉴定时, 参照本 标准第3 章“ 模拟机验证测试” 和第4 章“ 模拟机功能检查” 。对
2、于C级和D级模拟机鉴定, 本章中模拟 机和视景系统的某些要求, 必须附加符合性声明以支持鉴定。而且在某些特定情况下, 还必须用客观测 试作验证。符合性声明是要说明要求是如何满足的。例如, 起落架建模的方法、 摩擦系数的来源等。测 试应符合规定要求。在2 . 2 条模拟机等级要求中, 需要提供符合性声明的测试已在附加要求栏内注明。 对以下性能有要求的等级用“ x” 表示. 国家技术监督局1 9 9 4 一 0 3 一 2 2 批准 1 9 9 4 一 , 2 一 0 7 实施 GB / T 1 5 0 2 5 一 9 4 A级B级C级D级附加要求 2 . 2 模拟机等级要求 2 . 2 . 1
3、模拟机座舱应与所模拟的飞机座舱大小 完全一样。 根据模拟机的目的, 座舱应包括从飞行 员座椅调整到最后位置所对应的机身横截面之前 的全部空间。附加要求的机组人员位置以及飞行 员座椅后部所要求的隔板也应作为座舱的一部 分, 也必须与飞机一样 xxXx 2 . 2 . 2 影响工作程序或导致可看得见的座舱指 示的断路器应安装到位, 工作准确 xxxX 2 . 2 . 3 在实际飞行条件下, 通常遇到的阻力和推 力的各种组合对空气动力变化的影响, 以及飞机 姿态、 推力、 阻力、 高度、 温度、 全重、 重心位置和气 动形态变化的影响, 都要模拟 xXXX 2 . 2 . 4 地面操纵模拟一般要达到
4、这样的程度: 能 容许在跑道范围内转弯并对着陆以及侧风进近改 出 坡度着陆有足够的控制厂 X 2 . 2 . 5 被模拟飞机所涉及到的全部有关仪表指 示都能自动响应驾驶员的操纵, 或外部对所模拟 飞机的扰动, 即紊流或风切 变 xxxx 数值必须用国际民航 组织规定的恰当单位 表示或同时与飞机仪 表指示所采用的计量 单位一同提供 2 . 2 . 6 通信和导航与被模拟飞机上所安装的通 信和导航设备一致, 并在实际机载设备规定的误 差范围内工作 xxxx 飞机中的报警和警告 系统也应照此要求模 拟 G B / T 1 5 0 2 5 一 9 4 A级B级C级D级附加要求 2 . 2 . 7 除了
5、飞行机组成员的工作位置之外, 还要 为教员( 或检查人员) 和代表国家民用航空主管部 门的检查人员留有两个 座位。 模拟机鉴定部门 将 根据具体的座舱布局考虑这项标准的选择方案。 根据视景系统的类型, 在这些座位上必须有足够 的视野观察飞行员的仪表板和前窗。观察员座位 不需要复制飞机上所具有的设备, 但必须装有可 靠的安全带等设施 XxXx 2 . 2 . 8 模拟机系统必须模拟对应飞机系统在地 面和飞行中的工作情况。系统的工作必须达到这 样的程度, 即要完成与其模拟机申请的级别相适 应的正常、 非正常和紧急操纵程序 xxxx 2 . 2 . 9 教员控制机构能使操作员按需要控制系 统变量,
6、并可将非正常或应急状态插入飞机系统 xxxx 2 . 2 . 1 0 操纵力和操纵行程与被模拟的飞机一 样。 在相同飞行条件下, 操纵力的反应应与飞机上 的反应相同 xxXX 2 . 2 . 1 1 飞行员操纵活动产生的有意义的座舱声 响应与真实飞机在相同情况下发出的声响一致 xx .xx 2 . 2 . 1 2 降雨声、 风挡刷声和在正常飞行中飞行 员可以听到的其他明显的飞机噪音以及在着陆时 起落架超过限度所发出的坠毁声 xx 要求符合性声明 2 . 2 . 1 3座 舱 噪 音 和 声 响 模 拟 要 具 有 真 实 的 振 幅 和频率, 声响包括降雨声、 风挡刷声、 雨滴天电干 扰噪音、
