美国航空试飞机构解析

航空工程
2015-12-25
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美国是世界上航空航天技术最发达的国家,也是世界上飞行试验的深度、广度和强度最突出的国家。第二次世界大战以后,美国从事飞行试验的机构越来越多,连一些大学也有自己的试飞研究中心。这样的结果不但造成了巨大的人力物力消耗,而且试飞安全也难以保障。针对这种局面,20世纪70年代,美国开始整顿飞行试验秩序,关、停、并、转,逐步形成当前的试飞格局。


美国当前的试飞总体布局特征是军机试飞和民机试飞分开,研究性试飞和型号发展/鉴定试飞分开。具体地说,军机试飞由国防部管理下的三军试飞中心为主导,即美国空军试飞中心(AFFTC)、海军航空试验中心(NATC)和陆军航空技术试验中心(ATTC)负责试飞。在这三个试飞中心中,美国空军试飞中心又占主导地位,规模最大、技术力量最强,专业范围最广;海军航空试验中心主要偏重于舰载飞行试验;陆军航空技术试验中心主要偏重于旋翼机的飞行试验。固定冀的陆基飞行主要由AFFTC负责试飞。美国民机试飞由联邦航空局(FAA)主导下的民机试飞中心和各大公司负责试飞,研究性试飞由国家航空航天局(NASA)领导下的德莱顿飞行研究中心(DFRC)负责试飞。


这里主要介绍具有代表性的AFFTC和DFRC酌简况。


AFFTC位于加利福尼亚州爱德华空军基地,它拥有世界上最适于飞行试验的空域、地域和气候条件,占地1218.05k㎡,全年可飞天气345天,拥有11条可互相贯通、方向交叉的跑道系统。这些跑道分布在干湖床上,干湖床拥有巨大面积的天然备降场,AFFTC使用这里的机场资源,也负责管理这些场地资源。


AFFTC承担所有空军型号试飞,包括它们的验证机型号YF-16,YF-17,YF-22和YF-23,F-35A等试飞,同时负责无人机试飞任务。


除了得天独厚的试飞场地和靶场外.AFFTC还拥强大的设施,支持飞行试验。这些设施包括:


(1)航电试验与集成综合试验设施:如微波暗室、航电系统信息综合试验设施、导弹/武器综合实验室等。

(2)建模与仿真设施:如试验与鉴定建模与仿真(TEMS)实验室等。

(3)测量和测试实验室:如强度和载荷校准实验室、大气数据校准实验室、地面振动试验/结构实验室、人素工程实验室、结冰/加油综合实验室、推进系统测量综合实验室、重量重心和惯性系统实验室、飞机水平推力测量实验室等。

(4)硬件在回路的试验设施:主要包括电子战评估模拟器和航炮校靶实验室等。

(5)试验飞机:主要包括空中结冰试验机(可进行结冰喷水试验)、试验加油机、通用保障试验飞机(F-15,F-16,T-37.T-39,C-141等)和测试飞机等。
(6)任务支持设施:包括航空航天地面设备综合实验室、无损检测实验室、飞机腐蚀控制实验室、空中交通管制设备、声频视频中心、光纤中枢网络等。


此外,美国空军试飞员学校也设在AFFTC。该校拥有13架培训飞机,其中包括F-16D/VISTA空中飞行模拟试验飞机。该校除培养试飞员(包括无人机试飞员)和试飞工程师外,还承担一定的基地科研试飞任务,如飞行品质和人素工程试飞研究等。


AFFTC拥有各类人员约7000名,其中技术人员约3000名,如果加上承包商和使用部门人员,常年在AFFTC_工作的人员约12000人。每年试飞工作量约12000飞行小时,年财政预算约15亿美元(不包括基础设施和试验场建设经费)。


1992年10月2日,该基地组建了支持所有试飞计划的第412试飞联队和第95机场勤务联队,分别负责各型号的试飞和后勤保障任务。


美国主要科学研究试飞机构是NASA的德莱顿飞行研究中心(DFRC).位于爱德华空军基地。


德莱顿飞行研究中心的主要任务是研究、开发、验证并推广应用先进的航空、航天及相关技术。在航空领域.其主要任务是新技术预研,即对新航空理论和技术进行飞行试验验证。美国的许多航空技术都是由该中心率先进行飞行试验的,从1947年的X-1突破声障,直到当前的先进无人机X -51试飞,德莱顿飞行研究中心共进行了数百项航空研究计划,取得了丰硕研究成果,对美国航空航天技术的发展起到了关键支持作用。


为支持飞行研究和验证,德莱顿飞行研究中心使用着各种用途的飞机,主要分为4类:试验研究机、试验平台飞机、保障飞机以及任务管理飞机。


德莱顿飞行研究中心的试验飞机有常规固定翼飞机,还有无人机。为满足开展项目试飞的需要,这些飞机有些是NASA低价或免费从军方获得的,有些则从军方租赁而来。德莱顿飞行研究中心与国防部保持了长期的良好关系,从国防部获得了国防不再需要的飞机,经改装和加装仪器设备用于支持飞行研究。这些飞机通常都是无偿转让给NASA,从而节省了大量采购经费。并且德菜顿飞行研究中心还利用国防部的后勤系统确保使用成本更经济。


DFRC的重要航空试验设施除飞机外,还有飞行载荷实验室(FLL)、威靡姆斯研究飞机综合宴验室(RAIF)和西部航空试验场(WATR)。


DFRC拥有1000多名工作人员,其中试飞工程师约600人。每年的财政拨款2.1亿美元。此外还有数千万美元的合同研究试飞任务。

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