飞机着陆震荡的定量评价方法

周 峰，郭世广

(中国商用飞机有限责任公司，上海 201323)

0 引言

飞机震荡是人机系统相互作用的一种形式，在某种特定的情况下，比如驾驶员需要精确操纵飞机时，严重的耦合会导致不期望的振荡或发散运动[1]。飞行震荡可分成以下两种类型：驾驶员对俯仰姿态进行闭环控制而引起的飞行震荡，称作Ⅰ型飞行震荡；开环操纵或扰动而产生的飞行震荡称为Ⅱ型飞行震荡。

在民航客机中最常发生的是Ⅰ型飞行震荡，这类飞机震荡多发生在飞机精确任务(如着陆拉平)时，造成飞机俯仰点头(nose bobble)[1]。飞行员会本能地使用驾驶杆来消除这种震荡，然而由于飞机操纵系统的延时反应，飞行员施加的力非但没有使这个震荡减轻，反而加剧了震荡程度。这种着陆阶段人为操作诱发的震荡可能会造成飞机的不安全着陆事件或者事故，包括飞机重着陆和远着陆。飞机发生震荡或者重着陆可导致飞机结构损坏，更严重可导致机毁人亡。据航空界统计，在航空历史上至少有10多架飞机因为出现类似飞行震荡的情景而坠毁[2]。

飞机着陆震荡事件有一个共同点是在飞机着陆构型中，放大襟翼角度。开始时，飞机表现为俯仰振荡和滚转，随后便是突然急剧掉高度。飞机的俯仰角和滚转角是描述飞机机体整体运动状态的参数，当飞机发生不稳定着陆时，这两个参数会出现异常[3]。飞行员通过飞机操作杆和油门杆等操作装置改变飞机俯仰角和滚转角，这两个参数是飞行员操作的结果。……