7、 发动机和飞机机体发出的噪音。 这些声响 应与视景显示中所表现的雷、 雨等气象情况相协 调 x 要求对发自飞机或飞 机系统的噪音作测试 c s / T 1 5 0 2 5 一 9 4 r 1级 I s级 C级 ! D级 2 . 2 - 1 4 棋拟机的地面操纵和空气动力程序应包 括 : a 地面效应例如, 在飞机着陆前拉平、 平飘以及着陆接地中需要有体现地面效应的升 力、 阻力、 俯仰力矩、 配平以及功率等数据。 b . 地面反作用飞机着陆接地时产生的 反作用。包括起落架支柱压缩变形、 轮胎摩擦、 侧 力和其他有关数据, 如重量、 速度等区别飞行状态 和飞机布局所必须的数据。 c . 地面操纵
8、特性操纵输入信号应包括 侧风、 刹车、 反推、 减速和转弯半径 附加要求 需要符合性窗明 2 . 2 . 巧模拟机的风切变模型能为飞行训练提供 识别风切变的现象以及培养改出风切变所需要的 特殊技能。 这种模型, 必须体现测量的或根据事故 调查得出的风的特征, 但是可以采用具有重复发 生作用的简化风模型。 例如, 模型可以用多个同时 出现的风分量来构成, 这些风分量是彼此独立的 可变风。风切变模型应可供下列重要飞行阶段使 用: a . 起飞滑跑抬前轮以前; b . 离地时; c . 开始上升时; d . 短五边进近 要求测试。 要求采用得到国际上 公认的风模型 2 . 2 - 1 6能 模 拟
9、有 代 表 性 的 侧 风 并 且 教 员 可 控 x . x “一 x 制风 向和风速 2 . 2 . 1 7 根据飞机有关数据, 至少可模拟下列跑 道条件下的具有代表性的制动和方向操纵力: a , 干跑道. b . 湿跑道; 结冰跑道; d . 不均匀的块状湿跑道; 不均匀的块状结冰跑道; f . 机轮接地区域橡胶残留物潮湿痕迹 a , b , c 要有符合性声 明; d , e , f 应作主观 性检查 c B / T 1 5 0 2 5 一9 4 A级B级c级D级附加要求 2 . 2 . 1 8 根据飞机的有关数据, 模拟机应能体现 刹车和轮胎故障的动态特性以及由于刹车温度引 起的刹车
10、效应下降 xX 要求符合性声明和测 试由于刹车温度引起 的刹车效应下降 2 . 2 . 1 , 有迅速而有效地测试模拟机程序和硬件 的手段。 可以采用自 动化系统, 该系统至少能够作 鉴定侧试指南中的一部分测试 xx 要求符合性声明 2 . 2 . 2 0 模拟机的计算机容量、 精度、 分辨率和动 态响应, 应足以满足所对应的模拟机等级 X . 一 “ 一一 x 要求符合性声明 2 . 2 . 2 1 与被模拟飞机完全一样的操纵感觉的动 态特性。 在第3 章给定的容差范围内, 操纵机构的 自由响应要与飞机的响应一致。初始鉴定和升级 鉴定应包括在操纵机构上记录到的操纵自由响应 ( 驾驶盘和脚蹬)
11、 的测量结果。测量的响应必须与 飞机在起飞、 巡航和着陆状态下的响应一致。 a . 对于带不可逆操纵机构的飞机, 如果能 提供正确的动一 静压来代表飞行中遇到的典型状 态, 也可以在地面上取得测量结果。 工程验证测试 或飞机制造厂的合理说明, 可提交作为判断地面 测试或省略一种形态是否可行的依据。 n . 对于需要在操纵机构上作静态和动态测 试的模拟机. 如果经营者的鉴定测试指南既出示 了在测试装置上得出的结果又出示了另一种替代 测试方法得到的结果, 例如计算机输出的数据曲 线, 并且它是与测试装置上的结果同时获得的, 这 时在初始鉴定中便不要求采用特殊的测试装置. 因此, 在初始鉴定时重复替
12、代性的测试方法也可 以满足测试要求 x x一 一 要 求 “ 试 见 3 . 3 . 6 条 G B / T 1 5 0 2 5 一 9 4 A级B级C级D级附加要求 2 . 2 - 2 2 运动系统、 视景系统和座舱仪表的相对 响应要严密配合, 以提供综合性的感觉信息。 在飞 行员位置上, 上述系统, 对于在俯仰、 滚转和偏转 方面的短促有力的操纵输人应在飞机按相同条件 下作出响应的 1 5 0 m s 或 3 0 0 m s 时间内作出响 应。 并且响应时间不得超前于飞机的响应。从稳 定状态扰动开始, 视景画面变化应在系统动态响 应的1 5 0 m : 或3 0 0 m : 的限度内发生,
13、 但是不得 在合成运动开始之前发生。 要确定是否符合上述 测试要求, 本项测试应包括同时记录的飞行员驾 驶杆、 驾驶盘、 脚蹬的模拟输出信号; 装于运动系 统平台、 位于驾驶员位置附近可接受位置上的加 速度计的输出信号; 送到驾驶员座椅位置的翰出 信号; 送到视景显示的输出信号( 包括视景系统的 模拟信号 延迟) ; 送到驾驶员姿态指引仪的翰出信 号, 或者作由模拟机鉴定机构所批准的等效测试. 测试结果应与实际飞机在起飞、 巡航和着陆状态 下的响应数据作比 较这项测试的目 的是为了验 证模拟机系统的传输延迟或时间滞后是否低于 1 5 0 m s 或3 0 0 m s , 并且证实运动感觉和视景
14、感觉 是否与实际飞机的响应相关连。 对于飞机响应, 最 好采用在相应旋转轴上的加速度。 作为替代性方法, 可以采用传输延迟测试来 表明模拟机系统没有超过1 5 0 m , 或3 0 0 m , 的特 定限制。 这项测试, 通过阶跃信号的传输来测量经历 传输后的所有延迟。阶跃信号传输从飞行员的控 制机构开始, 通过操纵载荷的电子设备并按正确 的次序, 采用握手协议与所有模拟软件模块交连, 最后通过常规的输出接口 到达运动系统、 视景系 统和仪表显示系统。飞行员飞行控制翰人信号应 为测试提供可记录的起始时间.测试模式应允许 耗费正常的运算时间, 并且不会影响通过硬、 软件 系统的信息传输. 那么,
15、 系统的传输延迟就是操纵 输入和单个硬件响应之间的时间。这个时间只需 在每个轴上测量一次, 并与飞行条件无关 x x x x 要求测试, 测试结果对 A级和 B级模拟机, 响应必 须在3 0 0 m s 以内。 对 C级和D级模拟机, 响应必须在 1 5 0 m s 内 G B / T 1 5 0 2 5 一 9 4 A级 B级 C级 U级附加要求 2 . 2 - 2 3 模拟机采用的空气动力学模t应包括: 低高度平飞的地面效应, 高空的马赫数效应, 机体 结冰的影响, 正常动态推力和反向动态推力对操 纵面的作用, 气动弹性的体现, 以及根据飞机制造 厂提供的飞机试飞数据来模拟的由侧滑引起的非
16、 线性效应 要求 符 合 性声 明 , 有 关 地 面 效 应 的 信 息 见 3 3 . S A . 马 赫 数 效 应 、 气 动 弹 性 及 侧 滑 , 引起的非线性通常包 括在模拟机的空气动 力模型中. 但是每一 项 都 要 有 符 合 性 声 叽推 力 效 应 需 要 单 项测试和作符合性声 明, 结冰影响也要求 演 示 2 . 2 . 2 4 建立空气动力和地面反作用的数学模型 时应有反推对方向控制的影响 x 要 求 符 合 性 声 明 和 测 试 1十1一1! 2 . 2 - 2 5 可对模拟机硬件和程序进行m测试. 以 确定是否符合第3 章中所规定的模拟机性能测 试。 测试资料
17、必须包括模拟机编号、 日 期、 时间、 条 件、 容差及与飞机标准作比较时所描绘的相应因 变母曲线, 即函数曲线。 鼓励采用“ 超差,情况的自 动指示 要求符合性声明 2 . 2 . 2 6 模拟机故障诊断分析的打印结果足L l 确 定是否符合模拟机失效部件指南。 这些打印结果, 在模拟机的两次定期鉴定期间, 由经营者保存, 并 作为日常差异记录的一部分 要求符合性声明 2 . 2 - 2 7 飞机改进之后, 模拟机硬件和程序应及 时地作出修改 X X X X X 2 . 2 . 2 8 飞行前需使用的文件应放在日 常记录文 件放置处或易于取放的位置上, 以供查阅 叫|1川 Jl!一 2 .
18、3 运动系统要求 2 . 3 - , 飞行员感受到的运动感觉. 应体现 .r 机的 运动。 即, 接地感觉应随飞机接地时的下降率不同 而变 X X 一 G B / T 1 5 0 2 5 一 9 4 A级 I B级 C级 D级附加要求 2 . 3 . 2 运动系统至少有三个自由度 2 . 3 . 3 至少能产生相当于六自由度具有协调性 运动平台系统的感觉信号 要求符合性声明和测 试 2 - 3 . 4 有记录运动响应时间的设备, 以便与飞机 的数据作比较 X! X X X 见 2 . 2 . 2 2 条 2 . 3 . 5 特殊效应程序包括: a . 跑道上的振动、 液压减振支柱压缩、 地面
19、速度效应及不平坦跑道的特性; b . 扰流板( 或减速板) 伸出和反推引起的地 面抖振; c . 前起落架和主起落架离地后的颠簸: d . 收、 放起落架时的抖振; e由于襟翼和扰流板( 或减速板) 伸出引起 的空中抖振; f . 失速抖振, 但不必超出规定失速速度 V。 ; 9 . 有代表性的主起落架和前起落架的接地 感觉 ; h . 前轮拖胎; 1 . 设置刹车条件下的推力效果; j . 马赫数效应 2 . 3 . 6 在驾驶舱内感觉到的由于操纵飞机引起 的抖振运动特征( 例如: 高速、 带起落架飞机、 放襟 翼、 拖胎、 失速等抖振) 。 必须给模拟机编制程序和 配备仪表以便测量特征抖振
20、模式并与飞机数据作 比较。要用飞机数据来定义驾驶舱在大气扰动下 的运动。可大致演示飞行测试数据的通用颠簸模 型也可接受。 应记录测试的结果, 以便把相对振幅 与频率作比较 要求符合性声明和测 试 G B / T 1 5 0 2 5 一9 4 A级B级C级D级附加要求 2 . 4 视景系统要求 2 . 4 . 1 视景系统能满足本章以及第 3 章和第4 章的全部要求( 验证测试和功能检查) , 要求应与 经营者所申 请的鉴定等级相对应 I xXXx . 2 . 4 . 2 能够同时为每个飞行员提供4 5 。 水平范 围和3 0 。 垂直范围的视场角 x一 X 2 . 4 . 3 每个飞行员座位上
21、最少有连续 7 5 。 的水 平视场角和3 0 . 的垂直视场角的准直光学视场范 围。双座飞行视景系统应能够同时操纵 xx 对提供全座舱贯通视 场的广角系统必须提 供 至少 1 5 0 。 的水 平 视 场; 每个 飞行 员 7 5 。 的视场可同时操 纵 2 , 4 . 4 有记录符合 3 . 3 - 5 . 1 条规定的视景系统 视觉响应时间的手段 XxxX 2 . 4 . 5 在进近着陆决断高度上能够分清可见的 地面区域和景象内容。鉴定测试指南中应当包括 相应的计算和用于确定飞机位置和可见地表区域 相关数据的描绘图线。这类数据至少应当包括: a . 所用的机场和跑道; 6 . 特定跑道的
22、下滑道发射器的位置; 相对于 飞 机起落架机轮的下滑道接收天 线位置; d , 进近和跑道灯强度的设置; e . 飞机俯仰角。 飞机处于着陆状态, 主轮离跑道接地区3 0 m ( 1 0 0 f t ) 高时, 应体现出上述参数规定的特性。 跑 道视程在3 5 0 m( 1 2 0 0 f t ) 时, 应能确定可见的地 表区域和景象内容 xxxx G B / T 1 5 0 2 5 一9 4 A级 B级 ! C级 D级附加要求 2 . 4 . 6 在起飞和着陆期间, 能借助视景信息判断 下降率和感觉高度 2 . 4 . 7 测试步骤能迅速证实视景系统的颜色、 跑 道视程、 聚焦、 光强度、
23、天地线以及能与模拟机姿 态仪作比较的姿态 x! 要 求 符 合 性 声 明 和 测 ! 试 2 . 4 . 8 黄昏景色能够识别可见天地线及典型地 形特征, 例如: 田野、 道路和水池等 要求符合性声明和测 试 2 . 4 . 9 最少1 0 个遮挡等级。这种能力必须通过 每个通道, 用一个视景模型来演示 要求符合性声明和测 试 2 . 4 . 1 0 白天、 黄昏和夜间视景画面有足够的景 象内容, 以便识别机场、 地形和机场周围的主要地 标, 并能成功地完成目 视着陆。 白 天景色的亮度必 须部分地体现整个白天座舱环境的亮度, 至少能 代表阴天时座舱中的光线。白天视景系统是至少 能产生全色模
24、拟的视景系统。画面内容在细节方 面, 对于白天相当于 4 0 0 0 个边或 1 0 0 0 个面产 生的画面, 对于夜间和黄昏 景色相当于4 0 0 0 个 光点产生的画面。在飞行员眼睛位置( 最亮部分) 测量亮度为 2 0 c d / m ( 6 f t l a ) 。 对在飞行员眼睛 位置处的视场, 分辨率为3。当模拟机处在运动 状态时, 图形显示无明显的间断和其他扰乱视觉 的效应。模拟机周围环境照明应该与显示的景色 在动态上一致。 对于白天景色这种环埂照明, 既不 能“ 掩盖” 显示的景象亮度, 但是进场图的反射光 在飞行员位置的膝盖高度又不能低于 1 7 c d / m ( 5 f
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